摘 要:物理教學必須要高度重視學生實驗探究活動,
讓學生在探究中發現問題、提出問題、合理猜想,讓學生在探究中設計實驗、操作實驗、收集數據、歸納總結。只有學生自己主動學習,積極探究獲取物理知識,學生才會醍醐灌頂。學生探究物理知識的過程是他們主動思考、深刻分析、深入研究、親身體驗,最終獲得正確結論的過程。
關鍵詞:物理;實驗探究教學;探究反思
中圖分類號:G427 文獻標識碼:A文章編號:1992-7711(2012)06-040-1
以實驗為基礎是物理學科的一個顯著特點,學生對物理概念及其規律的理解和掌握對實驗有著重要的促進作用,實驗還可以使學生對物理知識有更多的獲取和更深刻的理解。因此物理教學必須要高度重視實驗。然而縱觀初中物理教學,本應該有學生親手操作的實驗,很多卻被教師替代了,學生只能看實驗,而不能做實驗。教師這種“包辦”式的教學方式,嚴重制約了學生自主學習能力和探究物理實驗能力的提高。有效物理實驗教學,在教師精心指導之下,需要學生主動參與,積極探究,只有學生自己主動學習,積極探究獲取物理知識,學生才會醍醐灌頂。學生探究物理知識的過程是他們主動思考、深刻分析、深入研究、親身體驗最終獲得正確結論的過程。
一、在探究活動中發展思維,掌握知識,鍛煉能力
1.讓學生在探究中發現問題,提出問題,合理猜想。學生探究需要教師創設一定的探究情景,教師要緊扣教材,根據學生的認知程度創設出能夠足以激發學生濃厚興趣,但以他們現有所掌握的物理知識又無法解決的教學情景,引領學生在研究物理現象的情景中探究。例如:對于“聲音的產生”的教學,教師可以讓學生模仿和制造出多種多樣的聲音,使學生置身于聲音的海洋中,然后請學生提出“……為什么”的問題。學生提出的問題肯定門類繁多,教師應將與本課研究有關的問題進行分門別類,篩選歸納,這樣就更彰顯了探究的主旨和目的。物理探究的基本要素之一是合理猜想,猜想是對實驗結果的一種科學預測。學生進行猜想需要他們綜合運用已有的知識和生活經驗以及教師的引導。例如:對“蒸發快慢的影響因素”的探究,在深入分析討論后學生普遍認為:蒸發是在液體的表面進行的,因此液體的表面積可能與蒸發有關系;同樣的濕衣服置于太陽下曬,夏天卻比冬天干的快,因此液體的溫度可能與蒸發有關;濕衣服置于通風的地方曬干得快,因此液體表面上空氣流通速度可能與蒸發有關。學生的這種“可能性”猜想為下一步的學習奠定了基礎。
2.讓學生在探究中設計實驗,操作實驗,收集數據,歸納總結。探究過程中制定設計實驗是一個關鍵的環節,這對于學生學習物理知識,培養實驗技能,提高分析能力具有關鍵性的作用。在學生探究的過程中教師應向學生滲透實驗設計思想,對于實驗方案的制定、實驗器材的選擇、實驗操作步驟的確定,都由學生自主決定,教師只是做好必要的指導工作。例如:對“伏安法測電阻”的探究實驗,一些學生直接串聯了電流表與未知電阻,并聯了電壓表與未知電阻,并將其接入電路中;還有一些學生將一個滑動變阻器串聯在上述電路中。對這兩種情況我引導學生分析優劣,最后學生認為第二種方案優于第一種并用其進行實驗。教師要做好學生實驗探究過程中的巡視、指導工作,對有一定難度、而且學生難以完成的操作,教師要給予必要的示范。特別需要指出的是學生往往只重視實驗現象而忽視實驗數據的處理。因此教師要引導學生做好詳實的實驗記錄,在分析現象的基礎上找出本質性的東西,最后交流探究結果,歸納總結出結論。
二、注重物理實驗探究教學活動的反思
1.學生的探究活動需要教師的精心指導。雖然初中學生具備了一定的觀察、實驗和思維能力,然而他們的分析判斷能力和自主性還比較欠缺,因此在探究活動中教師要恰到好處地進行有效的啟發和精心的指導。對學生物理探究學習,教師既不能對他們束縛過多,更不能放手不管。否則會對教學目標的達成和下一步課程的教學產生不利的影響。例如:對“并聯電路中的電流關系”探究,起初設計方案時我考慮放手由學生自主探究,讓學生在經過情景觀察、小組討論、個人猜想干路電流和各支路電流之間的關系后,再設計實驗方案,小組進行實驗,檢驗猜想,最后形成結論。然而,實際教學中所暴露出的問題卻事與愿違。為此我又設計了新的方案,突出了教師指導的作用,分步對學生的猜想進行實驗,檢驗每一個的猜想是否成立,并將結果進行交流,這樣的探究活動學生至始至終聚精會神參與全過程,既沒有了教師的放手不管,也沒有了教師的包辦替代,學生掌握知識的效果就比較好。在整個探究的過程中學生思考的角度多元化,討論層面的廣泛化,設計方案的多樣化,實驗器材的選用不同化。
在常見的“分三次將一只電流表接入電路”的方法之外,探究活動中學生又探索出了“用一只電流表,接一次線就能使實驗完成”這種頗有創意的方法。物理探究教學活動其實質是學生的一種特殊的認知過程和實踐活動,因此教師要處理好自身的“導”和學生的“探”的關系,學生探究活動需要教師的指導,教師的指導可以更好地促進學生探究,同時學生的探究活動也能有效地促進教師更好地教學。
2.教師應正確對待學生在探究活動中出現的誤差。
學生的實驗結果和實驗結論由于受實驗環境、實驗器材、實驗操作和學生知識水平等諸多因素的影響,往往會發生較大誤差的情況。對此教師切不可全盤否定,否則會挫傷學生的積極性,而是應抓住出現的誤差,有針對性地提出相關問題讓學生思考分析,找出發生誤差的具體原因,從而對實驗方法進行優化和改進,這樣非常有利于提高學生的綜合分析能力和實驗技能。探究活動中出現誤差是正常情況,有誤差才能有反思,才能有改進,才能避免不再發生誤差。教師要及時做好課后的查漏補缺工作,消除學生心理中因探究出現誤差而產生的負面影響,以提高他們探究的積極性和持續性。
初中物理教學中探究式實驗教學是實現教學“三維目標”的有效載體,也是新課程標準的明確要求。因此,物理教師要切實重視物理實驗中的學生探究活動,使學生在探究過程中更有效地理解和掌握物理知識。