龔志成
(江蘇省揚(yáng)州市高郵市臨澤高級(jí)中學(xué) 江蘇揚(yáng)州 225600)
高中物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科,物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)、物理理論的建立都離不開反復(fù)的物理實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)教學(xué)在高中物理教學(xué)中有著舉足輕重的地位。
一直以來受應(yīng)試教育思想影響,物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)都未能受到足夠的重視,很多老師將關(guān)注的重點(diǎn)放在了物理理論知識(shí)的講解上,而對(duì)于物理實(shí)驗(yàn)則認(rèn)為實(shí)驗(yàn)操作過程中會(huì)占用課堂時(shí)間,僅將實(shí)驗(yàn)作為收集數(shù)據(jù)、驗(yàn)證結(jié)論、應(yīng)付考試的工具,常常用講實(shí)驗(yàn)代替做實(shí)驗(yàn),用背實(shí)驗(yàn)代替實(shí)際操作實(shí)驗(yàn),對(duì)于實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)結(jié)果均需要學(xué)生通過機(jī)械記憶的方法進(jìn)行掌握,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)教學(xué)給學(xué)生留下了枯燥乏味的印象,更難以有效激發(fā)起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究熱情。學(xué)生在物理學(xué)習(xí)過程中始終處于被動(dòng)地位,對(duì)知識(shí)內(nèi)容常常知其然而不知其所以然,不僅學(xué)習(xí)效率低、質(zhì)量差,同時(shí)也阻礙了學(xué)生科學(xué)思維方法和創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)。
高中物理是一門知識(shí)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、抽象性強(qiáng)、學(xué)生理解難度大的學(xué)科,對(duì)學(xué)生的思維能力、學(xué)習(xí)能力、知識(shí)儲(chǔ)備等方面都有著較高的要求。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是將原本枯燥的文字描述以生動(dòng)直觀的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的形式呈現(xiàn)給學(xué)生,給學(xué)生帶來強(qiáng)烈的感官體驗(yàn),增強(qiáng)了物理知識(shí)學(xué)習(xí)的趣味性,化抽象為具象,使學(xué)生理解起來更簡(jiǎn)單、更客觀。俗話說,“授人以魚不如授人以漁”,物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠促使學(xué)生在老師的引導(dǎo)下親自經(jīng)歷物理規(guī)律的探究過程,通過對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析,學(xué)生結(jié)合所學(xué)知識(shí)推導(dǎo)出其中蘊(yùn)含的物理原理、物理規(guī)律,使學(xué)生掌握了科學(xué)的探究方法,學(xué)會(huì)了自己去發(fā)現(xiàn)問題、提出問題,并利用物理去驗(yàn)證自己的猜想和假設(shè),進(jìn)而總結(jié)歸納出物理規(guī)律,使學(xué)生形成了物理思維和科學(xué)意識(shí),將所學(xué)知識(shí)逐漸轉(zhuǎn)化為物理技能,從而使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的輔助下高效完成知識(shí)學(xué)習(xí),大大提高了學(xué)生的物理學(xué)習(xí)效率和質(zhì)量。
在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革過程中,老師要正確認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要作用,積極發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)優(yōu)勢(shì),使實(shí)驗(yàn)教學(xué)成為學(xué)生理解內(nèi)化知識(shí),技能素養(yǎng)培養(yǎng)的重要載體,貫徹落實(shí)新課改提出的“以學(xué)生為本的”的教育理念,將學(xué)生放在課堂的主體地位,充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用,老師轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)驗(yàn)教學(xué)中的組織者、引導(dǎo)者和輔助者,使學(xué)生真正成為課堂的主人,為學(xué)生的素養(yǎng)提高奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。傳統(tǒng)單向灌輸?shù)慕虒W(xué)模式已經(jīng)無法滿足學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)需求,老師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中也要不斷探索創(chuàng)新教學(xué)方法,使興趣和求知欲成為學(xué)生積極主動(dòng)參與物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的不竭內(nèi)動(dòng)力,進(jìn)而構(gòu)建出積極有效的高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)課堂。
