潘洪
摘 要: 加強物理實驗教學(xué)是體現(xiàn)物理科學(xué)探究本質(zhì)內(nèi)涵的重要途徑,具有其他課程內(nèi)容和形式不可替代的作用,利用物理實驗進(jìn)行教學(xué)可以提高課堂教學(xué)效率,培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和解題能力。本文就如何利用物理實驗進(jìn)行有效教學(xué)作探討。
關(guān)鍵詞: 物理實驗 有效教學(xué) 思維能力 解惑能力
在學(xué)生心目中,中學(xué)物理學(xué)科難學(xué),因為物理知識抽象而概括,往往讓學(xué)生望而卻步。物理實驗教學(xué)應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生以科學(xué)家進(jìn)行科學(xué)研究的方式做科學(xué)、學(xué)科學(xué),著眼于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的提高,有計劃地將觀察、測量、預(yù)測、推斷,以及控制變量、形成與驗證假設(shè)、設(shè)計實驗、建立模型等基本探究元素滲透到有關(guān)探究活動之中。因此教師合理利用物理實驗進(jìn)行教學(xué)可以提高課堂教學(xué)效率,培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和解題能力,以下是我在物理過程中利用教學(xué)實驗進(jìn)行有效教學(xué)的心得體會。
一、利用實驗教學(xué)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和強烈的求知欲
“一首詩應(yīng)該始于歡樂終于智慧”,學(xué)習(xí)物理同樣如此,新課標(biāo)指出:“有學(xué)習(xí)物理的興趣,有對科學(xué)的求知欲,能保持對自然界的好奇,樂于探索自然?!倍ぐl(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲,物理實驗功不可沒?!笆加跉g樂”,有趣的物理實驗活動充滿了吸引力,使人流連忘返;“終于智慧”,通過實驗活動,使學(xué)生在學(xué)到知識和技能的同時,經(jīng)歷科學(xué)探究的過程,體驗科學(xué)探究方法,并將熱愛科學(xué)、尊重事實的科學(xué)精神和情感教育滲透其中。例如在探究“流速大小對流體壓強的關(guān)系”時,我設(shè)計了這樣一個實驗:在倒置的漏斗里放一個乒乓球,用手指托住乒乓球,問學(xué)生:“當(dāng)我從漏斗口向下吹氣并將手指移開時,會發(fā)生什么現(xiàn)象?”學(xué)生立即齊聲回答:“乒乓球會落到地上?!薄熬烤谷绾危空埻瑢W(xué)們注意觀察?!蔽覐穆┒房谙蛳掠昧Υ禋?,移手,結(jié)果同學(xué)們驚喜地發(fā)現(xiàn),乒乓球沒有下落,而是穩(wěn)穩(wěn)地被壓在漏斗口。這時我和學(xué)生一起探討:因為乒乓球的上表面空氣流速快,氣體的壓強??;乒乓球的下表面空氣流速慢,氣體的壓強大,乒乓球受到向上的壓強大于乒乓球受到向下的壓強,所以乒乓球被壓在漏斗口。得出在流體中,流速越大的地方壓強越小。而后讓學(xué)生做小實驗:手握兩張長紙條,讓它們自然下垂,然后從中間向下吹氣,觀察會發(fā)生什么現(xiàn)象,檢驗前面的結(jié)論是否正確。
利用物理實驗,既激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,又順理成章地得出了物理規(guī)律,提高了課堂教學(xué)效率。蘇霍姆林斯基指出:“如果只追求那種表面的、顯而易見的刺激,以引起學(xué)生的興趣,那么就永遠(yuǎn)不能培養(yǎng)起學(xué)生對腦力勞動的真正的熱愛,而離開了腦力勞動,就根本談不上興趣。”因此教師在運用物理實驗中要重視認(rèn)知的過程,而認(rèn)知本身也是一個激發(fā)興趣的最令人贊嘆、驚奇的過程。
二、利用實驗教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的觀察和質(zhì)疑能力
巴爾扎克說:“打開一切科學(xué)的金鑰匙,毫無疑問是問號?!崩钫涝f:“學(xué)問學(xué)問,要學(xué)習(xí)提問?!爆F(xiàn)代學(xué)習(xí)方式以弘揚人的主體性為宗旨,為此,它要求教師改變教學(xué)方式,轉(zhuǎn)變角色,教師要從課堂教學(xué)的主講者、主宰者,轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)活動的研究者、組織者、指導(dǎo)者、促進(jìn)者?,F(xiàn)代學(xué)習(xí)方式的本質(zhì)特征有:主動性、獨立性、獨特性、體驗性、問題性、合作性、自主性。合理地利用物理實驗教學(xué)可以很好地培養(yǎng)學(xué)生的觀察力和質(zhì)疑能力,實驗過程是發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題和解決問題的過程。