沈小英
中圖分類號(hào):G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):1672-1578(2016)07-0288-01
初中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)把如何培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力作為物理教學(xué)的重要理念提了出來,著重強(qiáng)調(diào)"物理課程應(yīng)改變過分強(qiáng)調(diào)知識(shí)傳承的傾向,讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究過程,學(xué)習(xí)科學(xué)研究方法,培養(yǎng)學(xué)生的探索精神、實(shí)踐能力以及創(chuàng)新意識(shí)"。 從古代的自然哲學(xué),到17-18世紀(jì)的經(jīng)典物理學(xué),直至近代的相對(duì)論和量子論等,都反映了人類對(duì)大自然的不斷探索,體現(xiàn)了探索者的科學(xué)思想、科學(xué)方法、科學(xué)態(tài)度與科學(xué)精神等。物理學(xué)作為一門主導(dǎo)學(xué)科,一直引領(lǐng)著科學(xué)技術(shù)及其應(yīng)用的發(fā)展,從多方面影響著人們的思維模式發(fā)展,影響著公民科學(xué)素養(yǎng)的提升。為此,筆者就在物理教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力的幾點(diǎn)體會(huì)與同仁交流。
1.把握因材施教、循循善誘的環(huán)節(jié),不斷培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑和猜想
在新課程改革的今天,無(wú)論在課堂上,還是在實(shí)驗(yàn)操作上,教師都要不斷努力培養(yǎng)學(xué)生敢于向老師提問質(zhì)疑和大膽猜想的能力。
1.1 由于科學(xué)探究的要素之一就是提出問題,不斷將問題作為探究的出發(fā)點(diǎn)和動(dòng)力,質(zhì)疑是動(dòng)力的源泉,猜想是偉大發(fā)現(xiàn)的開始。因此,在探究活動(dòng)開始時(shí),要不斷努力創(chuàng)設(shè)物理問題情境,想方設(shè)法引導(dǎo)學(xué)生盡可能多地去發(fā)現(xiàn)新的物理情景與已有學(xué)科知識(shí)的沖突所在,從而提出一系列問題來,以激起廣大學(xué)生的探究興趣。
1.2 新課程倡導(dǎo)探究式教學(xué),探究式教學(xué)的目的就是要培養(yǎng)學(xué)生終身學(xué)習(xí)的愿望,培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)的能力。在《初中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》中,科學(xué)探究既是學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo),又是重要的教學(xué)方式之一,而在科學(xué)探究學(xué)習(xí)過程中,首先就要大膽猜想,在此基礎(chǔ)上再設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)的方案。可見,猜想這一步有著舉足輕重的地位。在初中物理各環(huán)節(jié)教學(xué)中,猜想又無(wú)處不在,無(wú)時(shí)不有,在教學(xué)中,讓學(xué)生適時(shí)進(jìn)行猜想就顯得格外重要。
然而,在實(shí)際教學(xué)中,學(xué)生猜想的結(jié)果往往出乎人的意料。比如說在探究滑動(dòng)摩擦力大小影響因素的過程中,學(xué)生不僅猜想可能與重力大小有關(guān),可能與速度大小有關(guān),可能與接觸面的面積有關(guān),可能與物體的質(zhì)量有關(guān),可能與物體的密度有關(guān),可能與物體的形狀有關(guān)等等。有一部分學(xué)生不假思索,凡是他們想到的,都認(rèn)為是影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素。由于課堂教學(xué)時(shí)間和器材以及學(xué)生現(xiàn)有知識(shí)水平的限制,也不可能對(duì)猜想的所有結(jié)果──通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證。如此進(jìn)行下去,雖然課堂上走了猜想──探究的形式,但卻耗時(shí)費(fèi)力收效甚微。為了避免學(xué)生猜不到點(diǎn)子上和漫無(wú)邊際的猜的尷尬局面,在教學(xué)中,我們應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的猜想能力。猜想絕不是憑空瞎想,而是對(duì)已有知識(shí)進(jìn)行加工,如在探究凸透鏡成像規(guī)律時(shí),如果學(xué)生對(duì)照相機(jī)照相時(shí)得到清晰理想像的做法了解,那么就很容易猜想出,要得到不同的像,可能要改變焦距。如果學(xué)生對(duì)能量轉(zhuǎn)化特別是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的知識(shí)理解不透徹,恐怕很難猜想出熱機(jī)的工作原理。
