施慧豐
在農(nóng)村初中如何有效實施實驗教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生更為準確地學(xué)習(xí)物理知識,培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)習(xí)興趣呢?本文就該話題和大家一起探討,希望能有助于教學(xué)實踐.一、物理實驗的學(xué)科教學(xué)地位
實驗是物理學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ),物理研究源自于生活中的物理現(xiàn)象分析,不過生活中的物理現(xiàn)象是復(fù)雜的,實驗的作用在于忽略了一些次要因素,將生活中的物理問題模型化搬到實驗室用模擬的方式進行探究,讓學(xué)生看到與生活相似或是相悖的物理現(xiàn)象,繼而激活學(xué)生的求知激情,聯(lián)系原有認知進行解釋獲得知識和思維的發(fā)展.
縱觀當前的初中物理教材,相當多的知識點學(xué)習(xí)情境和探究都安排了實驗,實驗給學(xué)生物理知識學(xué)習(xí)提供了直觀的、準確的感性認識,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維.演示實驗和分組實驗除了讓學(xué)生看到直觀的實驗現(xiàn)象外,還使學(xué)生參與到知識探究中來,體驗知識被發(fā)現(xiàn)的過程,從而深化了對知識的理解,提升了物理學(xué)習(xí)情感.二、農(nóng)村初中物理實驗教學(xué)建議
1.變廢為寶,開發(fā)生活化實驗器材
相對于城市,農(nóng)村的實驗室配備舊、缺現(xiàn)象嚴重.“瓶瓶罐罐即實驗”,我們不能因為儀器的短缺而輕視實驗教學(xué),應(yīng)積極開發(fā)生活化的實驗器材(水杯、雞蛋、氣球、易拉罐、礦泉水瓶子、手電筒等),這樣做不僅僅解決了儀器短缺的困難,同時更因為實驗器材源自于學(xué)生的生活而拉近了學(xué)生與物理之間的距離.生活化的實驗器材開放了實驗的時空觀,學(xué)生將課堂上學(xué)習(xí)到的實驗方法和知識經(jīng)驗遷移到課后,讓實驗多次重復(fù),提供了認知的深度.
2.提高開放性,發(fā)展學(xué)生發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)造能力
實驗是探究的過程,實驗要解決什么問題呢?設(shè)置問題即是給學(xué)生設(shè)置實驗探究的目標.筆者認為我們的實驗教學(xué)應(yīng)提高問題設(shè)置的開放性,實驗探究不應(yīng)該是為了解決某一個具體的可見到答案的具體問題,而應(yīng)該積極地引導(dǎo)學(xué)生對已有物理現(xiàn)象進行質(zhì)疑,發(fā)現(xiàn)問題,從多個角度思考為什么會是這樣的現(xiàn)象,說明了什么問題,繼而提出各種猜想,最后在結(jié)合已有的知識、經(jīng)驗和方法設(shè)計實驗完成對物理規(guī)律的“發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造”.
例如,對于“測食鹽水的密度”實驗,教學(xué)時事先完全沒有必要給學(xué)生提供實驗器材,讓學(xué)生自己去結(jié)合物理知識和原有的實驗技能去思考實驗方案,接著再分析實驗的可行性,最后從誤差分析的角度思考實驗器材的選擇.三、案例分析——“杠桿”
“杠桿”這節(jié)內(nèi)容與生活密切聯(lián)系,又需要大量的實驗進行教學(xué)支撐.在教學(xué)中,筆者設(shè)置了如下幾個實驗情境幫助學(xué)生完成新課學(xué)習(xí).
1.模擬生活情境,導(dǎo)入概念
投影生活中的情境:一個巨大的石頭攔在了公路中間,要求學(xué)生思考用最為簡單的一個機械搬走攔路石.通過情境聯(lián)系到一根硬棒——杠桿.
2.競賽類實驗:開啤酒瓶比賽
提供5瓶啤酒、5個開瓶器,請3個女生,2個男生分別上來參加比賽,看誰打開啤酒瓶最快.引導(dǎo)下面的學(xué)生觀察臺上每個學(xué)生開瓶時的姿勢和用力的方向.借助于這個環(huán)節(jié),引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)杠桿在應(yīng)用時會涉及一個固定點——支點.完成對杠桿的二次認識:杠桿就是繞著一個點(支點)轉(zhuǎn)動的硬棒.
3.使用生活中的桿秤
給每個學(xué)習(xí)小組提供了一把桿秤,讓學(xué)生自主摸索稱重物的質(zhì)量.在實驗探究過程中,學(xué)生會自然地思考如下幾個問題:支點在哪里?質(zhì)量怎么得到的呢?不過每組學(xué)生在使用時都能讀出一些質(zhì)量值.那么為什么呢?原理是什么呢?借助于實際的問題可以將教學(xué)引向動力、阻力、動力臂、阻力臂的學(xué)習(xí)上去,然后再讓學(xué)生回到桿秤稱重物的實驗中去,將支點、動力、阻力、動力臂、阻力臂這幾個量一一與實際相對應(yīng),在學(xué)生交流的時候,教師可以宏觀調(diào)控.
4.擴充生活中的教學(xué)資源
要求學(xué)生回顧生活中杠桿的應(yīng)用,放開學(xué)生的思維去找,如扁擔(dān)挑重物、掃把掃地、釣魚等,由學(xué)生找到的資源出發(fā),引導(dǎo)學(xué)生在去分析支點、動力、阻力、動力臂、阻力臂這幾個量,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)動力、阻力的作用點和支點位置可能存在的關(guān)系,再聯(lián)系生活確立費力杠桿和省力杠桿的概念.
5.猜想、驗證杠桿平衡條件
提出問題:當杠桿平衡時,動力、阻力、動力臂、阻力臂這幾個量存在著怎樣的關(guān)系呢?學(xué)生根據(jù)先前的“桿秤稱重物”的實驗經(jīng)驗進行猜想,有些學(xué)生會想到“動力×動力臂=阻力×阻力臂”,但并不是所有學(xué)生的猜想都準確,有的可能會猜想“動力+動力臂=阻力+阻力臂”,不要急于否定學(xué)生的猜想,而是將教學(xué)引向?qū)嶒炋骄浚ㄟ^量化實驗探究得到杠桿平衡條件:“動力×動力臂=阻力×阻力臂”.這樣不僅深化了學(xué)生對知識的印象,還讓他們感知到了探究過程需要大膽猜想、小心求證,從而培養(yǎng)了正確的科學(xué)態(tài)度.