通過視覺和觸覺的直接體驗,知識的學(xué)習(xí)不再僅僅屬于認(rèn)知、理性范疇,它已經(jīng)擴展到情感、人格等領(lǐng)域,從而使學(xué)習(xí)過程不僅是知識增長的過程,而且是身心和人格健全與發(fā)展的過程。例如,在探究“物體的浮與沉”這一節(jié)時,我先引導(dǎo)學(xué)生回顧生活中的現(xiàn)象:鐵塊在水中下沉;鐵船卻漂浮在水面上;而同樣材料制造的潛水艇,在水中既能下潛又能上浮,甚至能停留在水中的任一深度。這是為什么呢?物體的浮與沉是由什么因素決定的呢?帶著這些問題,讓學(xué)生實驗,用橡皮泥(形狀各異)、雞蛋、木塊、小玻璃瓶(內(nèi)配小螺帽)等,浸沒在水中,松手后,它們將如何運動?下沉的物體有哪些?上浮的物體有哪些?對于木塊、雞蛋的狀態(tài),同學(xué)們并無異議,而對于橡皮泥、小玻璃瓶,同學(xué)們眾說紛紜:“我的橡皮泥漂浮?!薄拔业南鹌つ嘞鲁??!薄拔业男〔A科??!薄拔业男〔A肯鲁??!蓖ㄟ^觀察,發(fā)現(xiàn)下沉的橡皮泥都是實心的,而漂浮的橡皮泥有的被捏成船型,有的被捏成空心;在下沉的小玻璃瓶中小螺帽多,而漂浮的小玻璃瓶中小螺帽少。接著我又問:“同學(xué)們在生活中見過漂浮的雞蛋嗎?”“有,在腌鴨蛋或雞蛋時看到過!”此時我提出讓學(xué)生思考并討論怎樣使漂浮的物體沉下去?怎樣使下沉的物體浮起來?一石激起千層浪,學(xué)生紛紛提出自己的方法:“雞蛋下沉,加鹽,使水變成濃鹽水,雞蛋就可以上浮了。”“木塊漂浮,在木塊上按上一個鐵釘就下沉了?!薄?/p>
在利用物理實驗教學(xué)時,教師要圍繞知識點選擇設(shè)計實驗情境,引導(dǎo)學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象,注意展示實驗現(xiàn)象中與物理知識相關(guān)的關(guān)鍵特征,展示各種現(xiàn)象之間的接洽點和線索,讓學(xué)生從普通的、熟悉的現(xiàn)象中“揭示出一種新的東西,激發(fā)起他們在自然界奧秘面前的驚奇感。這種情感越能抓住少年們的心,他們就越迫切地想要知道、思考和理解”。
三、利用物理實驗突破教學(xué)的重點和難點
物理學(xué)是一門帶有方法論性質(zhì)的科學(xué),它以物理概念為基石,以物理學(xué)規(guī)律為主干,建立了經(jīng)典物理學(xué)與現(xiàn)代物理學(xué)及其各分支的嚴(yán)密的邏輯體系。物理學(xué)的有的現(xiàn)象僅憑肉眼無法感知,如大氣壓的存在、電流、磁場等;有些概念、規(guī)律不易理解,有的在現(xiàn)有實驗條件和環(huán)境下無法清晰展現(xiàn),如聲音在真空中的傳播,物體在不受力作用時的運動狀態(tài)等,從而大大影響學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。此時需要教師事先了解學(xué)生的原有知識基礎(chǔ)和實驗技能情況,以便確定教學(xué)進(jìn)度,向?qū)W生提出活動的難度要求,精心設(shè)計實驗,或創(chuàng)設(shè)與原有知識矛盾的情境,或創(chuàng)設(shè)使學(xué)生產(chǎn)生疑問的情境,結(jié)合轉(zhuǎn)換法和根據(jù)實驗現(xiàn)象進(jìn)行推理等方法突破難點,使學(xué)生更好地掌握知識。例如,在講到大氣壓的存在時,因大氣壓一般情況下看不見、摸不著,學(xué)生不易理解。我們?nèi)∫徊AП谄渲醒b滿水,用一硬紙片輕輕蓋在杯口,問學(xué)生:“把杯子倒過來,我們會看到什么現(xiàn)象?”學(xué)生:“水會傾倒出來!”結(jié)果杯子倒置后,水穩(wěn)穩(wěn)地留在杯中,問:“水不流出肯定是被什么東西壓住了,是什么東西提供了壓力呢?”學(xué)生:“大氣!”在物理事實的面前,在接下來對于大氣壓的存在和方向的探究,學(xué)生就比較容易理解和接受了。
物理實驗不僅可以在講授新課程和引入新概念、新規(guī)律的時候用,有些習(xí)題由于涉及的知識比較抽象,或者推導(dǎo)過程非常繁瑣,學(xué)生很難理解甚至無法理解,如果此時用一個實驗,讓實驗現(xiàn)象“說話”,則可以收到“眾里尋他千百度,驀然回首,那人卻在燈火闌珊處”的效果。如問題:“在照相機的鏡頭上趴了一只蒼蠅,問照片上有沒有蒼蠅的像?相片上所成的像是否完整?有何影響?”按正常解題方法,運用透鏡成像規(guī)律,蒼蠅在鏡頭上,物距小于一倍焦距,所以成虛像,相片上也沒有蒼蠅的像。但相片上原有像的完整度不變,只是光線偏暗。學(xué)生對此很難理解,要破解這個難點,其實只需在做“探究透鏡成像實驗”中實驗重現(xiàn),在透鏡上貼一小紙片,讓學(xué)生觀察像的完整性和亮暗的變化就可以了。
事實勝于雄辯,由學(xué)生親身體會和觀察到的現(xiàn)象,記憶深刻,要比純理論的推導(dǎo)要強百倍,省時節(jié)力,課堂教學(xué)效果自然很好。
參考文獻(xiàn):
[1]全日制普通高級中學(xué)物理教學(xué)大綱,2011.
[2]全日制高級中學(xué)物理課程標(biāo)準(zhǔn),2010.
[3]中學(xué)物理課(初中)—教學(xué)參考資料Ⅳ.(1)G634.