摘 要: 本文從物理實驗教學(xué)的目的出發(fā),就初中物理實驗教學(xué)提出幾點有效教學(xué)的策略。
關(guān)鍵詞: 新課程標(biāo)準(zhǔn) 初中物理實驗教學(xué) 有效策略
一、初中物理實驗教學(xué)的有效策略
(一)多樣化演示,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。
演示實驗在中學(xué)物理教學(xué)占有很大的比重,而且是一種深受學(xué)生歡迎的教學(xué)形式,尤其是還處在感性認(rèn)知優(yōu)于理性認(rèn)知的初中學(xué)生。研究表明,學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容的鞏固程度,與學(xué)習(xí)的方式關(guān)系很大。我們可以比較一下用不同的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)時,學(xué)生對知識的掌握程度(如下):(1)聽教師講授——學(xué)生能記住10%—20%;(2)看到實物或現(xiàn)象——能記住30%;(3)聽教師講,又看到實物或現(xiàn)象——能記住50%;(4)看到實物或現(xiàn)象,而且能用自己的語言描述——能記住70%;(5)既動手做,又描述——能記住90%。
從以上數(shù)據(jù)可以看到,要使演示實驗?zāi)芨行В捅仨氁褂枚喾N形式,盡可能多地調(diào)動學(xué)生的多種感官,使它們協(xié)同作用,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與動機(jī)。
有鑒于此,我們提出了以下幾條教學(xué)策略。
1.運用多種教學(xué)手段進(jìn)行演示。
教師要根據(jù)實驗的特點選擇不同的教學(xué)媒體,使學(xué)生能聽到、看到各種現(xiàn)象。如:可見度差的,用實物投影演示;需要進(jìn)行微觀分析的,用電腦課件演示;實驗要求比較高,課堂條件不允許的,用錄像演示,等等。
2.學(xué)生親自做演示實驗。
物理的實驗教學(xué)應(yīng)跳出教師唱“獨角戲”的框框,將演示實驗更多地交給學(xué)生,增加他們動手參與的機(jī)會。對于簡單、易成功的實驗,直接交由學(xué)生演示,籍此增強(qiáng)他們的實驗信心,例如“聲音是有物體的振動產(chǎn)生的”。甚至將這些簡單的演示實驗布置下去,讓學(xué)生從生活中尋找合適的物件來進(jìn)行實驗,并讓他們到課堂上來做演示。這樣“可以拉近物理學(xué)與生活的距離,讓學(xué)生深切地感受到科學(xué)的真實性”。
3.師生共同完成演示實驗。
對難度較大或技術(shù)含量高的實驗可用師生協(xié)作的方式來完成。如:“晶體與非晶體的熔化”實驗中包括了相當(dāng)多的實驗技能,有儀器的使用和讀數(shù)規(guī)則、使物質(zhì)均勻的方法、數(shù)據(jù)處理的圖像法,以及如何從圖像結(jié)果中得到結(jié)論,等等。對它采用師生協(xié)作完成的方式進(jìn)行演示,教師不僅可以通過分配工作,給學(xué)生簡單介紹每項操作的要點,而且可以騰出精力來向?qū)W生簡單介紹圖像法的作用和做法。這樣學(xué)生便能在學(xué)習(xí)物理規(guī)律的同時掌握一定的實驗操作技巧。
4.將演示實驗變成探究式實驗。
課堂上的演示實驗大部分是驗證性實驗,它對物理知識的認(rèn)識和掌握很有利。但這類驗證性的實驗對學(xué)生的能力培養(yǎng)方面則不太有利,它容易使學(xué)生忽略科學(xué)研究艱辛的探索過程,認(rèn)為科研成果都是唾手可得的。因此,在教學(xué)中可把一些驗證性的實驗變?yōu)樘剿餍缘膶嶒灒⑶叶噘|(zhì)疑設(shè)問,多要求優(yōu)化設(shè)計。如“聲音的傳播”中,關(guān)于聲音可以由固體傳播,液體也可以傳播聲音等。這些“研究性的實驗”,可以是學(xué)生在教師的引導(dǎo)、協(xié)助下設(shè)立實驗?zāi)康摹⒀芯坎襟E,進(jìn)行的一次探究性實驗。這不僅是對學(xué)生實驗?zāi)芰Φ囊环N訓(xùn)練,而且為將來高中的“研究性課程”的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。
(二)分組實驗教學(xué)策略
1.注重“準(zhǔn)備”,防止“拿來主義”。
對于下面的一個現(xiàn)象,教師們一定不會陌生:在學(xué)習(xí)第六章的歐姆定律時,教師講授了伏安法,并進(jìn)行了分組實驗。但在兩周后第七章“測定小燈泡的電功率”的分組實驗中,還是有一部分學(xué)生重復(fù)著“模仿”與“拿來主義”。
這就是因為忽視了對原理學(xué)習(xí)和數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)的后果。學(xué)生沒真正掌握伏安法,不懂得如何進(jìn)行測量設(shè)計。實驗教學(xué),要教的除了儀器的操作外,還有實驗的方法,我們只有重視實驗前的準(zhǔn)備和實驗后的總結(jié)工作,才能做到“授人以漁”。
