物理是一門以觀察、實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué),物理規(guī)律都是科學(xué)家在觀察和實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上認(rèn)真總結(jié)和思考得來的。物理教師在教授學(xué)生物理知識過程中,如能正確地演示和指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn),不僅能激發(fā)學(xué)生求知欲望,促進(jìn)學(xué)生掌握知識、運(yùn)用知識,而且可以培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度。隨著中考的改革,物理實(shí)驗(yàn)考查已作為一項(xiàng)必考內(nèi)容,因此物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
一、轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念,樹立創(chuàng)新教育的實(shí)驗(yàn)教學(xué)指導(dǎo)思想
物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的,不僅是驗(yàn)證原理,讓學(xué)生理解和掌握已有的書本知識,而且是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì),激發(fā)學(xué)生愛科學(xué)、學(xué)科學(xué)的興趣,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。因此,教師必須改變傳統(tǒng)的“教師講,學(xué)生聽,教師演示,學(xué)生觀看”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師要從學(xué)生的實(shí)際能力入手,備教材,備教法,備學(xué)生,在教學(xué)過程中,應(yīng)使學(xué)生的思維一直處于積極探求狀態(tài)。
二、充分利用物理趣味實(shí)驗(yàn),創(chuàng)設(shè)樂學(xué)情境,激發(fā)學(xué)生的求知欲
初中學(xué)生對生動形象的物理實(shí)驗(yàn)普遍懷有好奇心和神秘感,合適的實(shí)驗(yàn)不僅能幫助學(xué)生理解和掌握知識,而且能激起學(xué)生的興趣,啟迪其思維定向探究。教師利用驚奇實(shí)驗(yàn)可喚起學(xué)生的注意,引起學(xué)生思考,從而產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲望而導(dǎo)入。例如:“大氣壓”是比較抽象的概念,我在新課引入先演示窄口瓶“吞”雞蛋的實(shí)驗(yàn),這奇跡般的現(xiàn)象一下子就吸引了學(xué)生的注意力,在學(xué)生興趣被激發(fā)的情況下轉(zhuǎn)入新課教學(xué)。當(dāng)學(xué)生明白大氣壓的概念后,為了加深印象,我將一只玻璃杯灌滿水,用一張塑料卡片蓋在杯口上,再按住卡片把水杯倒過來。問:當(dāng)把手移開后,會產(chǎn)生什么現(xiàn)象?松手后學(xué)生驚訝不已。這大氣壓到底有多大?為了滿足學(xué)生的好奇心和求知欲,我將抽去空氣的馬德堡半球示出,讓學(xué)生推選兩個(gè)力氣最大的男生來拉,結(jié)果用盡力氣也拉不開,再換四個(gè)不服氣的學(xué)生,還是沒有拉開。當(dāng)我把進(jìn)氣閥門打開后,一個(gè)人就很輕松地把兩半球拉開了。學(xué)生既驚奇又信服,對“大氣壓不但確實(shí)存在而且又很大”的結(jié)論深信不疑了。
三、給學(xué)生多動手實(shí)驗(yàn)的機(jī)會,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能
初中物理實(shí)驗(yàn)是學(xué)生將來從事科學(xué)實(shí)驗(yàn)的起點(diǎn)。因此,在物理實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)中,教師必須重視培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能,使學(xué)生養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。教師要指導(dǎo)學(xué)生弄懂實(shí)驗(yàn)原理,學(xué)會正確使用物理儀器,掌握計(jì)數(shù)、讀數(shù)和處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果的技巧,能夠通過分析、推理得出正確結(jié)論。如在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中,教師要反復(fù)強(qiáng)調(diào)電流表、電壓表的連接特點(diǎn),以及“+”、“-”接線柱的接法,讓學(xué)生學(xué)會用歐姆定律正確估算量程,避免量程過大使測量值的誤差大,又避免量程過小而燒壞儀表。學(xué)生掌握了基本實(shí)驗(yàn)技能,就能獨(dú)立動手操作,打好實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ),有了這種基礎(chǔ),學(xué)生就能自主地探究其它電學(xué)實(shí)驗(yàn),例如,探究水果電池的電壓,探究串、并聯(lián)電路的電流電壓的規(guī)律,等等。這樣通過實(shí)驗(yàn),學(xué)生不僅能有效領(lǐng)會物理知識,而且能通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,分析和解決實(shí)驗(yàn)中的問題,培養(yǎng)創(chuàng)造性思維能力。
