黎建新
摘要:物理學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)。沒(méi)有實(shí)驗(yàn),就沒(méi)有物理學(xué)的發(fā)展,實(shí)驗(yàn)是研究物理學(xué)的主要方法。
關(guān)鍵詞:物理教學(xué)
物理學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)。沒(méi)有實(shí)驗(yàn),就沒(méi)有物理學(xué)的發(fā)展,實(shí)驗(yàn)是研究物理學(xué)的主要方法,因此,實(shí)驗(yàn)也是物理教學(xué)的基本方法之一。從認(rèn)識(shí)論的角度說(shuō),一個(gè)正確的認(rèn)識(shí)需要經(jīng)過(guò)由實(shí)踐到認(rèn)識(shí),再由認(rèn)識(shí)到實(shí)踐的過(guò)程,才能產(chǎn)生質(zhì)的飛躍。
“興趣是最好的老師”,只有學(xué)生提高了學(xué)習(xí)的興趣,才談得上學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性。正因?yàn)樯鲜鰞蓚€(gè)原因,所以教師不僅要自己多做實(shí)驗(yàn),而且要設(shè)法讓學(xué)生多做實(shí)驗(yàn);不僅要注意選擇能說(shuō)明問(wèn)題的實(shí)驗(yàn),而且要盡可能使所選的實(shí)驗(yàn)?zāi)芗ぐl(fā)學(xué)生的興趣。
如何進(jìn)行有效的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)?如何在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰??下面就幾個(gè)方面談?wù)勎业母惺堋?/p>
一、培養(yǎng)學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的興趣
我曾經(jīng)在我教的一個(gè)初三(2)班的學(xué)生進(jìn)行了一次物理實(shí)驗(yàn)動(dòng)機(jī)的問(wèn)卷調(diào)查。問(wèn)卷主要調(diào)查學(xué)生喜歡物理實(shí)驗(yàn)的原因。我給出可供選擇的答案如下:
A.教師不講課了,可以輕輕松松。
B.做實(shí)驗(yàn)好玩,有意思。
C.做實(shí)驗(yàn)?zāi)軌驅(qū)W到新東西。
D.做實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚺囵B(yǎng)觀察和分析問(wèn)題的能力。
E.做實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虿挥脛?dòng)腦子記憶枯燥的內(nèi)容。
在全班33人中,有70﹪的學(xué)生選擇了C、D兩個(gè)答案。這說(shuō)明學(xué)生對(duì)于物理實(shí)驗(yàn)已經(jīng)形成了良好的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。而接下去的任務(wù)關(guān)鍵看我們?cè)趺匆龑?dǎo)了。有人曾說(shuō),中國(guó)的學(xué)生天生只擅長(zhǎng)理論,而實(shí)驗(yàn)?zāi)芰s十分薄弱。這讓我想起著名物理學(xué)家楊振寧說(shuō)過(guò)的一段話:“最近這些年我仔細(xì)想了一下,發(fā)現(xiàn)這完全是錯(cuò)誤的。你看今天的華裔,在美國(guó)念物理的,特別成功的,絕大多數(shù)是實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家,而不是理論物理學(xué)家。中國(guó)人并沒(méi)有天生不會(huì)動(dòng)手的問(wèn)題,事實(shí)上給了機(jī)會(huì)是很會(huì)動(dòng)手的。
二、引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)會(huì)教材中實(shí)驗(yàn)的物理原理與設(shè)計(jì)思想