2.重組教材,切合教學(xué)需求。
有效教學(xué)理念的提出要求教師教學(xué)要有時間與效益觀念,但教學(xué)效益不同于生產(chǎn)效益,它不取決于教師教多少內(nèi)容,而取決于單位時間內(nèi)學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果與學(xué)習(xí)過程的綜合。我們期望在最短的時間里取得到最好的效果,但并不等于在教學(xué)培養(yǎng)中不花時間,或者時間越少越好。我們對“有效”的評價在于學(xué)生受益與教學(xué)過程之間的“性價比”。
分組實驗是學(xué)生進(jìn)行實驗操作的主要方式,它肩負(fù)這使學(xué)生獲取知識和培養(yǎng)實驗?zāi)芰Φ碾p重責(zé)任,過程中應(yīng)該注意以下兩點。
(1)層進(jìn)互動,引發(fā)學(xué)習(xí)動力。
能力與學(xué)習(xí)的培養(yǎng)是需要過程的。例如初二的“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗。如果這個實驗不成功,結(jié)論模糊或心存疑慮將使學(xué)生對以后的學(xué)習(xí)失去信心,至少也會對“凸透鏡成像”這一知識形成心理障礙,很難掌握消化。初二的學(xué)生,剛剛開始學(xué)習(xí)物理,沒有豐富的知識基礎(chǔ),也沒有獨立學(xué)習(xí)物理的能力。他們還不懂得如何通過實驗找到規(guī)律,如何正確地進(jìn)行實驗,等等。
因此,如果這個時候就將45分鐘完整地交給他們“探究”,那后果將是,教師必須再花45分鐘,進(jìn)行實驗演示,然后重新給出結(jié)論,再然后學(xué)生在矛盾中“接受意見”,記住結(jié)論。這樣不僅多花了時間,而且并不能達(dá)到我們需要的既掌握知識又發(fā)展能力的效果。既然學(xué)生正處于“盤古開天”之際,那么我們要做的就是:保護(hù)興趣,克服困難,增強(qiáng)信心。教師應(yīng)該以“引領(lǐng)者”的身份出現(xiàn),帶著他們一步一步往前走。我們不妨這樣做:
首先告訴學(xué)生實驗用的凸透鏡的焦距及兩倍焦距的數(shù)值。
第一步,要求學(xué)生在光屏上找到縮小的像,并測出此時對應(yīng)的物距與像距,測三次(或收集三個不同小組的數(shù)據(jù))把數(shù)據(jù)記錄在相應(yīng)的表格中;
第二步,讓學(xué)生在給定一倍焦距與兩倍焦距的基礎(chǔ)上,交流、評價,分析數(shù)據(jù),使學(xué)生在每組測得的不同數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,找出共同點,即當(dāng)物距滿足什么條件凸透鏡能成倒立、縮小的實像的結(jié)論;
第三步是在前者的基礎(chǔ)上得出成倒立、放大實像的條件,然后分析數(shù)據(jù),得出結(jié)論;
第四步找放大實像與縮小實像的分界點(在老師點撥的基礎(chǔ)上進(jìn)行);
第五步找光屏上不能成像的條件;
第六步找實像與虛像的分界點;
最后老師與學(xué)生一起交流凸透鏡成像的規(guī)律,三個區(qū)域兩個特殊點。
(2)“切分”實驗,力求有效吸收。
學(xué)生的分組實驗中所包含的知識與實驗技巧往往不是單一的。它們往往要求學(xué)生在學(xué)習(xí)使用儀器實驗的同時,還要能小結(jié)歸納出一定的物理規(guī)律。在這樣的實驗中,學(xué)生往往由于多方關(guān)注而變得沒有了關(guān)注。顯然實驗的最后結(jié)果,只能是片面地使學(xué)生“掌握”了知識或知道了該實驗的過程,而不能真正使學(xué)生的學(xué)習(xí)達(dá)到預(yù)期的效果。如初三關(guān)于浮力的學(xué)習(xí),教材中給出的分組實驗是“浮力的大小等于什么?”對于這一點,作為知識性的學(xué)習(xí),只要能夠按要求完成實驗,得到結(jié)論并不難。但是要能比較順利地完成實驗,學(xué)生還必須能掌握測量浮力大小的方法,實驗后還要能將兩個相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析,出現(xiàn)數(shù)據(jù)差異時還要能進(jìn)行必要的誤差分析。實驗中的“測量技巧”和“數(shù)據(jù)分析”這兩個技能性的要求,加上肚子里的疑問——“為什么就與這個因素有關(guān)?”“阿基米德怎么會想到排開的水有關(guān)?”,使得我們發(fā)現(xiàn)在后繼的學(xué)習(xí)中,學(xué)生對“V排”的含義并不理解,當(dāng)需要對浮力的變化或大小進(jìn)行比較分析時間,他們顯現(xiàn)出來的困惑尤其嚴(yán)重。
綜上所述,只有充分地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和積極性,積累物理實驗教學(xué)的有效性策略,物理實驗課堂教學(xué)的質(zhì)量才能實現(xiàn)飛躍。