2.力爭(zhēng)做好學(xué)生實(shí)驗(yàn)的組織者,注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?/p>
實(shí)踐是探究式學(xué)習(xí)的靈魂,我們應(yīng)針對(duì)學(xué)生的"實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?著重強(qiáng)調(diào)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)造性,力爭(zhēng)培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、操作能力、數(shù)據(jù)處理能力、以及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。
2.1 觀察是一種有目的、有計(jì)劃、較持久的知覺。而實(shí)驗(yàn)的根本任務(wù)就是人為地創(chuàng)造條件進(jìn)行觀察。觀察為觀察者的一種能力,一種素養(yǎng),并不是天生具有的,而要通過培養(yǎng)和訓(xùn)練。在實(shí)踐的活動(dòng)中逐步形成和發(fā)展的。因此,要鼓勵(lì)學(xué)生善于觀察,勤于思考,養(yǎng)成良好的觀察習(xí)慣。例如:小氣象站測(cè)量降水量的雨量筒。在無(wú)風(fēng)的天氣里,雨點(diǎn)豎直落在雨量筒里,根據(jù)筒里水深度,便可知每小時(shí)的雨量。然而,在有風(fēng)的天氣里,雨點(diǎn)落的路徑被吹斜了,這樣,這種方法測(cè)量得出的雨量還能準(zhǔn)確地反映真實(shí)雨量的多少嗎?第十屆全國(guó)初中物理知識(shí)競(jìng)賽(復(fù)賽)試題中,出現(xiàn)了類似問題。
2.2 要注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力,主要是指基本儀器的使用和數(shù)據(jù)處理,儀器、設(shè)備組裝或連接,故障排除等三個(gè)方面。
2.2.1 基本儀器的使用。中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)涉及的基本測(cè)量?jī)x器有:刻度尺、天平、彈簧測(cè)力計(jì)、計(jì)時(shí)器、溫度計(jì)、電流電壓表、示波器等。
使用基本測(cè)量?jī)x器的規(guī)范要求是:(1)了解測(cè)量?jī)x器的使用方法,明確測(cè)量范圍和精確度;(2)對(duì)某儀器如天平電流電壓表等,在使用前,必須調(diào)節(jié)零點(diǎn)或記下零點(diǎn)誤差;(3)牢記使用規(guī)則和操作規(guī)程;(4)正確讀取數(shù)據(jù)。
2.2.2 儀器、設(shè)備的組裝連接。要進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn),總是需要先把各個(gè)儀器部件、設(shè)備組裝起來,并要求裝備和連接必須正確無(wú)誤。具體要求是:布局要合理,要便于觀察和操作;連接要正確、簡(jiǎn)單;實(shí)驗(yàn)前要檢查,必要時(shí)進(jìn)行預(yù)備性調(diào)查節(jié)。
2.2.3 故障的排除。實(shí)驗(yàn)發(fā)生故障時(shí),應(yīng)根據(jù)各部件工作狀態(tài)及各部件聯(lián)結(jié)處的分析,可能產(chǎn)生故障的幾種因素,逐步檢查,以致最后排除故障??傊囵B(yǎng)實(shí)驗(yàn)操作能力,有利于知識(shí)的理解,有利于自己創(chuàng)造條件探索問題,有利于學(xué)生智力的發(fā)展。
2.3.數(shù)據(jù)處理能力。為了得到正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,必須具有一定的數(shù)據(jù)處理能力,在中學(xué)階段,處理數(shù)據(jù)的主要方法是列表法、圖象法,它能夠直觀地顯示出變量之間在一定范圍內(nèi)的關(guān)系,總結(jié)出一般規(guī)律;同時(shí),也可由實(shí)驗(yàn)圖象求未知量。圖象法的具體要求是:一是建立坐標(biāo)系;二是描繪實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)點(diǎn),連成圖線;三是根據(jù)所得圖線,推導(dǎo)變量之間的函數(shù)關(guān)系,探索相關(guān)問題。
