蔣志超
物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的學科,“實驗”是物理課改永恒的主題。新課程標準指出,初中階段要注重激發(fā)學生學習物理的興趣,培養(yǎng)科學探究的意識和養(yǎng)成自主學習的習慣。物理實驗對落實教學的三維目標有其獨特的、不可替代的作用。下面我就初中物理實驗談談體會和認識。
1.聯(lián)系生活實際,豐富實驗教學資源
實驗資源不僅限于實驗室的現(xiàn)有設(shè)備,學生身邊的物品也是重要的實驗資源。新課程強調(diào)物理學習要聯(lián)系實際、貼近生活,引導學生關(guān)注生活,觀察日常生活中的物理現(xiàn)象,那些最常見的生活現(xiàn)象、最普通的日常用品都可以成為非常好的實驗資源,利用身邊的物品進行物理實驗,這種做法本身就是一種創(chuàng)新。在物質(zhì)資源比較匱乏的時期,朱正元教授曾提出“壇壇罐罐當儀器,拼拼湊湊做實驗”的主張?,F(xiàn)在實驗室條件已經(jīng)得到了極大的改善,但新課程倡導學生主動參與、樂于探究、勤于動手,提倡學習方式多樣化,這樣僅靠實驗室的有限器材是不能滿足課改需要的,因此我們更應提倡學生用“壇壇罐罐”來做實驗。朱正元教授說:“不要迷信只有工廠制造的儀器才是儀器?!比鐑H用一只塑料杯就可以做物體的慣性、水的表面張力、大氣壓力、摩擦力、熱的傳導和輻射、聲的共振、摩擦起電、光的反射與折射等10多個實驗。鉛筆、塑料瓶、易拉罐等生活用品都是很好的實驗資源。
例如:運用控制變量法研究“影響液體蒸發(fā)快慢的因素”的實驗中,需要用一個恒溫容器來控制液體溫度保持不變,家用的調(diào)溫電火鍋就基本能滿足實驗的需要。又如我們利用小鞭炮來模擬火箭升空的實驗,把小鞭炮去除引火線,對折后固定,在對折后的破裂處點燃時會噴出火焰,能使放在下面的紙片燃燒起來。通過觀察小實驗后,再引導學生一起來解釋為什么火箭發(fā)射臺底要建一個大水池,為什么我們在電視屏幕上看到火箭發(fā)射升空的瞬間會有大量的煙霧產(chǎn)生。在模擬小實驗的基礎(chǔ)上進行解釋,學生比較容易理解,也讓學生感受到高科技并不那么神秘,激發(fā)學生的求知欲,點燃學生思維的火花。
2.搞好分組實驗,培養(yǎng)學生的合作探究能力
《初中物理新課程標準》倡導自主、合作、探究的學習方式,因此實驗教學中要讓學生經(jīng)歷探究過程,學習探究方法,培養(yǎng)探索精神、實踐能力及創(chuàng)新意識。在學生分組實驗中,我們采用“小組合作探究”的學習方式,具有一定的實效性。例如:在探究“摩擦力的大小與什么因素有關(guān)?”的實驗中,首先分組討論,猜想影響摩擦力大小的因素,接下去的環(huán)節(jié)是驗證猜想。學生猜想影響摩擦力大小的因素有多個,如:壓力、接觸面粗糙程度、接觸面積、接觸面材料、接觸面濕度等。要逐個進行研究需要較長時間,此時就以小組為單位,分別有重點地落實以上其中的一個任務或兩個任務。學生在小組長的帶領(lǐng)下自己動手實驗,學生在實驗中獲得感知,再對數(shù)據(jù)進行分析、對比、概括、小組內(nèi)或小組之間討論,最后共同歸納結(jié)論。甚至有的組提出此實驗在操作過程中有不足之處:彈簧測力計勻速不易控制。此時教師及時引導,組織學生討論分析,提出改進方法:在實驗操作中可以拉動木塊下面的長木板,無論是操作性還是誤差方面都得到改進。操作性方面,長木板可以是變速的。誤差方面,彈簧測力計處于靜止狀態(tài),便于讀數(shù)。這樣不但提高了學生批判性思維能力,而且實驗得到了升華。小組合作探究應注意以下幾個問題:①小組分組合理、分工明確(可輪換);②組長相當于小老師,一定要培訓好;③教師扮好自己的角色——指導者、合作者、促進者;④注重交流評價,給學生以展示的機會和體驗成功的快樂,增強學生信心。
