江蘇省海安縣墩頭鎮(zhèn)仇湖初級中學 陸文兵
物理是一門實驗科學,其實驗操作在物理教學中占有較大的比重,如何在物理教學中,加強實驗操作,引領學生物理素養(yǎng)的提升,筆者結合教學實踐,淺談自己的一些思考和做法。
觀察是實驗的前提,是學生認識事物的一種方式。在物理教學中,學生在觀察的基礎上認識事物,觀察出實驗操作中的每一個細微變化,從而看到別人看不到的東西,形成感性認識,促進其觀察力的提升,從而更全面地認識物理現象,從中透過現象、抓住本質。
例如,在教學“凸透鏡成像規(guī)律”時,教師先指導學生對所需要的教學器具進行觀察思考,理清這些教學器具在實驗過程中的作用,然后,指導學生進行凸透鏡成像規(guī)律實驗,讓學生帶著問題進行細致的觀察:①本次實驗需要我們觀察什么?觀察的著力點在哪兒?②光屏的作用是什么?光屏上圖像大小、位置是如何變化的?在光屏上會出現什么樣的像?③如果適當改變凸透鏡的距離后,像的大小有何變化?光屏上是否一直都有像,在什么情況下沒有成像?④思考,為什么會有這樣的物理現象,光屏、透鏡、火焰三者的位置關系如何?……學生在觀察的基礎上,步步推進,其思維在觀察中層層深入,提升了學生的觀察力,激發(fā)了學生的觀察欲望。促進學生透過現象觀察出本質從而解釋物理現象,使觀察思維在學生頭腦中根深蒂固。
值得注意的是,教師在指導學生觀察時,要著重引導學生在小組內討論觀察的方法和應注意的問題,通過實驗前的討論準備、猜測思考來激活學生對物理學習的興趣,而不是老師在黑板上把各種條件羅列出,讓學生按部就班地進行實驗操作,那樣做只能是表面上的實驗,實際上的紙上談兵,人為地限制了學生的思維,將學生的思考禁錮在小空間中,不利于學生發(fā)散思維、創(chuàng)新思維的形成。
演示實驗,顧名思義,就是教師利用課堂時間為學生演示實驗操作。它是學生對教學內容獲得直觀感性認識的重要手段,在教師的演示實驗中引導學生對實驗進行觀察分析、思考,從而形成一定的理解力和分析力。然而,在實際教學過程中,教師的課堂實驗演示,往往以教師為主體,學生僅僅是旁觀者,是觀眾,對于實驗的分析與思考學生變得可有可無,無意中將學生立足于課堂教學的次要位置,其演示實驗的作用并沒有發(fā)揮,限制了學生智能、潛能的發(fā)展。為此,在教學中,我有意識地放大演示實驗,采用投影放大、自制放大實驗儀器等多種形式,面向全體學生,引導學生積極參與,通過多次演示,學生重復演示等,引導學生加深印象,激活學生學習的興趣,提高學生學習的參與度,引領思考。
例如,在進行馬德堡半球演示時,我結合許多教師對此實驗的改進措施,結合自身的實際,首先在兩個馬德堡半球的口上均勻涂抹凡士林,其目的是增強馬德堡半球的密封性;然后將棉花浸濕酒精,放入其中一個半球中,將其點燃,并迅速地將另一個帶有活塞的半球活塞關上,快速地蓋在已點燃棉花的半球上,這樣避免半球中的部分氣體對實驗的影響;稍后一會兒,讓兩個力氣較大的學生去拉半球,這時是很難拉開的。接著再介紹書本上著名的馬德堡半球實驗,引發(fā)學生的積極思考;最后,打開活塞,讓空氣進入半球中,在這一過程中,學生可以聽見空氣進入閥門內的聲音,最后再讓兩個力氣最小的學生來拉,卻很輕松地將兩個半球分開了,同時可聽到“砰”的響聲。通過兩次演示實驗的比較,引導學生發(fā)現大氣壓強不僅存在,而且力量巨大,學生在視覺、聽覺的體驗過程中留下了深刻的印象,使得興趣盎然。
再如,教學串、并聯(lián)電路時,我設計了一塊大型電路演示版,將電池盒、開關、電線、電壓表、電流表、燈座及燈泡等多個物理實驗器具科學地排布在其上,把它掛在黑板上,醒目大方,所有學生都能一目了然地看清楚線路連接,理清電流的流動方向,教師的演示也顯得得心應手。然后,教師再指導學生,模仿教師制作小型的電路板,引導學生主動參與,給予學生顯示實驗技能的機會,培養(yǎng)學生物理實驗操作能力。
物理教學也是一門探究的科學,需要學生通過自身的實驗操作進行探究得出結論。因此,在物理教學中要鼓勵學生自主探究,在動腦、動手、動口的實驗操作活動中,在親身經歷實驗過程中,認識物理實驗反映的本質。
例如,在教學“浮力的大小”時,我首先讓學生觀察一些生活中的現象,并思考:木板為什么能夠浮在水面上?重達幾百噸的輪船卻也能在水面上漂浮?引發(fā)學生對浮力的大小與哪些因素有關進行合理猜想。接著指導學生選用了體積相同、質量不同的三個物體A、B、C分別放在水、酒精、濃鹽水中進行實驗前的論證,然后指導學生進行一系列的對比實驗,在實驗中有學生將不同的物體放在不同的溶液中,有將相同的物體放在不同的溶液中……學生在一一探究中發(fā)現,分析論證并嘗試改進實驗方案,從而引發(fā)學生對浮力的大小進行深層思考。
這樣的實驗探究活動中,學生的觀察、操作、體驗得到了充分發(fā)展,不僅得出了影響浮力大小的因素,更重要的是在實驗中,學生潛移默化地逐步樹立科學實驗方法,對物理實驗有了更深入地理解,學生的思維也在實驗中得到活躍與張揚。