高 迪 郭鵬飛
(1 金鄉(xiāng)縣化雨中學(xué) 山東 金鄉(xiāng) 272200;2 山東濟礦民生煤化有限公司 山東 金鄉(xiāng) 272200)
初中階段是學(xué)生系統(tǒng)學(xué)習(xí)物理科學(xué)知識的起步階段,學(xué)生還不具備嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奈锢韺W(xué)科思維。然而,初中生具有強烈的好奇心、求知欲以及探索欲,對于新奇奧妙的物理實驗有著濃厚的興趣。教師應(yīng)當(dāng)緊抓學(xué)生這一心理特征,引導(dǎo)他們在物理實驗中對客觀事物從感官認(rèn)識順利過渡到抽象邏輯思維,并逐步掌握物理學(xué)科學(xué)習(xí)的規(guī)律和方法。
興趣是學(xué)生學(xué)習(xí)中最活躍的心理因素,是調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的強大動力,趣味物理實驗則是開啟興趣大門的鑰匙。趣味性實驗不但可以集中學(xué)生的注意力,更重要的是可以激發(fā)學(xué)生強烈的求知欲望,把學(xué)生迅速帶入到學(xué)習(xí)物理的環(huán)境中去。初中物理中的趣味實驗比比皆是,如土電話的秘密、紙鍋燒水、潛望鏡的原理、制作萬花筒、筷子提米等等,教師在進行課堂教學(xué)時,可將趣味實驗課作為新課的導(dǎo)入,讓學(xué)生獲得更多的物理樂趣。
例如:在學(xué)習(xí)大氣壓知識點時,教師可在講桌上放置一杯裝滿的水,并用硬紙片蓋起來,倒過來之后可以看到紙片和水都不會掉下來;教師將小小的馬德堡半球扣合在一起,隨后邀請兩位學(xué)生來拉開馬得堡半球,學(xué)生費了九牛二虎之力竟然也拉不開。學(xué)生被這場景深深震撼,產(chǎn)生了強烈的探索其中奧秘的欲望。教師適時引入新課,學(xué)生能夠更加容易地接受知識并掌握相關(guān)原理,真正理解并牢記在心,從而提升課堂教學(xué)質(zhì)量和效率。
初中的物理實驗都是極為經(jīng)典的實驗,每一個實驗都代表了科學(xué)的一段發(fā)展進程,其實驗步驟以及實驗現(xiàn)象的背后都隱藏著物理知識。因此教師應(yīng)鼓勵學(xué)生認(rèn)真觀察每一個實驗現(xiàn)象,并思考實驗現(xiàn)象背后所包含的物理知識??茖W(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嶒灳?,不僅僅是物理實驗需要具備的素質(zhì),也是學(xué)生今后參與任何一項科學(xué)研究所必備的素質(zhì)。
例如在“液體壓強”的實驗中,通過改變液體的種類、金屬盒在液體中的深度,來探究影響液體壓強的因素,整個過程都需要嚴(yán)格按照實驗步驟進行,并認(rèn)真觀察實驗現(xiàn)象的變化。實驗時將壓強計金屬盒放入清水中,并不斷改變金屬盒在水中的深度,可以觀察到壓強計中水的高度也在隨之變化,隨著金屬盒在液體中的深度增加,壓強計液面高度差越來越大;當(dāng)金屬盒在水面之下的深度不發(fā)生改變,只改變金屬盒在水面下的方向時,就會發(fā)現(xiàn)壓強計液面高度沒有發(fā)生變化。學(xué)生將觀察到的現(xiàn)象認(rèn)真記錄下來,就會發(fā)現(xiàn)同一種液體內(nèi)部的各個方向都有壓強存在,隨著深度的增加,壓強的數(shù)值也在增加。當(dāng)將上述實驗液體更換為鹽水之后,依然重復(fù)上述實驗步驟,并控制金屬盒在鹽水中的深度、記錄壓強數(shù)值。通過對比可以得出:液體的密度不同,液體內(nèi)部壓強也不同,且鹽水液體壓強明顯高于水的液體壓強。雖然整個實驗并不復(fù)雜,但是由于實驗中存在較多的變量,因此更需要學(xué)生嚴(yán)格遵守實驗步驟,并仔細(xì)觀察每一個步驟的實驗現(xiàn)象,才能找到影響液體壓強的因素。