現(xiàn)在中學(xué)物理教材中的物理實(shí)驗(yàn),都是為配合教材內(nèi)容而設(shè)置的,主要是為幫助學(xué)生對(duì)教材中的某個(gè)規(guī)律和定理內(nèi)容加深理解、加深印象。而教材對(duì)實(shí)驗(yàn)的思想與方法討論較少,加之學(xué)生自己也缺乏對(duì)實(shí)驗(yàn)思想方法的歸納與總結(jié),因此往往對(duì)教材中重要的、常用的實(shí)驗(yàn)思想方法不甚明了,這也在不同程度上削弱了實(shí)驗(yàn)教學(xué)特有的教育價(jià)值。為了培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?,教師必須幫助學(xué)生進(jìn)行必要的歸納與總結(jié)。比如,如何減少實(shí)驗(yàn)的誤差問(wèn)題。初中物理中測(cè)定液體密度的實(shí)驗(yàn)就是最能說(shuō)明減小誤差的例子。
方法一:①測(cè)出空杯的質(zhì)量m1。②測(cè)出液體和燒杯的總質(zhì)量m2。③倒入量筒,讀出其體積V。④計(jì)算出密度ρ= 。
方法二:①測(cè)出液體和燒杯的總質(zhì)量m1。②倒入部分到量筒中,測(cè)出剩余液體和燒杯的總質(zhì)量m2。③讀出量筒中液體的體積V。④計(jì)算出液體的密度ρ= 。
第二種方法由于避免了杯中殘余液體的問(wèn)題而減小了實(shí)驗(yàn)誤差。還有初中物理中的伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn),由于實(shí)驗(yàn)原理不完善和實(shí)驗(yàn)儀器的不準(zhǔn)確而造成誤差。這兩方面的誤差都可以由替代法所消除。電路與伏安法相同,接通電路后,記下電流表和電壓表的示數(shù),然后用電阻箱替代電阻Rx,調(diào)節(jié)電阻箱,使兩表恢復(fù)到原來(lái)的示數(shù),此時(shí)電阻箱的阻值就是Rx阻值。由于電阻箱的精度是比較高的,因此這種方法也能大大減小實(shí)驗(yàn)誤差。
三、加強(qiáng)對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練的指導(dǎo)
學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Σ皇墙處熤v會(huì)的,也不是學(xué)生觀看教師演示學(xué)會(huì)的,而是通過(guò)教師指導(dǎo),經(jīng)過(guò)他們反復(fù)進(jìn)行實(shí)踐、反復(fù)練習(xí)才能形成的。為此,必須加強(qiáng)演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),并嚴(yán)格要求,嚴(yán)格訓(xùn)練,使學(xué)生形成較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>
做實(shí)驗(yàn)必須遵循因材施教、循序漸進(jìn)的原則。
例如,在進(jìn)行物體浮沉條件的實(shí)驗(yàn)時(shí),教材的安排是先把雞蛋放在濃鹽水中,觀察它的漂?。蝗缓笤跐恹}水中加清水,觀察雞蛋的懸浮和下沉;再加入濃鹽水,觀察雞蛋的上浮;在操作時(shí),加入清水的多少不容易掌握。會(huì)出現(xiàn)由于一下子倒入過(guò)多的清水,雞蛋就下沉到杯底,而看不到懸浮現(xiàn)象,再加濃鹽水時(shí),雞蛋就可能上浮不起來(lái)。有的老師在設(shè)計(jì)邊學(xué)邊實(shí)驗(yàn)方案時(shí),作了如下的改動(dòng):讓學(xué)生先把雞蛋分別浸沒(méi)在清水和濃鹽水中,觀察雞蛋的下沉和上浮,分析雞蛋的受力情況,得出下沉和上浮的條件。接著讓學(xué)生緩緩地向濃鹽水中加入清水,觀察懸浮現(xiàn)象,分析得出懸浮條件,然后討論為什么雞蛋在清水中和在濃鹽水中受到的浮力大小不同?為什么漂浮時(shí)和懸浮時(shí)雞蛋排開(kāi)液體的體積不同而受到的浮力卻相同?這樣處理,不但實(shí)驗(yàn)成功的把握大、效果好,而且學(xué)生容易理解。實(shí)踐證明,只有通過(guò)訓(xùn)練有素的實(shí)驗(yàn)教學(xué),才能使學(xué)生在獲取物理知識(shí)的同時(shí),潛移默化地形成良好的科學(xué)素養(yǎng)。同樣,只有加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué),才能培養(yǎng)出具有較強(qiáng)動(dòng)手能力的學(xué)生。而這種能力正是日后成為合格勞動(dòng)者所必需的勞動(dòng)技能素質(zhì)的基礎(chǔ)。
總之,要提高中學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?,要靠平時(shí)的課堂教學(xué)和課外興趣小組活動(dòng)相結(jié)合的基礎(chǔ)上,從興趣入手,采取合理科學(xué)的方法,循序漸進(jìn),不斷深入,相信我們學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ欢苌弦粋€(gè)新臺(tái)階。