物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)

於偉東

摘要：在進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)過程中，盡自己的能力給學(xué)生創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)條件，并能大膽放手讓他們?nèi)?shí)踐，給予學(xué)生們充分的時(shí)間和空間，和他們一起進(jìn)行科學(xué)的探究活動(dòng)。這樣做的好處在于：充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ瑥亩B(yǎng)成科學(xué)的素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)條件 學(xué)會(huì)放手 科學(xué)探究 科學(xué)素養(yǎng)

我們知道，物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)。《物理教學(xué)論》認(rèn)為，人類的物理知識(shí)主要來源于對(duì)自然的觀察，特別是來源于物理實(shí)驗(yàn)，通過物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)他們的觀察能力，掌握科學(xué)知識(shí)與技能，養(yǎng)成科學(xué)的行為習(xí)慣。所以，如何實(shí)現(xiàn)良好的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，對(duì)于中學(xué)物理的教與學(xué)顯得尤為重要。

下面，筆者就自己的教學(xué)實(shí)踐體會(huì)，來談?wù)勅绾芜M(jìn)行有效的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

一、創(chuàng)造實(shí)驗(yàn)條件，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

常言道：興趣是最好的老師。激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，令學(xué)生愿意學(xué)，喜歡學(xué)，比跟學(xué)生講許多空洞的大道理要有效的多。例如，在講到光的色散時(shí)，我除了用三棱鏡分解太陽光以外，還問學(xué)生們有沒有見過彩虹，事實(shí)是有一些學(xué)生真的沒有見過，于是我說：今天老師給你們變一條彩虹出來。學(xué)生們的興致馬上高漲，隨后就帶學(xué)生來到室外，把洗車用的水管接上水龍頭，將水流噴霧狀打開，背對(duì)太陽光，就可以看到一條清晰的彩虹懸于空中，然后引導(dǎo)學(xué)生觀察其中色帶的特點(diǎn)，學(xué)生們馬上就記住了太陽光可以分解成紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫等色光。許多學(xué)生把這件事寫入作文，并稱是物理老師讓他們第一次看到了彩虹。

還有，由于學(xué)校地處鄉(xiāng)鎮(zhèn)，實(shí)驗(yàn)室儀器不夠完備，我就盡自己所能自制了許多教學(xué)儀器。如在教學(xué)機(jī)械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化中，我就去小商品市場(chǎng)買了電子引火槍，然后在一個(gè)裝棉簽的塑料盒上鉆個(gè)孔，把引火槍頭伸入其中并用密封膠加以固定，這個(gè)小裝置用了許多年，教學(xué)效果非常好。在講到玻璃在高溫時(shí)可以變成導(dǎo)體，我也自制了一個(gè)裝置，在一塊木板上固定一個(gè)燈座，擰上白熾燈，并且和一個(gè)廢舊的白熾燈的玻璃柱串聯(lián)，接通電源，白熾燈不亮，當(dāng)用酒精噴燈給玻璃燈柱加熱后，白熾燈會(huì)慢慢亮起來，教學(xué)效果也是非常好，很好地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。在講授潛水艇的浮沉原理時(shí)，我自制了浮沉子，在一個(gè)大的雪碧瓶中裝入大半瓶的水，再把一個(gè)小口服液瓶口朝下，放入雪碧瓶中，然后擰緊瓶蓋，就做好了一個(gè)浮沉子。上課時(shí)，我對(duì)學(xué)生說：今天給大家表演一個(gè)魔術(shù)，同學(xué)們馬上提起了精神，睜大了眼睛，通過手的輕輕擠壓，小瓶子就下沉，輕輕松開手，小瓶子又浮上來。同學(xué)們非常好奇，他們當(dāng)然不相信我有什么魔力，但確實(shí)勾起了學(xué)習(xí)的興趣。

在我們做某些演示實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，由于觀察對(duì)象比較小，學(xué)生的距離又比較遠(yuǎn)，演示的效果很不理想，我也想了一些辦法進(jìn)行改進(jìn)。比如，在探究水的沸騰實(shí)驗(yàn)時(shí)，氣泡體積很小，變化不明顯，還有溫度計(jì)的示數(shù)也因?yàn)榫嚯x遠(yuǎn)而看不清，我就借助展示臺(tái)上的實(shí)物投影功能，放大后投到屏幕上，效果非常好。試想，如果老師在講臺(tái)很有興致的做著實(shí)驗(yàn)，可是底下的大多數(shù)學(xué)生根本就看不清實(shí)驗(yàn)的細(xì)節(jié)變化，只是聽老師講的頭頭是道，長(zhǎng)期以往，學(xué)生就會(huì)慢慢失去對(duì)這門學(xué)科的興趣。

