張惠
物理學(xué)是一門(mén)注重實(shí)驗(yàn)的學(xué)科。當(dāng)前的中學(xué)物理中,偏重知識(shí)傳授而輕視技能訓(xùn)練,單純應(yīng)付考試忽視能力培養(yǎng)的現(xiàn)象還十分嚴(yán)重,實(shí)驗(yàn)教學(xué)仍是一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)。在課程改革的大背景下,我深深的感悟到:充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中的重要作用,是搞好啟發(fā)式教學(xué)的關(guān)鍵,是使學(xué)生積極主動(dòng)獲取知識(shí)、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性實(shí)踐能力的基本保證。利用實(shí)驗(yàn)將課程有效推進(jìn),產(chǎn)生“1+1>2”的理想效果。在教學(xué)中,我們要以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),在課堂教學(xué)中多做演示實(shí)驗(yàn),多安排學(xué)生實(shí)驗(yàn),并適當(dāng)布置一些課外實(shí)驗(yàn)、小制作,有效推動(dòng)物理教學(xué)。
一、物理實(shí)驗(yàn)可以有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的動(dòng)機(jī)
蘇霍姆林斯基說(shuō)過(guò):“學(xué)生的聰明才智來(lái)源于他的手指頭。”一針見(jiàn)血地點(diǎn)明了動(dòng)手的重要作用。學(xué)生一旦感知到他從未見(jiàn)到或意想不到的物理現(xiàn)象時(shí),會(huì)產(chǎn)生一種躍躍欲試的積極和尋求原因的沖動(dòng),形成探究行為的意向。所以,在講課時(shí)以實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入,可以激發(fā)學(xué)生對(duì)所要學(xué)習(xí)知識(shí)的濃烈熱情,學(xué)到的知識(shí)更易掌握。
高中階段大多數(shù)實(shí)驗(yàn)都易于觀察,學(xué)生很容易從現(xiàn)象中理解其中的道理,激發(fā)出學(xué)習(xí)物理的動(dòng)機(jī),有效地推動(dòng)物理教學(xué)內(nèi)容,達(dá)到事半功倍的效果。
例如,在講《機(jī)械能守恒定律》時(shí),我借助“碰鼻試驗(yàn)”引入本課,取一只擺錘(或其它重物),用線把它懸掛在天花板上,將擺錘拉起使其偏離平衡位置,且使擺錘與鼻子剛剛接觸,然后釋放擺錘。雖然學(xué)生在初中已經(jīng)學(xué)過(guò)有關(guān)機(jī)械能守恒定律的相關(guān)內(nèi)容,但當(dāng)擺錘擺回的時(shí)候,學(xué)生仍會(huì)感到非常緊張,會(huì)不自覺(jué)的躲避。通過(guò)這個(gè)演示實(shí)驗(yàn)學(xué)生就會(huì)對(duì)本節(jié)課所講內(nèi)容印象,同時(shí)產(chǎn)生濃烈的興趣,投入到后面的教學(xué)中。
二、物理實(shí)驗(yàn)可以幫助學(xué)生理解所學(xué)知識(shí),有效地推進(jìn)和鞏固教學(xué)成果
由于學(xué)生的經(jīng)歷和知識(shí)的局限,有些內(nèi)容很難理解,對(duì)于書(shū)本上講的東西,他們會(huì)認(rèn)為很枯燥,也正因?yàn)檫@樣導(dǎo)致一些學(xué)生放棄物理。既然物理學(xué)中有相當(dāng)一部分知識(shí)是從實(shí)驗(yàn)中得到的,我們?cè)诮虒W(xué)過(guò)程中利用實(shí)驗(yàn)可以幫助學(xué)生理解,有效地推進(jìn)和鞏固教學(xué)成果。
例如,《牛頓第三定律》課后“說(shuō)一說(shuō)”中的應(yīng)用,如圖1所示,其內(nèi)容是一個(gè)瘦弱的男子與一個(gè)大力士“掰腕子”,兩手之間的作用力和反作用力一樣大嗎?若兩者一樣大,大力士怎么會(huì)贏呢?