俗話說,“良好的開端等于成功了一半”,課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié)是一趟精彩物理課不可缺少的重要環(huán)節(jié),精心設(shè)計(jì)的課堂導(dǎo)入不僅能夠快速集中學(xué)生的課堂注意力,同時(shí)也能夠激發(fā)起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望,使學(xué)生全神貫注、積極主動(dòng)地參與到高中物理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中來。老師可以充分利用物理實(shí)驗(yàn)的生動(dòng)性、趣味性的優(yōu)勢(shì),通過充滿神奇的物理實(shí)驗(yàn)激發(fā)起學(xué)生對(duì)物理原理的探究興趣,進(jìn)而積極地想要嘗試親自動(dòng)手去進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。比如“探究彈性勢(shì)能的表達(dá)式”這課,老師在課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié)為學(xué)生展示了“彈簧翻跟斗”的趣味實(shí)驗(yàn)。老師事先準(zhǔn)備好帶有斜面角度的木板,然后在木板上端放置一根勁度系數(shù)很小的塑料彈簧,然后用手提著彈簧的上端,輕輕一拉使彈簧旋轉(zhuǎn)成n形,然后放開手后整根彈簧就會(huì)像雜技演員在地上翻跟斗一樣不停地翻轉(zhuǎn)下去。生動(dòng)有趣的物理實(shí)驗(yàn)很容易激發(fā)起學(xué)生的好奇心和求知欲,紛紛躍躍欲試地想要親自嘗試操作,并對(duì)其中的物理原理產(chǎn)生了濃厚的學(xué)習(xí)興趣,為老師講解本課的知識(shí)內(nèi)容做好了鋪墊,大大提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性。
新課改下的高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)強(qiáng)調(diào)了學(xué)生的課堂主體地位,需要老師充分發(fā)揮出組織、引導(dǎo)作用,為學(xué)生營造出輕松愉悅的學(xué)習(xí)氛圍,激發(fā)起學(xué)生想要通過實(shí)驗(yàn)操作來進(jìn)行知識(shí)探究的興趣和欲望,從而強(qiáng)化了學(xué)生的課堂參與意識(shí),使學(xué)生充分發(fā)揮出自身的主觀能動(dòng)性,積極主動(dòng)地借助物理實(shí)驗(yàn)來展開知識(shí)的深入探究。比如學(xué)習(xí)“機(jī)械能守恒定律”這課時(shí),老師向?qū)W生展示了小鋼球擺動(dòng)的物理實(shí)驗(yàn),激發(fā)起學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的興趣。進(jìn)而積極通過實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)觀察來探索物理現(xiàn)象背后蘊(yùn)含的物理規(guī)律。在對(duì)擺動(dòng)中小鋼球能量的轉(zhuǎn)換角度展開的深層次探究的過程中,學(xué)生分析出將小鋼球擺動(dòng)過程中是通過重力在做功,而勢(shì)能和動(dòng)能在小球擺動(dòng)過程中完成了互相轉(zhuǎn)換,小球擺動(dòng)的出現(xiàn)的等高現(xiàn)象說明勢(shì)能和動(dòng)能在轉(zhuǎn)換過程中機(jī)械能守恒,進(jìn)而輕松地借助物理實(shí)驗(yàn)中完成了本節(jié)重點(diǎn)內(nèi)容的理解和內(nèi)化。[1]
在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中實(shí)驗(yàn)原理是物理實(shí)驗(yàn)的靈魂,也是發(fā)展學(xué)生科學(xué)思維,提高學(xué)生探究能力的重要知識(shí)內(nèi)容。由于實(shí)驗(yàn)原理通常具有一定的抽象性,單純?yōu)閷W(xué)生進(jìn)行知識(shí)講解很難使學(xué)生擁有深刻的認(rèn)識(shí),容易出現(xiàn)一知半解的情況,因此老師利用物理實(shí)驗(yàn)作為引子激發(fā)起學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的欲望,促使學(xué)生積極主動(dòng)地結(jié)合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容去推導(dǎo)出其中蘊(yùn)含的實(shí)驗(yàn)原理,從而使學(xué)生樹立起科學(xué)探究意識(shí),促進(jìn)了學(xué)生科學(xué)思維發(fā)展。老師可以將傳統(tǒng)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為探究性實(shí)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生親自經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)探究的完整過程,在實(shí)驗(yàn)操作過程中去觀察現(xiàn)象、搜集數(shù)據(jù),并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行交流討論,使學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)問題、提出問題,并總結(jié)歸納出問題的答案,發(fā)現(xiàn)其中蘊(yùn)含的物理知識(shí)和實(shí)驗(yàn)原理,促進(jìn)了學(xué)生科學(xué)意識(shí)的形成和實(shí)驗(yàn)探究能力的提高。