教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生做好課外小實(shí)驗(yàn)、小制作,促進(jìn)學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)。從某種意義上說,這些都是一種特殊的、直觀的實(shí)踐。學(xué)生在動手完成各種小實(shí)驗(yàn)、小制作的過程中,思維異常活躍,學(xué)習(xí)欲望高漲,參與意識增強(qiáng),都迫切地希望進(jìn)一步探索問題。通過實(shí)驗(yàn),學(xué)生學(xué)習(xí)到的物理知識就比較深刻、牢固。例如:“估計(jì)大米的密度”一題,先讓學(xué)生憑生活經(jīng)驗(yàn)估計(jì)大米的密度大約是多大,接著讓學(xué)生想出幾種測大米密度的方法,然后實(shí)際做一做,最后作出評價(jià),哪一種方法既簡便易行誤差又小。又如課本中“紙盒燒開水”、“日光燈啟輝器中雙金屬片的自動控制作用”、“小風(fēng)輪”、“電鈴”、“樓梯開關(guān)”等小實(shí)驗(yàn)、小制作,有很強(qiáng)的趣味性和知識性,十分貼近學(xué)生的生活,符合初中學(xué)生好奇、好問、好動、好學(xué)的心理特征,同時(shí)也能推動物理教學(xué)向前發(fā)展,是實(shí)施創(chuàng)新教育的重要途徑。
四、做好課外實(shí)驗(yàn)
課外實(shí)驗(yàn)是指在教師的安排下,學(xué)生利用課外的時(shí)間,通過一些簡單的器材或自制的儀器獨(dú)立完成的一種教學(xué)實(shí)驗(yàn),是物理教學(xué)的一種有效補(bǔ)充形式。課外實(shí)驗(yàn)沒有成套的正規(guī)儀器,教師一般都不在現(xiàn)場,主要靠學(xué)生自己去找器材,自己設(shè)計(jì),獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn),得出結(jié)論。當(dāng)然,這些實(shí)驗(yàn)的題材需要教師提前定好或與學(xué)生商討好提出,以利于實(shí)驗(yàn)的完成,達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹T谡n題的選擇上,教師必須遵循以下原則。
1.安全性原則??紤]到做實(shí)驗(yàn)時(shí)沒有老師,有時(shí)甚至連家長都不在場的特點(diǎn),因此挑選題目時(shí),凡是有危險(xiǎn)隱患的實(shí)驗(yàn)都舍棄。
2.科學(xué)性原則。在實(shí)驗(yàn)選題時(shí),教師應(yīng)保證實(shí)驗(yàn)題目具有科學(xué)思想和科學(xué)方法方面的教育因素。達(dá)爾文曾經(jīng)說過:“最有價(jià)值的知識是關(guān)于方法的知識。”科學(xué)方法是人們在認(rèn)識和改造客觀世界的實(shí)踐活動中總結(jié)出的正確的思維和行動方式,是人們認(rèn)識和改造自然的有效工具,也是學(xué)生獲取科學(xué)知識的主要手段和重要工具。所以,一定要考慮實(shí)驗(yàn)題目的科學(xué)性。
3.趣味性原則。實(shí)驗(yàn)選題時(shí)要充分考慮學(xué)生的心理特點(diǎn)和認(rèn)知水平,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要生動、有趣,使學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),自始至終保持較高興趣。只有學(xué)生認(rèn)為新奇、有趣,才能引起他們的好奇心,而好奇心能使學(xué)生善于提出問題,發(fā)現(xiàn)問題,從而激發(fā)他們的求知欲。因?yàn)楹闷媸侵袑W(xué)生思維的先導(dǎo),是中學(xué)生思維的一個(gè)重要特點(diǎn)。因此,挑選題目時(shí)應(yīng)滿足趣味性原則。
4.現(xiàn)實(shí)性原則。從學(xué)生學(xué)習(xí)的角度來看,建構(gòu)主義學(xué)習(xí)觀認(rèn)為,學(xué)習(xí)是學(xué)生在與周圍環(huán)境相互作用的過程中逐步建立起關(guān)于外部世界的知識,從而使自身認(rèn)知結(jié)構(gòu)得到發(fā)展的過程。知識不是通過教師傳授得到,而是學(xué)習(xí)者在一定的情景即社會文化背景下,借助他人(包括老師和伙伴)的幫助,利用必要的學(xué)習(xí)資料,通過建構(gòu)意義的方式而獲得。由于每個(gè)學(xué)生的個(gè)性差異和所處的環(huán)境不同,他所接觸到的與物理有關(guān)的知識會有所不同,這些問題是編寫初中物理教科書時(shí)難以完全照顧到的,這正是教師創(chuàng)造性地進(jìn)行選題設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)。因此,在選題時(shí),教師要關(guān)注題目與學(xué)生生活、社會現(xiàn)實(shí)生活的緊密聯(lián)系。
五、教師應(yīng)該具備廣泛的實(shí)驗(yàn)專業(yè)知識
蘇霍姆林斯基曾經(jīng)說過:“學(xué)生眼里的教師應(yīng)當(dāng)是一位聰明、博學(xué)、善于思考、熱愛知識的人?!薄盀榱耸箤W(xué)生獲得一點(diǎn)知識的亮光,教師應(yīng)吸進(jìn)整個(gè)光的海洋?!鄙蛟蠋煖Y博的知識引發(fā)了陳景潤日后摘取數(shù)學(xué)皇冠上的明珠的壯舉,這已成為人們傳頌的佳話。魏書生、錢夢龍、于永正等名師之所以能取得今天的成績,與他們有著豐富的知識結(jié)構(gòu)是分不開的。
那么,如何有效地構(gòu)建自己的知識結(jié)構(gòu)呢?從我國目前中小學(xué)師資隊(duì)伍建設(shè)的總體狀況來看,知識結(jié)構(gòu)的構(gòu)建還處于一種低效的急功近利式的被動構(gòu)建狀況。例如,為了文憑去函授,為了拿繼續(xù)教育的課時(shí)去學(xué)習(xí)。能否主動構(gòu)建自己的知識結(jié)構(gòu),是區(qū)分“創(chuàng)新型教師”與“教書匠”的重要標(biāo)尺。
總之,教師必須具備一定的實(shí)驗(yàn)專業(yè)知識,因?yàn)槲锢韺?shí)驗(yàn)本身是一種科學(xué)探索的過程,對于實(shí)驗(yàn)的原理、實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)等必須具有很強(qiáng)的專業(yè)知識和技能。這對于提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能起到很重要的作用。