2.4.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),不僅要求學(xué)生會(huì)正確使用基本儀器進(jìn)行觀察、測(cè)量和讀取數(shù)據(jù),掌握一定的操作技能,會(huì)簡(jiǎn)單地處理實(shí)驗(yàn),得出結(jié)論,而且應(yīng)當(dāng)培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)確定的目的、任務(wù),自己獨(dú)立地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的本領(lǐng),即培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。
3.要時(shí)刻培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和團(tuán)結(jié)合作的探究精神
初中物理新教材中安排了三十多個(gè)學(xué)生探究實(shí)驗(yàn),但大部分都不以個(gè)人為單位進(jìn)行,而著重讓學(xué)生分組進(jìn)行。
3.1 在實(shí)驗(yàn)課探究中,應(yīng)不斷抓住良機(jī)指導(dǎo)每個(gè)學(xué)生仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,如記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),自覺養(yǎng)成實(shí)事求是、尊重自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度。比如:在"觀察水的沸騰"這一實(shí)驗(yàn)中,要及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察水沸騰前和沸騰后的水中氣泡的現(xiàn)象,并將數(shù)據(jù)畫成圖表出來,再設(shè)法引導(dǎo)學(xué)生實(shí)事求是實(shí)驗(yàn)的精神。
3.2 要不斷重視學(xué)生間的交流與合作,盡量安排足夠的時(shí)間讓學(xué)生對(duì)各種想法、觀點(diǎn)進(jìn)行充分的交流和討論。這樣對(duì)于多數(shù)探究活動(dòng)課來說,探究的過程比探究的結(jié)果更顯得尤為重要。為此,在探究活動(dòng)中,就不能為了趕進(jìn)度而在學(xué)生還沒進(jìn)行足夠的思考時(shí)草率地下結(jié)論。
4.不斷將物理知識(shí)運(yùn)用于實(shí)際生活和自然現(xiàn)象的問題中,以著重培養(yǎng)學(xué)生的理論聯(lián)系實(shí)際的能力
中學(xué)物理教學(xué)一直以來都重視物理知識(shí)在自然現(xiàn)象、科學(xué)技術(shù)和生活實(shí)踐中的運(yùn)用,以此來體現(xiàn)其科學(xué)價(jià)值,從而激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣。
4.1 盡量讓學(xué)生搞一些家庭小制作,比如微型照相機(jī)、簡(jiǎn)易指南針等等。同時(shí)還要多布置一些探究性的問題:如掛衣鉤是如何貼在墻上的?這樣便可以拉進(jìn)物理與生活的距離,且多讓學(xué)生深切感受到科學(xué)的真實(shí)性,感受到科學(xué)與社會(huì)、與日常生活的關(guān)系,從而激發(fā)學(xué)生的探究欲望和學(xué)習(xí)興趣。
4.2 不斷重視物理知識(shí)的實(shí)際運(yùn)用。比如,在學(xué)完簡(jiǎn)單機(jī)械運(yùn)動(dòng)這一知識(shí)點(diǎn)后,應(yīng)多組織學(xué)生親自通過對(duì)自行車進(jìn)行實(shí)物觀察,盡量讓學(xué)生說出自行車究竟運(yùn)用了哪些簡(jiǎn)單的機(jī)械?只有如此,才至于讓學(xué)生感到物理就在我們身邊。這既激發(fā)了學(xué)生對(duì)物理課的學(xué)習(xí)興趣,又能鞏固了他們所學(xué)的知識(shí),逐步培養(yǎng)了學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的綜合能力。
總之,作為一名物理老師,在實(shí)驗(yàn)探究過程中,應(yīng)不斷鼓勵(lì)學(xué)生積極動(dòng)腦、動(dòng)手,并通過多方面自主的探究活動(dòng),達(dá)到學(xué)好物理概念和物理規(guī)律,真正體驗(yàn)到學(xué)習(xí)自然科學(xué)的樂趣,并以此更好地了解科學(xué)方法,獲取科學(xué)知識(shí),逐步培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力。此刻,我們才算在教學(xué)上取得了真正成功。