唐清偉
物理是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,物理實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)的發(fā)展中起了至關(guān)重要的作用。不論是將來(lái)從事科學(xué)研究,還是各級(jí)各類(lèi)的考試,實(shí)驗(yàn)都是其重要的組成部分。近年來(lái)物理學(xué)科高考中的實(shí)驗(yàn)題不僅考查實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)操作中的步驟、實(shí)驗(yàn)儀器的使用、數(shù)據(jù)處理等最基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ疫€側(cè)重于考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解、實(shí)驗(yàn)方法的靈活運(yùn)用等更高層次的能力,因而搞好物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)十分重要。那么教師在教學(xué)中如何提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?,適應(yīng)高考改革的形勢(shì)呢?筆者根據(jù)教學(xué)實(shí)踐和研究,結(jié)合當(dāng)前物理教學(xué)現(xiàn)狀,現(xiàn)提出一些在教學(xué)中的參考意見(jiàn),供同仁們參考。
一、物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀
在平時(shí)的課堂教學(xué)中,我們發(fā)現(xiàn)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題主要與教師的實(shí)驗(yàn)功能意識(shí)不強(qiáng)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)中缺少有效的教學(xué)策略、實(shí)驗(yàn)資源的開(kāi)發(fā)能力不夠有關(guān)。具體表現(xiàn)在以下方面:
1.實(shí)驗(yàn)只重視現(xiàn)象與結(jié)論,忽視了學(xué)生的主體參與和體驗(yàn),學(xué)生處于被動(dòng)狀態(tài),探究的興趣得不到充分發(fā)揮。
2.演示實(shí)驗(yàn)平鋪直敘,缺乏認(rèn)知沖突,實(shí)驗(yàn)前缺少問(wèn)題情景的創(chuàng)設(shè),難以激發(fā)學(xué)生的興趣。
3.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和實(shí)驗(yàn)結(jié)論的得出出現(xiàn)教師霸權(quán)主義,教師缺乏科學(xué)精神。
4.對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置“照方抓藥”,缺乏改進(jìn)和創(chuàng)新。
5.實(shí)驗(yàn)資源開(kāi)發(fā)單一性,忽略了社會(huì)生活資源在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的作用。
二、對(duì)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效方法
1.重視從“重教”向“重學(xué)”轉(zhuǎn)變
過(guò)去的教學(xué)是以教定學(xué),教師在上面講,學(xué)生只能被動(dòng)在下面聽(tīng),完全忽視學(xué)生的主體地位。試想一下,課堂的時(shí)間都被你教師占用了,學(xué)生練習(xí)、體驗(yàn)的時(shí)間就沒(méi)有了。畢竟學(xué)習(xí)是一個(gè)需要內(nèi)化的過(guò)程,我們不能指望學(xué)生課后化多長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)自覺(jué)學(xué)習(xí)物理這一門(mén)課。而且,從白天上課到晚上自習(xí),間隔了較長(zhǎng)一段時(shí)間,學(xué)生對(duì)白天課堂的印象已經(jīng)不是那么清晰了。對(duì)有的學(xué)生來(lái)說(shuō),完成作業(yè)和練習(xí)就有了一定的困難,這也為他們完不成作業(yè)或抄襲作業(yè)提供了機(jī)會(huì)和理由。這種情況下,教師內(nèi)容講得再好,語(yǔ)言再流暢,例題再多,其課堂教學(xué)也是低效的。所以,教師在課堂教學(xué)中要重視學(xué)生的主體地位,加強(qiáng)師生之間、生生之間的交流互動(dòng),充分發(fā)揮學(xué)生的能動(dòng)性,給學(xué)生留有一定的練習(xí)時(shí)間,注意學(xué)和教在教學(xué)過(guò)程中的最佳結(jié)合。
2.重視實(shí)驗(yàn)的差異性與沖突性
差異性實(shí)驗(yàn)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用已經(jīng)成為許多國(guó)家科學(xué)演示教學(xué)的研究課題。如美國(guó)哥倫比亞密蘇里大學(xué)教育學(xué)院就有一項(xiàng)“差異性實(shí)驗(yàn)”研究計(jì)劃,作為一種科學(xué)教學(xué)的探究手段,收到了很好的教學(xué)效果。差異性實(shí)驗(yàn)是指那些呈現(xiàn)的現(xiàn)象和結(jié)果往往是意想不到的、與一般人的“常識(shí)”有很大差異的實(shí)驗(yàn)。具有趣味性和強(qiáng)烈的認(rèn)知沖突。
3.重視實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的突發(fā)事件
有的老師不喜歡實(shí)驗(yàn),不是怕實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備麻煩,而是怕實(shí)驗(yàn)過(guò)程出現(xiàn)意外,影響教學(xué)過(guò)程,實(shí)際上有些實(shí)驗(yàn)即使出現(xiàn)意外,它也是課堂中重要的教學(xué)資源,尤其是對(duì)學(xué)生的思維的嚴(yán)密性和科學(xué)精神的培養(yǎng)具有重要的意義。
例如,在探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系時(shí),變壓器的副線圈先選了200匝,并接入一個(gè)大燈泡(220V,40W),(原線圈輸入電壓為23V),副線圈選200匝時(shí)燈泡亮度很低,燈絲僅僅發(fā)紅,而換用800匝后,就能正常發(fā)光,為了再次說(shuō)明這一情況,隨手拿了一只小燈泡接入電路,輸入電壓為4.2V,副線圈選200匝時(shí)小燈泡發(fā)光,然后副線圈選800匝,結(jié)果小燈泡不亮,對(duì)這一現(xiàn)象,一下子學(xué)生都陷入深思,是操作錯(cuò)誤還是書(shū)本上錯(cuò)了,同時(shí),我又緊接著做了不接入燈泡時(shí)電壓情況,結(jié)果副線圈上的電壓隨著匝數(shù)增加電壓是升高的,接下去與學(xué)生一起作深入的分析,原來(lái)線圈是有較大電阻的,與燈泡組成閉合回路后,副線圈相當(dāng)電源部分,線圈的電阻相當(dāng)于電源的內(nèi)電阻,當(dāng)接小燈泡時(shí),小燈泡電阻較小,當(dāng)線圈的匝數(shù)增加時(shí),相當(dāng)于電源的內(nèi)電阻增加,小燈泡分得的電壓反而減少(當(dāng)然還有漏磁等其它原因),同時(shí)還要跟學(xué)生說(shuō)明以后碰到的線圈往往當(dāng)作理想線圈(忽略電阻)。