比如學(xué)習(xí)“探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件”這課時(shí),老師首先在課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié)設(shè)置疑問,激發(fā)起學(xué)生的好奇心和求知欲,電能生磁,磁也能生電,你在生活中見到過電磁感應(yīng)現(xiàn)象嗎?是不是只要有磁場(chǎng)就會(huì)產(chǎn)生電流?感應(yīng)電流的產(chǎn)生是有條件的嗎?在層層深入的問題情境中,老師引導(dǎo)學(xué)生利用靈敏電流計(jì)、馬蹄形磁鐵、條形磁鐵、線框、不同大小的螺線管、滑動(dòng)變阻器、導(dǎo)線、電源這些實(shí)驗(yàn)器材來親自進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,嘗試自主探索,并對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行觀察記錄,然后引導(dǎo)學(xué)生圍繞實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行討論,探索其中蘊(yùn)含的物理規(guī)律,進(jìn)而使學(xué)生通過交流討論,分析總結(jié)得出只有部分導(dǎo)體左右切割磁感線時(shí)有電流產(chǎn)生,當(dāng)導(dǎo)體前后、上下水平運(yùn)動(dòng)時(shí)無感應(yīng)電流。同時(shí)針對(duì)這個(gè)結(jié)論學(xué)生又萌生出新的疑問:為什么導(dǎo)體棒只有左右切割磁感線時(shí)才有電流產(chǎn)生呢?學(xué)生在不斷地探索問題、發(fā)現(xiàn)問題、解答問題的過程中完成了本節(jié)知識(shí)的學(xué)習(xí),同時(shí)潛移默化中形成了科學(xué)意識(shí)和科學(xué)思維,促進(jìn)了學(xué)生物理素養(yǎng)的提高。
在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中不僅要幫助學(xué)生高效完成物理知識(shí)的理解和內(nèi)化,同時(shí)也要發(fā)揮出實(shí)驗(yàn)教學(xué)優(yōu)勢(shì),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新思維能力,挖掘出學(xué)生的思維潛能,使學(xué)生得到全面的素質(zhì)發(fā)展。老師可以鼓勵(lì)學(xué)生結(jié)合教材內(nèi)的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,充分發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力,借助身邊常見的物品來自主設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn),既能夠促使學(xué)生將所學(xué)知識(shí)學(xué)以致用,同時(shí)也發(fā)展了學(xué)生的創(chuàng)新思維。[2]比如學(xué)習(xí)“電磁感應(yīng)”的知識(shí)內(nèi)容時(shí),老師鼓勵(lì)學(xué)生結(jié)合電磁感應(yīng)原理來進(jìn)行創(chuàng)新自主實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),深化學(xué)生對(duì)電磁感知知識(shí)的理解。學(xué)生以組為單位通過交流討論思維碰撞后打破了思維壁壘,有個(gè)小組利用線圈、MP3、錄音機(jī)等實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)出了一個(gè)充滿神奇的實(shí)驗(yàn)。學(xué)生將一組線圈兩端接在MP3的音頻輸出端口,形成一個(gè)閉合電路,將另一組線圈的兩端連在錄音機(jī)的輸入端口,構(gòu)成了另一個(gè)閉合電路。然后直接用音頻線連接MP3和錄音機(jī),錄音機(jī)播放出了MP3中的聲音,說明第二個(gè)線圈中有電信號(hào),并在兩捆線圈間發(fā)生了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,當(dāng)MP3和線圈連成閉合電路,且不斷靠近錄音機(jī)的閉合電路時(shí),隨著兩個(gè)線圈位置的靠近,聲音發(fā)生了高度變化,說明電信號(hào)也發(fā)生了變化,磁場(chǎng)也隨之有了明顯的變化。在自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的過程中,學(xué)生的思維持續(xù)處于活躍狀態(tài),積極的結(jié)合所學(xué)知識(shí)去挖掘思維潛能,實(shí)現(xiàn)了知識(shí)與創(chuàng)新思維的協(xié)同發(fā)展。
在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中老師要秉承以學(xué)生為本的教育理念,重視學(xué)生綜合能力和素養(yǎng)的培養(yǎng),鼓勵(lì)學(xué)生通過自主探究、合作探究等多種形式來積極主動(dòng)地參與到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中來,既輕松完成了知識(shí)理解,同時(shí)也促進(jìn)了自身綜合能力和素養(yǎng)的提高。