二、學(xué)會(huì)放手，讓學(xué)生有更多的機(jī)會(huì)自己動(dòng)手，從而培養(yǎng)其操作能力

我們深知，物理學(xué)作為理工類的基礎(chǔ)學(xué)科，學(xué)生的實(shí)踐操作能力是非常重要的，良好的動(dòng)手能力會(huì)讓他們受用終身。所以，在教學(xué)過程中，我漸漸學(xué)會(huì)了放手，例如，在做探究凸透鏡成像規(guī)律實(shí)驗(yàn)時(shí)，我沒有告知學(xué)生透鏡的焦距，要求他們自己想辦法測(cè)量（我在每個(gè)實(shí)驗(yàn)桌上準(zhǔn)備了平行光源），當(dāng)然，有的小組成員直接跑到太陽光下，也完成了測(cè)量。再如，在教學(xué)磁場(chǎng)對(duì)電流的作用時(shí)，我從網(wǎng)上購買了一些小磁體，分發(fā)給學(xué)生們，再給了他們一些漆包線和導(dǎo)線（電池自備），并作了一些必要的指導(dǎo)，要求他們周末在家做一個(gè)電動(dòng)機(jī)模型，學(xué)生們拿到器材后興致很高，有幾組學(xué)生的模型確實(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)了，他們還拍了視頻，分享在班級(jí)的qq群上。對(duì)于初二的學(xué)生，我還組織了部分學(xué)生成立了物理興趣小組，利用活動(dòng)課的時(shí)間，每周安排一次活動(dòng)，在那些活動(dòng)課上，興趣小組的同學(xué)們?cè)谖业闹笇?dǎo)下制作了“土電話”、“小孔成像”、“驗(yàn)電器”、和“橡皮筋測(cè)力計(jì)”等等。正是通過這平時(shí)點(diǎn)點(diǎn)滴滴的動(dòng)手機(jī)會(huì)，讓學(xué)生們的實(shí)驗(yàn)操作能力得到大幅提高，也使他們深深愛上了物理這門學(xué)科，這大概就是專家們常說的“聽不如看，看不如做”吧。

三、注重科學(xué)的探究過程，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)

由于應(yīng)試教育的急功近利，我們?cè)S多教師在傳授知識(shí)時(shí)習(xí)慣于重結(jié)果輕過程，最后往往事倍功半，導(dǎo)致學(xué)生們知道“是什么”，而不知道“為什么”。這樣做，是不利于學(xué)生掌握科學(xué)知識(shí)和技能，更不利于科學(xué)思維的養(yǎng)成。我認(rèn)為教師要注重物理實(shí)驗(yàn)的科學(xué)探究過程，讓學(xué)生參與其中，最后經(jīng)過分析總結(jié)獲取知識(shí)。

例如，在“浮力的大小與什么因素有關(guān)”的教學(xué)中，我首先提出問題：為什么人們可以浮在死海而不會(huì)下沉？

學(xué)生猜想：浮力的大小可能與液體的密度有關(guān)。

然后我做了一個(gè)模擬實(shí)驗(yàn)：把一個(gè)雞蛋先放在清水中，雞蛋下沉，然后在清水中不斷加鹽并攪拌，雞蛋浮起，從而得到初步驗(yàn)證。然后我又進(jìn)一步設(shè)疑：能否通過定量的測(cè)量加以驗(yàn)證呢？通過大家的積極討論，學(xué)生們想出了在彈簧秤下面掛一個(gè)物體，令其分別浸沒在清水和鹽水中，通過讀數(shù)清楚地說明浮力的大小與液體密度有關(guān)。

又如，當(dāng)我們?cè)谔骄扛×εc物體排開液體體積的關(guān)系時(shí)，我先準(zhǔn)備了一大桶水，將一個(gè)排球放在水中，讓學(xué)生們慢慢把排球壓人水中，并感受其中用力的變化，通過對(duì)排球的施力感受后，學(xué)生們得到猜想：浮力的大小和物體排開液體的體積有關(guān)。然后，我又提問：能否通過定量的測(cè)量來驗(yàn)證其中的關(guān)系嗎？

學(xué)生們經(jīng)過熱烈的討論后，馬上就找到了方法：在彈簧秤下掛一個(gè)物體，讓其在水中部分浸入和全部浸沒，通過比較讀數(shù)的不同，從而驗(yàn)證了猜想。

總之，在進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)過程中，我盡自己的能力給學(xué)生創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)條件，并能大膽放手讓他們?nèi)?shí)踐，能夠給予學(xué)生們充分的時(shí)間和空間，和他們一起進(jìn)行科學(xué)的探究活動(dòng)。這樣做的好處在于：充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ瑥亩B(yǎng)成科學(xué)的素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]李新鄉(xiāng).物理教學(xué)論[M].科學(xué)出版社，2005.

（作者單位：江蘇省昆山市錦溪中學(xué)）