物理是一門以觀察和實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科。物理概念的建立、規(guī)律的發(fā)現(xiàn)、基本理論的創(chuàng)立,都是通過實驗觀察和認(rèn)真總結(jié)思索得來的。學(xué)好物理離不開實驗,要在物理教學(xué)中鍛煉學(xué)生的動手能力、思考能力,實現(xiàn)由應(yīng)試教育向素質(zhì)教育的轉(zhuǎn)變,更離不開觀察與實驗。因此,教師要上好每一堂演示、實驗課,在觀察與實驗中培養(yǎng)學(xué)生的能力。
一、培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力
第一,要注意培養(yǎng)學(xué)生觀察事物的興趣。
初中生好奇心很強(qiáng),要使他們積極主動觀察,首先要激發(fā)學(xué)生觀察事物的興趣。物理教學(xué)中演示觀察實驗較多,我們應(yīng)以趣味實驗為先導(dǎo),引起學(xué)生興趣。比如在講大氣壓強(qiáng)時,首先讓幾名學(xué)生做馬德堡半球?qū)嶒?,使學(xué)生產(chǎn)生疑問:“為什么小小半球有這么在的力量呢?”于是對于什么是大氣壓有了強(qiáng)烈的求知欲,使教學(xué)收到良好的效果。
第二,教給學(xué)生正確的觀察方法。
觀察方法正確與否,直接影響教學(xué)目標(biāo)能否實現(xiàn)。學(xué)生觀察不是看熱鬧,而是在觀察中發(fā)現(xiàn)和思考問題,所以老師必須教給學(xué)生正確的觀察方法。
(一)已知實驗現(xiàn)象觀察法。即首先向?qū)W生指出觀察對象、內(nèi)容、現(xiàn)象,而后通過實驗觀察分析得出結(jié)論。如在壓縮氣體使氣體液化實驗中,觀察對象是注射器內(nèi)部的氣體,內(nèi)容是觀察壓強(qiáng)過程中壓強(qiáng)變化對內(nèi)部氣體狀態(tài)的影響,現(xiàn)象是內(nèi)部氣體一部分變成液體,使學(xué)生對壓縮體積對氣體液化的影響留下深刻的印象。這種方法適宜于現(xiàn)象較復(fù)雜或不十分明顯的實驗。
(二)預(yù)測現(xiàn)象觀察法。即學(xué)生先預(yù)測出可能出現(xiàn)的現(xiàn)象,然后在實驗中觀察求證。例如教師把雞蛋用細(xì)線高高吊在鐵架臺上,下方墊一厚海棉墊,然后問學(xué)生:剪斷細(xì)線,雞蛋落地會不會碎?有的則認(rèn)為下面墊了軟墊,可能不碎。教師用實驗驗證,分析易碎的雞蛋為什么不碎,使學(xué)生對壓強(qiáng)有所理解。
(三)發(fā)現(xiàn)性觀察法。即不告訴觀察的具體現(xiàn)象,讓學(xué)生自己觀察,發(fā)現(xiàn)尋找規(guī)律,分析原因。這樣可以培養(yǎng)學(xué)生獨立思考的能力,引起學(xué)生對于實驗中細(xì)微環(huán)節(jié)的注意。如牛頓第一定律教學(xué)中,讓學(xué)生自己對比三種條件下小車行進(jìn)距離,分析推理得出:阻力越小,小車滑行越遠(yuǎn)。教師引導(dǎo)學(xué)生分析研究如無任何阻力將會發(fā)生的現(xiàn)象,推導(dǎo)出牛頓第一定律內(nèi)容。這一演示通過三種阻力條件對小車滑行距離的影響,鍛煉了學(xué)生的觀察能力和歸納總結(jié)能力。
二、培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰?/p>
實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng),即動手動腦能力的培養(yǎng)。整個初中階段涉及到九十多個演示實驗、十幾個分組實驗。物理教學(xué)中絕大多數(shù)物理現(xiàn)象、物理規(guī)律,都是通過實驗歸納總結(jié)出來的。實驗效果的好壞,直接影響學(xué)生對物理知識的記憶、理解與運用,甚至影響到學(xué)生對物理的學(xué)習(xí)興趣。實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)有得于學(xué)生更好地掌握知識,并能提高其觀察能力。為了使學(xué)生更好地完成實驗,真正掌握操作技能,提高實驗?zāi)芰?,教師要注意以下幾點:
第一,要求學(xué)生做好實驗前的預(yù)習(xí),事先弄清實驗的方法、步驟和要求。
第二,實驗前教師要針對實驗中易出現(xiàn)的問題重點提醒,對于操作難度較大的實驗,教師可以先示范,再讓學(xué)生去做。同時教師要在實驗過程中糾正學(xué)生的錯誤操作。
第三,搞好實驗總結(jié)。實驗結(jié)束后對學(xué)生抽查提問,讓他們敘述實驗步驟,回憶實驗情景,分析實驗結(jié)果,歸納出正確結(jié)論。對于重點實驗,有條件的可以把實驗過程與注意事項制成光盤,演示給學(xué)生,以加深他們的印象。
第四,對于實驗中出現(xiàn)的較大誤差和失敗實驗,教師要幫助學(xué)生認(rèn)真分析原因,糾正錯誤。
培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰?,是物理教學(xué)中的一項重要任務(wù)。針對于學(xué)生實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)可分三個階段。
第一,模仿性階段。教師首先演示。演示時應(yīng)注意操作的規(guī)范性和示范性,使用的儀器要整潔,放的位置要合適,既要便于操作,也要使學(xué)生熟練掌握實驗技能。演示完畢后,讓學(xué)生模仿操作,如:天平的使用,在教師嚴(yán)格按照操作規(guī)則演示完畢后,讓學(xué)生獨立操作。通過實驗過程,使學(xué)生對實驗器材、實驗過程有了感性認(rèn)識,增加了對實驗的了解、熟悉程度,并對天平的結(jié)構(gòu)、用途有了初步了解。
第二,獨立實驗階段。主要由學(xué)生按實驗要求的方案、步驟獨立完成實驗。通過預(yù)習(xí),先讓學(xué)生對實驗的目的、原理、步驟以及器材的使用有清楚的了解,然后,教師給予適當(dāng)提示,講明實驗中應(yīng)注意的事項,再由學(xué)生操作。教師巡回指導(dǎo),及時解決實驗中出現(xiàn)的問題,如:用天平和量筒測小石塊密度的實驗中,應(yīng)提醒學(xué)生注意:1.砝碼取用一定要用鑷子夾取;2.視線一定要與量筒凹液面相平;3.石塊一定要慢慢放入水中等。實驗完畢后要求學(xué)生以實事求是的科學(xué)態(tài)度認(rèn)真填寫實驗報告,不能編造數(shù)據(jù),對誤差認(rèn)真分析原因,探討減小誤差的方法。通過獨立性實驗,使學(xué)生對天平的認(rèn)識從感性上升到理性,對質(zhì)量、密度的理解也大大加深。
第三,設(shè)計實驗階段。學(xué)生利用學(xué)過的知識與相關(guān)的實驗器材,自行設(shè)計實驗方案,進(jìn)行實驗,達(dá)到運用所學(xué)知識解決實際問題的目的。這一階段對學(xué)生要求較高,教師可做適當(dāng)指導(dǎo)。如:一位同學(xué)設(shè)計“用天平測一堆大頭針的數(shù)量”這一實驗,此實驗既涉及到了天平的使用,又涉及到減小誤差的問題。實驗結(jié)束后,組織學(xué)生討論減小誤差的方法,最后得出結(jié)論。這樣既能培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,又能提高分析問題、解決問題的能力。
通過以上三個階段的訓(xùn)練,學(xué)生對實驗的作用、意義有了清楚的認(rèn)識,就會激發(fā)實驗興趣,提高利用知識解決實際問題的欲望,培養(yǎng)他們的實驗?zāi)芰Α?/p>
綜合上述,我們要注意培養(yǎng)和提高學(xué)生的實驗?zāi)芰Γ嬲龅嚼碚撀?lián)系實際。另外,為了把學(xué)到的知識與生活實踐聯(lián)系起來,教師要鼓勵學(xué)生觀察生活、發(fā)現(xiàn)生活中的物理問題,自己去分析解決,把課本知識應(yīng)用到生活實踐中去,教師要認(rèn)真幫助學(xué)生解答疑難,使他們的觀察能力與實驗?zāi)芰M(jìn)一步提高。