物理學是以實驗為基礎而建立的一門學科,實驗是物理教學的基礎,是探索物理知識的源泉,它具有生動直觀形象的特點,有利于激發學生的好奇心和求知欲,調動學生進行“動手操作,動眼觀察,動腦思考”。因此加強實驗教學,不僅可提高物理教學效果,而且可提高學生的實驗素質,有助于培養學生的觀察能力、動手能力、物理思維能力和創造性學習能力。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,對它們加以合理應用,一定會在教學中收到良好的效果。要搞好實驗教學,提高實驗教學效果,在實驗教學中全面培養學生素質,我認為教師應從以下幾個方面著手。
一、改變演示實驗方法,培養學生的參與意識和探究能力。
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,使學生感受頗深。但是,許多物理教師在做演示實驗時通常過程都是教師出示目的,設計實驗,進行操作,讓學生觀察、總結,最后教師強調記憶實驗結論。在這幾個環節中,讓學生觀察,對于絕大多數學生而言有很大的困難:他們只愿意走馬觀花的“看”實驗、看熱鬧,而不樂意細心研究觀察實驗。因此實驗后往往收不到預想的效果,即使是實驗結論也是機械地記憶,更談不上理解和應用。
根據這種情況,我改變常規演示方法,把演示改為學生參與的“表演”,充分發揮學生的主體作用,積極引導學生主動地加入演示實驗。讓學生們各負其責:有的設計實驗,有的操作實驗、觀察,有的監督同學操作,還有的做評委,總結實驗。在“動能勢能機械能”一節教學中,我就用了這種方法:在演示實驗中沒有直接給出演示內容,而是讓學生們自己摸索探究,開展實驗討論:動能(勢能)可能與哪些因素有關?如何來設計這個實驗?實驗中我們應觀察什么現象來比較動能(勢能)的大小?如何操作?有何注意點?學生通過自己的主動參與動手操作、觀察,在實驗操作演示中都有自己的角色,都能以主人翁的責任感認真觀察和完成實驗,取得了比較好的實驗效果。
二、認真上好學生分組實驗課,培養學生的創造思維和實驗操作技能。
分組實驗是實驗課堂教學的一種重要形式,在物理教學中發揮著越來越重要的作用。在實驗過程中,學生在教師的指導下,運用感官和教學儀器,有目的、有計劃地認識事物和現象。分組實驗多以測量性、驗證性和實用性實驗為主。而初中許多學生實驗能力較差,如果教學中教師只是“放羊式”地讓學生去做,學生會將實驗的注意力集中在操作上,而教師則往往忙于協助學生排除故障,師生完全處于被動狀態,以致往往無法達到獲取知識、培養能力的目的。因此,要提高學生分組實驗的教學效果,教師就必須使學生真正進入角色,手、眼、腦并用地進行有目的的探索活動。所以,在分組實驗教學中,教師要充分發揮主導作用,抓好實驗重點的環節,既不可“管”得太死,又不能“放任自流”,即既給學生一片活動、自主的空間,又讓他們能有效地完成實驗研究。
根據這一思想,我進行了一些探索,在初中物理電學的一節課《電路連接的基本方式》的新課教學過程中,采用了啟發式教學和控、放有機結合的教學方法。
1.教師啟發學生思考:如何利用桌上現有的器材連接成一個電路,使兩個小燈泡同時發光,并提示連接的方法可能不止一種。學生利用器材自己探索進行連接電路的實驗。
2.教師從中選擇幾個相類似的電路,組織學生通過比較的方法進行討論,找出相同之處進行歸納,由此得出電路的一種連接方法:串聯。此后進一步提出問題:如果取走其中的一個小燈泡,其余小燈泡還能不能繼續發光?學生會進行猜測,此時教師示意可通過自己所連接的電路加以實驗,由此通過實踐操作加深對串聯電路的理解。
3.有極少數的學生有與眾不同的連接方法,當取走其中的一個小燈泡時,另一個燈泡仍然發光。此時他們提出異議。當投影他們連接的電路時,大多數學生發現他們所連接的電路與前面所示的電路有區別。教師由此組織他們進行簡短的討論,分析它的連接特點,并示意學生利用手里的器材進行實驗。實驗后大家發現用這種方法也能使兩個小燈泡同時發光,教師再組織學生進行比較、討論,找出異同之處進行分析比較,得出電路的另一種連接方法:并聯。此后進一步提問:如果取走其中的一個小燈泡,其余小燈泡還能不能繼續發光?并示意用實驗進行檢驗,學生由此通過實踐操作加深了對并聯電路的理解。
4.結束學生實驗后,組織學生通過討論、歸納,得出串、并聯電路的特點,并利用投影儀進行一些電路的識別練習,進一步鞏固所學到的知識。
5.進一步組織學生比較兩個相類似的電路,讓他們了解電鍵的控制作用,然后自己回答:家庭電路中用電器間采用什么連接方式?為什么?
