楊新宇
【摘? ?要】物理學是一門以實驗為基礎的自然科學,物理實驗作為物理教學的基本手段,有其特殊的教學功能。只有重視實驗,才能使物理教學獲得成功,學生只有通過實驗觀察與理解物理事實,才能真正理解和掌握知識,提高實踐能力與創新能力。
【關鍵詞】物理;實驗教學;方法;指導;問題意識;探究式實驗
物理學是一門實驗科學,物理概念的建立與物理規律的發現,都以實驗事實為依據。實驗是物理學的重要研究方法,只有重視實驗,才能使物理教學獲得成功,學生只有通過實驗觀察物理事實,才能真正理解和掌握知識。
一、精心設計導入
導入是物理課的第一個環節,十分關鍵。精彩的導入是激發學生學習興趣的基礎,是提高教學效率的前奏。在導入過程中,教師要精心設計物理情境,展示出物理學科的魅力,使學生興趣盎然地聽課,深入地思考,例如:我在講“自由落體運動”時,拿出一個小紙團和一支粉筆,問學生:讓這個紙團與這段粉筆在同一高度自由落下,哪個先落到地面上?為什么?于是學生們異口同聲地回答:粉筆先落地,因為粉筆比紙團重。我聽后不及時回答,先做實驗演示,令學生驚訝的是二者幾乎同時落地。我又用體積大致相同的木塊和鐵條進行實驗演示,兩物體也幾乎同時落地。看到這一實驗結果,學生們都很驚異,問我是什么原因,為什么與生活經驗矛盾。學生們的興趣很高,我乘機進行了新課的講解,這節課也取得較好的效果。
二、改革實驗教學方法
當前實驗教學普遍存在著只重視簡單的操作練習。教材中的演示實驗和學生實驗,從器材、方法到表格設計都是按照規定好的步驟和方法進行實驗,教師很少去引導學生思考和探索,有些學生在實驗中只是依葫蘆畫瓢,根本不能領會實驗的原理和思想。不利于學生創新思維的培養。因此必須改革實驗教學的方法。
例如:在驗證機械能守恒的實驗中,可以啟發學生思考:你能否利用現有裝置測定當地的重力加速度?你還能設計幾種測定當地重力加速度的方法?在學生電學分組實驗中,在掌握實驗原理的基礎上,允許學生用不同的器材、不同的實驗步驟進行操作實驗,可以極大地活躍學生的創新思維。在實驗中學生需要在各種因素中取舍,對所得的信息進行篩選,這就要求學生在追求既定目標的過程中應變、思考和探索,使學生的分析、抽象、綜合、表達的能力都得到訓練和發揮。
三、加強對實驗方法的指導
讓學生在實驗中做到“動”“靜”結合。學生實驗時,可能由于某種好奇的驅使,一時忘卻了實驗的目的;或者由于一個實驗的成功體驗,而將注意集中在這個實驗,不再進行下面的實驗;或許實驗現象出現后,沒有去認真思考等等,這樣學生的實驗結果就得不到交流與評價,也就很難發現問題,得出更準確的結論。所以,教師在實驗課中必須要求學生做到“動”“靜”有序,“動中求靜、靜中求動”。如:“摩擦力”一節中,在研究摩擦力大小與哪些因素有關,與哪些因素無關時,老師放手讓學生自己動手實驗,并在實驗中教師針對學生在實驗中存在的問題,給予適當的“導”“點”“撥”,引導學生在現有的基礎上繼續深入探究,從而達到對摩擦力這一內容的全面的、深刻的認識。
四、從實驗現象中培養學生的觀察能力和問題意識
