董亞春
初中物理實驗教學
董亞春
10.3969/j.issn.1671-489X.2010.13.174
物理實驗是研究物理學的重要方法和手段,加強實驗教學,不僅可提高物理教學效率,還可提高學生的實驗素質,有助于培養學生的創造性學習能力。初中物理實驗包括演示實驗、學生分組實驗和課外小實驗,它們都是很好的素材,只要教師做實施素質教育的有心人,對它們合理地加以應用,一定會在教學中收到良好的效果。
物理演示實驗具有形象真實、生動有趣的特點,能為學生在形成物理概念、得出物理規律前營造出活生生的物理情景,使學生感受倍深。心理學研究表明:人的動作記憶效率比語言文字記憶效率要高好幾倍。“百聞不如一見,百看不如一做”說的就是這個道理。經驗證明:一個成績優秀的物理尖子對物理現象和物理過程具有很強的“悟性”,這種“悟性”源于對日常生活豐富的感性認識。對物理學習有障礙的人,其最大的障礙不在于智力因素,而在于缺少對日常生活的用心觀察,頭腦中缺乏感性經驗,而這些感性經驗恰恰是物理思維的基礎。因此,物理教師的首要任務就是:盡一切可能,在課堂上為學生展現出豐富多彩的物理現象和活生生的物理情景。教師不僅要用好課程標準上規定的演示實驗,甚至教材上的一段話、一幅插圖、一道習題也可以將它搬上“講臺”,進行演示。演示的形式不能僅僅是“教師演,學生看”,還可以是“教師導,學生演”,即邊學邊實驗。
用雞蛋做實驗。將雞蛋握在手中,使勁握也難以破碎,但手拿雞蛋在碗邊輕輕一敲即破。說明:雞蛋緊握在手中時,受力面積大,壓強小;而在碗邊輕敲時,受力面積小,壓強大。可見,壓力的作用效果不僅跟壓力大小有關,還跟受力面積有關。
將浸濕酒精的棉花放在廣口瓶內,點燃棉花,并讓它燃燒一會兒,然后將一只剝殼的熟雞蛋(稍大于瓶口)置于瓶口上,熟雞蛋在瓶內、外壓強差作用下,被壓入了瓶里。
將一只雞蛋放入濃鹽水中,然后緩緩倒入清水稀釋、攪拌,隨著鹽水的不斷稀釋,雞蛋排開液體的體積隨著增大,由漂浮狀態慢慢變成懸浮狀態,最終沉入杯底。這說明:浸在液體中物體的上浮和下沉,決定于它所受浮力和重力的合力。
世界上許多發達國家重視演示實驗的經驗都值得借鑒。德國物理教育界流傳著這樣一種說法:“沒有演示實驗的課,不算是一堂成功的課。”德國的物理教師除了極少數純理論課沒有演示實驗外,一般每堂課要做2~3個實驗。美國物理教師也都很重視演示實驗,在他們上的每一節課中至少要做一個演示實驗。而且這些實驗都是他們自己設計,所用器材都是他們自己動手制作的。日本的物理教學也非常活躍,學生課堂上動手活動量較大,有半數以上的課是在實驗室渡過的。大量的信息資料顯示:國際物理教育界正在流行這樣一種趨勢,即衡量一堂物理課的好壞,很大程度上取決于這堂課中演示實驗的數量和質量。
要鼓勵學生積極動手、動腦,通過自主的實驗探究,學習物理概念和規律,體驗到學科學的樂趣,了解科學方法,獲取科學知識,逐步樹立科學創新精神。要幫助學生克服怕出錯、怕麻煩等思想障礙,同時在比較困難的地方給予具體的指導,使學生能夠比較順利地參與實驗探究。開始幾次學生分組實驗,實驗儀器都是學生首次接觸,如刻度尺、天平、電壓表等,教師要著重指導學生識別儀器的規格和性能,察看銘牌或說明書。弄清測量范圍、最小刻度、零點及其調節方法、使用方法。只有掌握以上4點,才能保證實驗精確地完成和儀器、人身的安全。
學生分組實驗,每個人都有操作機會,如在學習量筒、彈簧秤、天平等知識時,學生的積極性一定會很高,效果一定會更好。總之,應盡量多給學生親自動手動腦的機會,這對提高學生的操作能力是很有幫助的。
學生的實驗操作能力的高低對他們今后的工作和學習有著重要的影響。生活中小到照明電路的安裝、各種物體質量的測量,大到交通運輸和生產勞動都需要這方面的能力。
在現代社會生活和科學工作中,個人和團體間的交流與合作是十分重要的。教師在安排科學探究活動中,要注意這方面良好素質的形成。實驗探究一般都是分組進行的,組內的角色分工要明確,例如甲負責操作,乙負責記錄。另一方面,組內角色要轉換,例如第一次甲操作乙記錄,第二次乙操作甲記錄。要注意發揮每個學生在實驗探究中的作用,不能由少數學生包辦代替。這樣既能使每個學生都得到機會均等的全面練習,又能充分體現工作中的分工與協作。
在平時的探究活動中,要循序漸進地引導學生用盡可能準確的語言表述自己的探究過程、所得的證據及自己的觀點。不但要重視書面表達,也要重視口頭表達,要讓每個學生都有充分的機會作口頭陳述。
河北省唐山市豐南區董各莊中學)