通過學習,學生們基本能較好地達到教學所預期的目標。但是,要取得這樣的效果,教師在每次實驗前必須做好大量的準備工作(包括知識和實驗方面的準備)。對于實驗中學生實驗操作中的難點和關鍵之處,可能會出現的問題,實驗開始前教師必須有所預見并在實驗中給予適當的指點。在學生實驗的過程中,教師必須注意培養學生養成良好的實驗習慣,如正確使用儀器,尊重客觀事實,不拼湊數據;思考實驗故障產生的原因與排除方法;實驗完畢后自覺整理并愛護儀器,等等。實驗后,教師還必須及時反思和反饋,發現問題及時補救。這樣,學生的創造性思維和操作技能在實驗中才能得到培養和提高。
三、充分發揮教材中“小實驗”的作用,訓練學生動手制作的能力。
當前在物理教學過程中,有不少教師認為教材中的“小實驗”“小制作”是課外知識,與考試無關,因此常被視為可有可無,或被棄之不理。這些小實驗往往具有取材容易、貼近生活、直觀明了、便于操作的特點,不僅能加深學生對所學知識的理解,而且能極大地提高學生學習物理的興趣,鍛煉學生的動手制作能力和獨立操作能力,發展智力。因此,教師在平時的教學中不僅要用好教材中的“小實驗”“小制作”,而且要另外挖掘素材,給學生提供進行課外制作的機會,培養學生的動手制作和發明創造能力。
例如:在初中物理電磁鐵的內容中,提出用漆包線在大鐵釘上密繞制成最簡單的電磁鐵。我讓一個班級的同學利用雙休日進行制作,并要求以作品的形式加以展示,比一比誰的電磁鐵磁性強。在此后的幾天中陸續有不少同學前來詢問如何能提高電磁鐵的磁性,以求自己制作的電磁鐵磁性最佳。這樣他們在制作的過程中,對電磁鐵的特點有了更深刻的印象。事實表明,在《電流的磁場》一節的學習中,絕大多數同學對“電磁鐵特點”這一知識掌握較好。
當然,搞好實驗教學,在實驗教學中培養學生各方面的素質,教師除了要做好以上三點,還應該注意在實驗中培養學生的創新意識,激活學生的創造性思維,改變過去實驗時只動手、少動腦,按著課本或教師的提示依葫蘆畫瓢的做法。因此,教師在實驗中可巧設障礙或矛盾,促使學生想辦法解決問題;或在教學設計時增補一些實驗,故意設置一些障礙,以促使學生動腦筋、想辦法,讓學生有參與設計實驗和提出實驗新方法的機會,從而讓學生的聰明才智得以施展,創新意識得到增強。
綜上所述,要大面積提高物理教學質量,全面提高學生的素質,真正實現應試教育向素質教育的轉化,物理教師就必須在物理教學中做好實驗教學這篇大文章,不斷地探索、大膽地實踐,追求更新、更高的教學意境。