周曉娟
(蘇州市吳中區木瀆南行中學,江蘇 蘇州)
丁肇中先生2018年7月在山東大學的演講中說到:實驗是自然科學的基礎,理論如果沒有實驗的證明就沒有意義。當實驗推翻理論以后,才可能得到新的理論。初中物理教學是按:聲、熱、光、力、電這幾大板塊展開的,要求不高,但每部分內容都離不開實驗。通過實驗向學生傳授生活中的物理現象和規律,雖然也有一些理論性的東西,也只停留在向學生介紹的層面上。所以實驗教學是初中物理教學之魂,貫穿物理教學始末。初中教學的指揮棒——中考也證明了這一點。
蘇州市近五年中考涉及的實驗占分比統計如下:2013年中考實驗分30分;2014年中考34分;2015年中考30分;2016年中考選擇題33分;2017年中考38分。從以上數據不難看出歷次中考實驗題的占比均在30%以上。
筆者認為實驗在物理教學中的重要性不用再做其他累述了。那么初中物理實驗教學的現狀又是怎樣的呢?面臨怎樣的困難呢?作為一線教師我有以下幾點感受總結如下:
器材不全、老化、破舊,或趕不上時代發展的需要。沒有專業實驗員,部分學校是任課教師兼任。實驗器材需要任課教師自己準備。成績是生命線,填鴨式教學不好,但是短時出成績、效率最高的教學模式。學生進實驗室的機會少,實驗素養較差。到了實驗室不知道要做什么,動手操作能力差,有的學生蠟燭都不會點,對實驗器材小心翼翼莫名敬畏。到實驗室上課,學生受外界環境的干擾,上課的效率低。
以上現狀導致一線教師不愿意放手讓學生做實驗??墒菍嶒灲虒W又是必不可少的,有些考題考查的就是學生是否真正動手去做了。比如蘇州市吳中區2018年八年級下學期期末考試第19題:如圖所示是小紅在家探究雞蛋受到浮力大小與哪些因素有關的實驗,彈簧測力計的示數已在圖中標出。請仔細觀察并回答下列問題:(4)為了正確地測出雞蛋浸沒在水中受到的浮力,操作中除了要注意把雞蛋浸沒在水中并在靜止時讀測力計的示數外,還應注意什么?針對這一問題,如果學生沒有動手做過實驗,很難聯想到正確答案。
如何讓一線教師樂于做實驗,樂于放手讓學生親身體驗,效率是關鍵。所以想辦法提高實驗課堂效率才是治標又治本的唯一法寶。筆者進行了很多嘗試,其中以體驗單的形式引領學生實驗效果顯著:
一節課就45分鐘,我們既要放手讓學生去經歷思維、操作體驗,又要做到有得放矢,讓學生在有限的時間內有效完成教育教學任務。那么就不能讓學生天馬行空地去做實驗。讓學生帶著任務——在體驗單的指導下,有序地按步驟完成實驗。如在進行凸透鏡成像規律實驗探究教學中,學生帶著體驗單進入實驗室完成以下實驗,并填寫體驗單。
凸透鏡成像規律實驗單
1.粗測焦距:讓遠處的窗戶通過透鏡在光屏上成清晰的像,此時像距V=f=_____。探究成像規律與物距的關系。
2.點燃蠟燭,將蠟燭、透鏡、光屏依次安裝在光具座上,并聚攏在一起,調節三心共。
3.探究:什么條件下凸透鏡能成倒立縮小的實像?
4.探究:什么條件下凸透鏡能成倒立放大的實像?
5.探究:什么條件下凸透鏡能成倒立等大的實像?
6.探究:物距小于焦距時凸透鏡成什么像?
7.讓蠟燭通過凸透鏡成倒立放大像后完成以下操作:
(1)光屏下移,像_____;光屏左移,像_____。
(2)蠟燭下移,像_____;蠟燭左移,像_____。
(3)透鏡下移,像_____;透鏡左移,像_____。
(4)遮住一部分透鏡觀察像_____。
(5)保持凸透鏡的位置不變,將光屏和蠟燭互換位置,現象_________。
物理實驗伴隨課堂教學始末如“力 彈力”的新課教學,要讓學生以小組合作的形式通過實驗探究得到:力的作用效果——能使物體發生形變,能恢復原狀的形變叫彈性形變,發生彈性形變的物體要恢復原狀從而對另一物體產生彈力;彈簧受到的外力越大,彈性形變就越大從而制成了測量力的儀器彈簧測力計。為了既給學生創造真實有效的體驗,又能在有限時間內按時完成教學任務,使兩者相輔相成達到完美結合,給出簡潔明了的體驗單至關重要。
力、彈力體驗單:(這一內容在教學過程中用表格形式展示給學生更清晰明了)
操作體驗
1.手壓氣球、手拉橡皮筋、手壓橡皮泥分別觀察到什么現象?說明什么?觀察體驗。
2.撤去氣球、橡皮筋橡皮泥上的外力你又觀察到什么現象?說明什么?操作再體驗。
3.用力壓氣球、用力拉橡皮筋,手上有感覺嗎?說明什么?操作又體驗。
4.用大小不同的力壓氣球、用大小不同的力拉橡皮筋,又有何現象說明什么?閱讀體驗。
5.測量力的儀器,國際單位制中力的單位:______簡稱:______符號:____測力計的構造:____彈簧測力計使用注意事項:_____測量體驗。
6(.1)校正“0”點;(2)手拉測力計的秤鉤,體驗1N、5N拉力的大??;(3)將鉤碼掛在豎直放置的測力計下讀出示數為_____N;(4)將物理課本裝在塑料袋中掛在豎直放置的測力計下讀出示數為_____N;(5)將兩個測力計對拉,你發現了_____。
初中物理實驗,通常都是根據簡單實驗現象得出結論,或是簡單分析測量數據間(如質量與體積,路程與時間,力與距離,電壓與電流)的正反比關系找物理量間的規律。雖然都是驗證性小實驗,但是每個實驗都能體現科學探究思想。作為一線物理教師、學生學習物理的啟蒙老師,我們不僅要教給學生科學知識,更重要的是要教給學生科學的學習方法,培養終生學習的能力是關鍵。教師應盡力創造條件,讓學生體驗科學家的科學探究過程,培養學生的實驗素養。實驗單不像實驗報告那么完整,取其最重要的實驗步驟和實驗結論兩部分。簡單明了,指向性強,有效提高了課堂實驗效率。