利用物理小實(shí)驗(yàn)提升學(xué)生綜合素養(yǎng)

張東明

物理是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科。在物理學(xué)科的核心素養(yǎng)中，實(shí)驗(yàn)探究能力是一個(gè)重要組成部分。但目前的實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在以下幾個(gè)問(wèn)題：一是實(shí)驗(yàn)的研究性較弱，多數(shù)實(shí)驗(yàn)停留在驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)層面;二是受實(shí)驗(yàn)器材不足、課時(shí)有限等因素影響，許多老師往往以演示實(shí)驗(yàn)或講述實(shí)驗(yàn)的方式來(lái)替代學(xué)生的動(dòng)手操作。如果能根據(jù)實(shí)際情況和教學(xué)需要，合理地安排學(xué)生做一些小實(shí)驗(yàn)，則能彌補(bǔ)現(xiàn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的局限和不足，提升初中物理的教學(xué)效果。

小實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中的意義。一是能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)探究的意識(shí)。現(xiàn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的許多演示實(shí)驗(yàn)和分組實(shí)驗(yàn)，其過(guò)程體現(xiàn)了科學(xué)探究的嚴(yán)謹(jǐn)性和規(guī)范性，但多數(shù)是驗(yàn)證性的，趣味性也稍差。如果教師能結(jié)合相關(guān)知識(shí)，安排一些小實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，思考如何解決問(wèn)題、如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程、如何分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，就能大大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如，當(dāng)學(xué)生拿著自制的氣壓計(jì)，樓上樓下來(lái)回跑動(dòng)，觀察細(xì)玻璃管中液面高度的變化時(shí)，一定會(huì)發(fā)現(xiàn)物理其實(shí)來(lái)源于生活，這樣的實(shí)驗(yàn)在豐富學(xué)生感性認(rèn)識(shí)的同時(shí)，也有利于培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)探究的意識(shí)。

二是有利于學(xué)生對(duì)物理概念的建立，加深對(duì)物理規(guī)律的理解。物理概念雖是實(shí)踐的產(chǎn)物，但經(jīng)過(guò)物理學(xué)家的提煉和抽象，理解起來(lái)有些難度。小實(shí)驗(yàn)則能幫助學(xué)生從感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)，有助于提高學(xué)生對(duì)抽象的物理概念的理解。比如，在學(xué)習(xí)大氣壓的概念時(shí)，教師可利用“覆杯實(shí)驗(yàn)”來(lái)引入，引導(dǎo)學(xué)生思考“誰(shuí)拖住了杯中的水”，從而自然地建立大氣壓的概念。“自制密度計(jì)”的小實(shí)驗(yàn)則能幫助學(xué)生更好地理解阿基米德原理和影響浮力的因素。

三是能培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力。聽(tīng)老師講實(shí)驗(yàn)，看老師做實(shí)驗(yàn)，通過(guò)習(xí)題“悟”實(shí)驗(yàn)，固然可以訓(xùn)練學(xué)生的應(yīng)試能力，但無(wú)法培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，更無(wú)法培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性。在實(shí)驗(yàn)操作的過(guò)程中，學(xué)生會(huì)遇到或發(fā)現(xiàn)一些新問(wèn)題，這些新問(wèn)題會(huì)引起學(xué)生思考，刺激學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)去解決問(wèn)題。這個(gè)過(guò)程本身就是對(duì)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的遷移能力和綜合運(yùn)用能力的鍛煉。

小實(shí)驗(yàn)在初中物理教學(xué)中的運(yùn)用。設(shè)計(jì)小實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容要貼近生活，使學(xué)生能夠從生活走向物理，從物理還原生活;同時(shí)也要貼近教材，為教學(xué)服務(wù)。此外，還要有趣味性，能激發(fā)學(xué)生的探究興趣，如“自制一件小樂(lè)器”;要能體現(xiàn)物理研究的過(guò)程和方法，如用“壓在桌邊的鋼板尺”來(lái)探究音調(diào)、響度與哪些因素有關(guān)時(shí)，學(xué)生會(huì)對(duì)控制變量法形成深刻認(rèn)識(shí)，并自覺(jué)運(yùn)用到實(shí)驗(yàn)過(guò)程中。要有創(chuàng)新意識(shí)，可以讓學(xué)生嘗試對(duì)某些實(shí)驗(yàn)做改進(jìn)，以獲得更好的效果。如在學(xué)習(xí)“流速與壓強(qiáng)的關(guān)系”時(shí)，可以讓學(xué)生在家里把兩個(gè)空的礦泉水瓶剪去底部，然后瓶口對(duì)瓶口粘牢，再用電吹風(fēng)和乒乓球來(lái)演示“吹不掉的乒乓球”。

小實(shí)驗(yàn)取材要簡(jiǎn)單，覆蓋面廣。一般來(lái)說(shuō)，小實(shí)驗(yàn)選取的實(shí)驗(yàn)材料多數(shù)來(lái)自生活中常見(jiàn)的物品，如“紙鍋燒水”“自制吸管琴”“沉浮子”等，這些小實(shí)驗(yàn)材料易得，學(xué)生參與面就廣。

小實(shí)驗(yàn)在教學(xué)環(huán)節(jié)中的安排。小實(shí)驗(yàn)不一定都要學(xué)生在課外進(jìn)行，也可以根據(jù)教學(xué)需要，安排在課堂教學(xué)中完成。在新課或復(fù)習(xí)課教學(xué)中，為吸引學(xué)生注意力或引發(fā)學(xué)生思考，也可以用到小實(shí)驗(yàn)。如制作“土電話”“水果電池”等。

小實(shí)驗(yàn)的評(píng)價(jià)與反饋。教師可以在課堂上安排部分學(xué)生展示自己的成果，表述自己的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，學(xué)生在展示過(guò)程中不但可以鍛煉語(yǔ)言表達(dá)能力，還可以加深對(duì)事物的認(rèn)識(shí)。教師也可以讓學(xué)生用手機(jī)拍一段自己做小實(shí)驗(yàn)的視頻，發(fā)到班級(jí)群里，并進(jìn)行評(píng)比，然后把獲獎(jiǎng)作品集中展示。

在物理教學(xué)中運(yùn)用小實(shí)驗(yàn)，不是為了取代現(xiàn)行的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，而是對(duì)課堂教學(xué)的一種輔助和延伸。長(zhǎng)期的小實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，可以使學(xué)生養(yǎng)成自主探究的習(xí)慣，增強(qiáng)學(xué)生把所學(xué)知識(shí)運(yùn)用于實(shí)踐的綜合能力，提升學(xué)生綜合素質(zhì)。

責(zé)任編輯/鄢志勇