教師在組織學(xué)生動手開展物理實驗之前,可以對實驗中的知識點進行適當(dāng)拓展,開闊學(xué)生物理探究的視野。由于物理概念極具抽象性,學(xué)生對概念的理解較為困難,教師應(yīng)當(dāng)對物理概念進行詳細(xì)的講解,使學(xué)生對探究實驗中可能遇到的物理概念、現(xiàn)象以及規(guī)律形成系統(tǒng)化的理解。之后,方可引導(dǎo)學(xué)生自主開展探究實驗,教師應(yīng)給予一定的指導(dǎo),引導(dǎo)學(xué)生之間相互合作,逐步優(yōu)化實驗操作,降低實驗出現(xiàn)差錯的概率。整個教學(xué)當(dāng)中,應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的小組合作能力、動手能力和分析能力等,提升學(xué)生的思維能力,以此來促進學(xué)生更細(xì)致、全面地理解物理教學(xué)內(nèi)容,進一步提升學(xué)生的思維能力和操作水平。
如在學(xué)習(xí)大氣壓強時,因為空氣具有無色無味的特征,在日常生活中容易被忽視,大氣中是否存在壓強還需要通過實驗來驗證,教師可以采用操作性較強的覆杯實驗、瓶吞雞蛋、易拉罐被大氣壓癟等實驗來帶領(lǐng)學(xué)生一起尋找答案。也可以利用生活中常見的壓強現(xiàn)象作為例子,比如塑料吸盤和打針等進一步證明大氣壓的存在,最后向?qū)W生布置探究任務(wù),如借助直尺、塑料吸盤和彈簧測力計等工具來計算出大氣壓強值,雖然最終得出的結(jié)果與實際存在誤差,但學(xué)生能夠掌握物理探究的基本的方法和原理。
物理學(xué)科與日常生活現(xiàn)象具有緊密聯(lián)系,生活中充滿著物理現(xiàn)象,可以讓學(xué)生嘗試運用物理知識對生活現(xiàn)象加以分析解釋。例如,水杯中筷子的折斷現(xiàn)象以及海市蜃樓現(xiàn)象可以利用光的折射進行解釋。利用物理知識解釋生活中的物理現(xiàn)象,不僅可以增強學(xué)生的生活技能,而且有助于推動學(xué)生從感性認(rèn)知向理性認(rèn)識過渡,對生活中的物理現(xiàn)象形成科學(xué)認(rèn)識。同時,通過引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成認(rèn)真觀察生活中物理現(xiàn)象的習(xí)慣,也有助于實現(xiàn)理論和實踐的結(jié)合。
學(xué)生還可以結(jié)合所學(xué)物理知識設(shè)計一些簡單的實驗,學(xué)以致用,把課內(nèi)知識拓展延伸到課外。通過設(shè)計物理實驗,活躍學(xué)生思維,促使他們對生活中的物理現(xiàn)象積極主動的思考,同時還能夠增加物理教學(xué)的開放性,學(xué)生也能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識與生活聯(lián)系在一起,從而提升自身解決問題的能力和探究能力,充分發(fā)揮實驗教學(xué)的內(nèi)在價值。
比如,教師向?qū)W生提問:日常生活中見到的大小不一的汽車,前面的擋風(fēng)玻璃傾斜度為什么會存在差異?學(xué)生對此十分好奇,但是不知道通過何種方式來解開這個謎團,此時,教師對學(xué)生進行引導(dǎo),讓學(xué)生制定研究方案,通過探究后學(xué)生得到了問題的答案:擋風(fēng)玻璃的傾斜度與光存在一定關(guān)系,小車總體高度較低,若玻璃垂直那么反射的乘客影子就會導(dǎo)致駕駛員看不清前方,出現(xiàn)交通事故的概率會增加,但是大貨車由于高度大,并不會有此顧慮。此種研究方式能夠鍛煉學(xué)生的思維方式,使其立足于科學(xué)的視角進行分析,從而更加準(zhǔn)確地了解實驗中包含的知識,同時學(xué)生也能學(xué)會認(rèn)真觀察生活,進而以科學(xué)態(tài)度來看待生活。
物理是一門內(nèi)容較為抽象的學(xué)科,需要學(xué)生具備較強的抽象思維能力才可以在短時間理解眾多的物理概念、物理公式、物理模型等知識。通過物理實驗教學(xué)可以更直觀地將抽象的物理知識展示給學(xué)生,強化學(xué)生對物理知識的把握與運用。同時在實驗過程中,通過要求學(xué)生嚴(yán)格遵守實驗步驟、認(rèn)真觀察實驗、記錄數(shù)據(jù)、分析結(jié)果,還可以提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),促進學(xué)生更好地掌握物理學(xué)科的知識。