長期以來受傳統教育的影響,不僅我們的教師完全適應了越俎代皰的教學方式,我們的學生更加習慣了“飯來張口”的學習方式。表現在實驗教學中,則更令人痛心。這樣,不但打消了學生學習的積極性,更不利于學生創新能力的發展。比如,在日常的學習中,即使是在觀察一個非常有趣的實驗時,學生不提問題,也提不出問題,而只是等待教師明確實驗現象,給出實驗結論。鑒于這種情況,教師應該幫助學生學會觀察,鼓勵學生在觀察的基礎上提出問題,培養學生的問題意識。例如:在做“大氣壓強”托里拆利實驗時,同學們在觀察了大氣壓的值后,教師提出:“若把玻璃管向上稍提一提,結果會不會變呢?”學生們說法不一,教師可鼓勵學生親自動手試驗一下,這樣無需過多講解,結論不言自明。教師隨即再問:“稍按一下,或換用一個稍粗或稍細一點的玻璃管,結果又如何呢?”這樣,一連串的問題會激活學生的思維,使他們主動思考并提出問題。同時,好奇心也促使他們親自動手實驗,從而很好地解決了問題,也培養了學生的觀察能力。
五、在實驗課中開設適量的探究式實驗
如果每次物理實驗的實驗目的、儀器準備、操作步驟、實驗報告全部都由教師預先設計好,學生只進行“按方抓藥”“照圖施工”,那么長此以往學生在實驗過程中就不再會有濃厚的實驗興趣,在這樣的實驗課上學生差不多是一具“行尸走肉”。因此,教師要適時、適量地改進實驗課的教學組織形式,創設一些開放型的探究式實驗。當學生已經熟悉實驗的流程后,應該嘗試讓學生適當地親身經歷設計方案,選擇儀器,制訂步驟,設計表格,收集信息,處理數據,得出結論,實驗評價等實驗過程中的某個環節,使學生真正進入科學學習的狀態和角色。當然在實驗中教師應適當地引導和幫助學生樹立自主實驗的信心,并對他們的實驗進行評價,指出學生在實驗中操作上或思維上的“閃光點”。對于實驗過程中出現的異常現象,要激勵學生進一步探索、分析原因,從中有所發現。
通過探究式實驗,不但能使學生掌握基本儀器的使用方法,基本實驗原理及其設計,實驗數據的處理方法,能力型實驗的研究對策,培養學生實事求是的實驗態度,團結協作的能力,敢于懷疑的精神和探索創新的意識等,還能使學生懂得要變換角度、變換問題去認識同一件事,例如:測電阻的實驗,可以使用不同器材,不同方法,不同電路,其方法很多,有伏安法、滑安法、滑伏法、替代法、半偏法等,電路也有內、外接法,限流、分壓接法等。而共同點都是應用了部分或閉合電路的歐姆定律。
六、開展課外實踐活動
課外實踐活動是對實踐性教學的補充和拓展。課外活動的內容豐富多彩,形式新穎活潑,可以擴大學生的知識面、開闊學生的視野,是培養創新型人才的有效途徑。物理教師可根據學生的興趣愛好及特長,開設第二課堂、組織科技小組,使學生通過參加這些課外實踐活動,學會創新思維的方法、提高創新能力,從而把創新教育落實到實處。定期開展以“小發明、小創造”為主題的競賽活動,吸引學生動腦動手積極參與。例如,可以在科技活動小組中,圍繞某一項目共同攻關,通過互相探討引發思路、經反復推敲確定方案,最后在大膽探索實踐、幾經挫折失敗的基礎上,一起獲得成功的體驗。這種競賽活動既可以調動學生的積極性和創造性,給學生提供一個團隊合作、發揮潛能的空間,為學生發揮和展示創新能力提供一個表演的舞臺,又可以給學生提供一個互相學習共同進步的機會。
因此,作為教師,我們必須結合學科特點和學生實際,充分利用現有的設施設備,加大實驗教學有效性的探究力度,盡可能地為學生學習創設必要的條件,并通過自主、探究學習,培養創新意識與創新精神,提高實踐能力,從而真正發揮實驗的效應,凸現物理課的科學功能。
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