有效教學是要以盡可能少的時間、精力投入而獲得更好的結果的教學。就初中物理實驗教學而言,讓學生在明確的實驗目標指導下,根據實驗原理和實驗步驟正確操作實驗,通過實驗現象的觀察、討論而獲得實驗結論,促進學生科學素養的提升。那么,在初中物理課堂教學中,如何構建有效的實驗教學呢?
一、讓學生明確實驗目的,教師適當指導操作
任何實驗都要通過一定的實驗而獲得一定的實驗結論。同理,在初中物理實驗中,如果沒有目的,實驗過程也就變得盲目起來。傳統實驗教學中,大多數是由教師主控,不少學生只是看看、聽聽完成的,至于實驗中要知道什么、了解什么、掌握什么,學生都較為模糊,故而實驗效果不高。
明確實驗目的,首先要從知識和技能角度考慮。在實驗進行中,教師要依據實驗的目的和要求認真、及時指導學生觀察實驗。在學生操作的時候,教師要以問題為引導,讓學生理解這樣操作的原因,以此來培養學生分析問題和解決問題的能力,并提高學生的操作技能。同時也要注重對學生基本實驗操作技能、觀察能力、問題分析能力的培養。其次,在實驗過程中,不僅要讓學生樂于參與,對實驗有興趣,還要在此基礎上讓學生學會設計實驗方案、正確操作,進而掌握實驗儀器的使用方法,進一步培養學生的實驗能力。
二、關注實驗原理,并讓學生能夠理解應用
學生知道了實驗目的,但不一定能操作實驗,那么,如何進行實驗?這就要求教師在學生進入實驗室之前,就要讓學生清晰地知道實驗的原理,并讓學生知道每一步操作的依據。如,在測定物質密度的實驗教學中,此實驗的原理是密度公式,即ρ=m/V(ρ表示密度、m表示質量、V表示體積),在實驗過程中,教師就應該讓學生掌握如何測定物質的質量和體積,進而求得物質的密度。通過生活實踐及前面所學的知識,學生知道測物體質量或體積的方法有多種,這時教師就又要讓學生學會如何選擇最佳的方法,探究物質的密度。
如用量筒測量物體的密度(適用于體積小,而密度大于水的物體),先用量筒測得量筒內原有液體的體積,然后將物體放入量筒,物體沉入液體后測得液面上升后的體積,根據體積差算出物體的體積,再用天平測得物體的質量,密度也就能求出了。在初中物理實驗教學中,教師要摒棄傳統的以教師教授為主的模式,應引導學生在實驗原理的基礎上,多角度思考問題的解決方法,這樣才能更好地培養學生的實驗能力。
三、關注實驗過程,引導學生思考
物理實驗的目的就是要讓學生在教師的引導下,觀察實驗現象,動腦思考,動手做。學生通過觀察了解實驗現象,思考實驗中的問題,分析實驗現象,從而得到實驗結論。因學生知識基礎和實驗經驗等因素影響,學生在實驗中很可能出現因實驗記錄數據出錯或觀察不到位等而導致錯誤,這就要求教師在學生實驗過程中,發揮主導作用,引導學生找出實驗錯誤,從問題出發,解決遇到的問題,在糾錯中提高實驗效率。
同時,在實驗過程中也可能出現預設之外的各種異常現象,很多時候教師對這些現象都是“一言以蔽之”,甚至當學生追問而教師無法解釋時,還用教材的“權威”來“遮掩”。其實不然,實驗過程中的異常現象往往能引導學生思考,根據現象進行深入探究,獲得意想不到的收獲。如在“測小燈泡功率”的實驗中,學生按照電路圖連接了小燈泡和儀表,結果發現開關還未閉合,但小燈泡已經亮了,檢查電壓表和電流表卻發現指針偏轉是正常的。相反,當開關閉合后,小燈泡反而不亮了,電壓表和電流表的指針也停止了偏轉。為何會出現這樣的現象?學生不得其解。教師發現這一異常現象后,引導學生檢查連接的電路,結果很快發現了發生這一現象的原因,是在連接電路的過程中,將開關并聯到了電池的兩端,而沒有將開關串聯在干路上,故而開關閉合前電路就是通路,如果不排除這樣的故障,很容易發生短路而燒壞電源。
四、關注實驗結論,引導學生反思
實驗后期,需對實驗現象和實驗數據進行分析處理得出結論,但如果沒有操作是不可能獲得實驗結論的,同樣,沒有結論的實驗,是低效甚至是無效的實驗。在總結實驗結論的過程中,教師要引導學生充分參與其中,讓學生根據實驗現象和實驗數據進行總結歸納,尤其要注重引導學生對實驗過程進行反思。
如,在測定鹽水的密度實驗中,教師進行總結的時候,因每組學生選擇的實驗方案并不一定相同。比如,A組先用天平稱出空燒杯的質量,再用量筒量出鹽水的體積,稱出剩余鹽水和燒杯的質量;B組先用天平稱出燒杯和鹽水的質量,再將鹽水倒入量筒中,稱出剩余鹽水和燒杯的質量。因而需要教師引導學生對方案進行對比后,再總結,A組學生就發現B組學生的方案更好,因為在倒出鹽水的過程中,量筒壁上沒有附著鹽水,提高了實驗的準確性。
(責任編輯易志毅)