3.制定實驗探究目標
實驗探究目標是整個實驗教學活動的出發(fā)點和最終歸宿,它對實驗教學起著導向作用,也制約著實驗教學設(shè)計的方向,決定著實驗教學過程的實施和實驗教學評價的開展。在初中物理課堂教學實踐中,必須有合理的、明確的、細致的、可以量化的實驗探究目標。說簡單一些,就是教師要明確這個探究實驗或這節(jié)實驗探究課要達到什么目的,要讓學生通過實驗探究掌握什么技能,歸納出什么結(jié)論。實驗探究目標不宜制定過多,但要制定確切,從而發(fā)揮其在整個實驗教學中的導向功能。
例如:有的老師只要是用到電流表的探究實驗就提出“練習電流表的使用方法”的目標,用到溫度計的實驗就提出“練習溫度計的使用”的目標,等等。這樣提出實驗探究目標就是敷衍和應付。如果在“探究串、并聯(lián)電路電流的規(guī)律”教學中提出“練習電流表的使用方法”的目標就比較恰當,因為學生才學習了電流表的使用規(guī)則,理當練習;若在“測量小燈泡的電功率”的實驗中提出這樣的實驗目標就不妥當。因為在做這個實驗之前,學生已經(jīng)很熟悉電流表的使用方法了,再提這個實驗探究目標就沒有必要了。
《初中物理新課程標準》提出,實驗探究目標是讓學生經(jīng)歷基本的科學探究過程,具有初步的科學探究能力,樂于參與和科學技術(shù)有關(guān)的社會活動,在實踐中有依靠自己的科學素養(yǎng)提高工作效率的意識。讓學生具有創(chuàng)新意識,能獨立思考,勇于有根據(jù)地懷疑,形成尊重事實、大膽想象的科學態(tài)度和科學精神;關(guān)心科學發(fā)展前沿,具有可持續(xù)發(fā)展的意識,樹立正確的科學觀,有振興中華、將科學服務于人類的使命感與責任感。
4.物理實驗教學中要注意的環(huán)節(jié)
4.1合
“合”即“合作”。即在實驗結(jié)束后要注意和其他人或者其他小組進行交流和合作,發(fā)現(xiàn)自己的不足,借鑒他人的長處,并進行改正。有主動與他人合作的精神,敢于懷疑別人,也勇于放棄和修正自己的錯誤觀點,有探索追求結(jié)果欲望。這一步在每一個實驗中都很重要,在新課改的今天顯得尤為重要,它可以培養(yǎng)學生的合作精神、謙虛謹慎的態(tài)度。
4.2析
對于記錄的數(shù)據(jù)由于操作者不同,實驗器材不同,操作方法不同等因素,可能導致同一實驗結(jié)果的不同。我們應及時加以總結(jié)和分析。幫助學生分析哪些是錯誤導致的結(jié)果,哪些是誤差造成的原因,與學生共同探求對實驗器材和實驗方法的改進,進一步激發(fā)學生學習興趣,拓展他們的思維。例:做動滑輪可以省一半力的實驗過程中,實驗的結(jié)果與理論的數(shù)值存在偏大的現(xiàn)象。我們應幫助學生指出,這并不是錯誤實驗的原因,而是由于摩擦力的存在而導致的結(jié)果,為了使實驗結(jié)果更趨于理想,我們應想辦法減少摩擦。
4.3理
實驗器材的適當選取,實驗過程的正確操作,實驗數(shù)據(jù)的準確讀取、記錄和分析,并不意味著實驗的結(jié)束。實驗后器材的歸類、整理是各類實驗的掃尾工作,也是一個不可忽視的工作,它可以培養(yǎng)學生愛護儀器的習慣及有始有終的科學態(tài)度。