初看題目學(xué)生很興奮,我在教學(xué)中找了兩位看似力量很懸殊的同學(xué)進(jìn)行掰腕子,無(wú)可厚非瘦弱的一方輸了比賽。但當(dāng)提出兩者間作用力大小關(guān)系時(shí),課堂出現(xiàn)短暫沉默,就在這個(gè)時(shí)候我向?qū)W生介紹傳感器,讓他們利用它再比一次力氣。圖2就是兩位學(xué)生借助傳感器比力氣得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
當(dāng)學(xué)生看到結(jié)果時(shí),他們無(wú)比的興奮,經(jīng)過(guò)上面的實(shí)驗(yàn)大家已經(jīng)知道了,大力士和小孩子之間的作用力和反作用力大小完全相等。我借助書(shū)后題目自行開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn),而本實(shí)驗(yàn)引起學(xué)生極大興趣。通過(guò)實(shí)驗(yàn)學(xué)生快速地加深理解牛頓第三定律,較已往只憑老師口授多了幾分感性直觀的理解,將看不見(jiàn)的實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化成看得見(jiàn)的,收到了很好的效果。
除此以外,課堂教學(xué)中完成的小實(shí)驗(yàn),可以把實(shí)驗(yàn)過(guò)程、現(xiàn)象、結(jié)論編成一些練習(xí)題,讓學(xué)生在討論、計(jì)算中,鞏固教學(xué)成果,真正做到實(shí)驗(yàn)服務(wù)于課堂教學(xué),起到實(shí)驗(yàn)在教材編排中的作用。
三、物理實(shí)驗(yàn)可以培養(yǎng)學(xué)生的思維和能力
高中階段物理教學(xué)的一個(gè)重點(diǎn)是對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng),這也是我們?cè)谄綍r(shí)教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,學(xué)生不僅能獲取知識(shí),更能通過(guò)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)各方面的能力,特別是觀察能力、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛣?chuàng)新能力。這些能力的培養(yǎng)過(guò)程實(shí)質(zhì)也就是科學(xué)素質(zhì)、創(chuàng)新精神的形成過(guò)程,同時(shí)它也是學(xué)生將來(lái)在社會(huì)生產(chǎn)實(shí)踐中具備的能力。
例如,《電磁感應(yīng)》這一章中,課本安排了較多的演示實(shí)驗(yàn)。在第一節(jié)《電磁感應(yīng)現(xiàn)象》中,我將“探究感應(yīng)電流產(chǎn)生條件”演示實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),步步深入地引導(dǎo)學(xué)生理解電磁感應(yīng)現(xiàn)象和產(chǎn)生條件。將磁鐵插入螺線管或從螺線管里拔出來(lái),可以看到電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),那么這個(gè)變化需要學(xué)生認(rèn)真仔細(xì)的觀察。而這正好培養(yǎng)學(xué)生對(duì)待科學(xué)的專心、細(xì)心的態(tài)度,以及他們的觀察能力。那么三個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象觀察出來(lái),如何將三個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象撥開(kāi)云霧見(jiàn)青天,順利地歸納出結(jié)論,又需要學(xué)生大膽的創(chuàng)新和推測(cè)。此時(shí),在教師正確、科學(xué)地引導(dǎo)下,學(xué)生開(kāi)動(dòng)腦筋,積極思考,最終使學(xué)生真正理解“不論用什么方法,只要穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化,閉合電路中就有電流產(chǎn)生”的結(jié)論,此時(shí),達(dá)到這節(jié)課教學(xué)的重要目的。
著名物理教育家朱正元教授曾說(shuō)過(guò)“壇壇罐罐當(dāng)儀器,拼拼湊湊做實(shí)驗(yàn)”,就是說(shuō)在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要大力倡導(dǎo)做簡(jiǎn)單易行的替代性實(shí)驗(yàn)。事實(shí)上我們把小實(shí)驗(yàn)、小制作變成我們課堂教學(xué)的一部分,讓學(xué)生在過(guò)程中去領(lǐng)悟去體驗(yàn),收效很大,例如:用廢墨水瓶和吸管制成“微小形變演示器”,探究固體形變;將廢易拉罐裝滿水,在易拉罐的側(cè)面下方打一個(gè)洞,釋放易拉罐模擬“完全失重現(xiàn)象”等,利用身邊材料呈現(xiàn)物理現(xiàn)象,更容易引起學(xué)生知覺(jué)的集中,引發(fā)學(xué)生認(rèn)知的興趣,在參與中獲得情感體驗(yàn),在動(dòng)手動(dòng)腦中感受物理,通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究將物理知識(shí)運(yùn)用到生活中,真正做到讓物理從生活中來(lái),到生活中去,讓物理知識(shí)服務(wù)于生活,服務(wù)于社會(huì)。
總之,物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)在促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行多樣化學(xué)習(xí)的過(guò)程中起著橋梁和紐帶的作用,是開(kāi)啟物理課程的一把金鑰匙,它不僅更好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的動(dòng)機(jī),讓學(xué)生學(xué)到知識(shí),更重要的是在獲得知識(shí)的過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生的多方思維和能力。究物學(xué)理,究物明理,又更加有利于推動(dòng)和鞏固教學(xué)成果,將課程大綱落實(shí)到實(shí)處。