物理課堂要加大實(shí)驗(yàn)教學(xué)力度

朱小勇

針對(duì)新課程要求和具體實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐中的矛盾,以及目前研究的可行性不足,筆者認(rèn)為改革高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)以可操作性為前提,自主實(shí)驗(yàn)為突破口,立足培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力,逐漸加大改革力度,從而使課堂教學(xué)質(zhì)量不斷提高。下面筆者結(jié)合多年教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)談一點(diǎn)看法。

一、創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情景,激發(fā)探究欲望

在教學(xué)過程中,巧妙地創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境,將會(huì)極大地激發(fā)學(xué)生的好奇心,激起他們內(nèi)在的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和探究欲望,在探究中獲得成功的體驗(yàn),從而樹立學(xué)習(xí)的自信。

例如,在教學(xué)“物體內(nèi)能的變化”時(shí),筆者根據(jù)教材設(shè)計(jì)的方法創(chuàng)設(shè)了一個(gè)演示實(shí)驗(yàn):壓縮厚玻璃筒中的空氣,使空氣內(nèi)能增加,溫度升高,從而使筒內(nèi)易燃物著火。實(shí)驗(yàn)中明亮的火花給學(xué)生以深刻的印象。然而實(shí)驗(yàn)過后,不少學(xué)生提出:“實(shí)驗(yàn)的研究對(duì)象是什么?壓縮時(shí)筒內(nèi)空氣的溫度到底是否變化?如何判斷它是否變化?實(shí)驗(yàn)的目的是什么?”特別是在沒有判斷出筒內(nèi)空氣的溫度是否變化而事先就放入易燃物來顯示氣溫的升高,似乎不符合科學(xué)的探究過程。于是筆者改變教材一舉成功的做法,實(shí)驗(yàn)時(shí)在厚玻璃筒內(nèi)先不放易燃物,壓縮筒內(nèi)的空氣,要求學(xué)生仔細(xì)觀察筒內(nèi)空氣的內(nèi)能有無增加。這時(shí)學(xué)生感到困惑了:空氣內(nèi)能增加與否怎能看得見?此時(shí)筆者便自然地引出一個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)的問題情境:如何判斷筒內(nèi)空氣內(nèi)能是否變化?如何變“看不見”為“可見”?筆者組織學(xué)生順著這個(gè)思路展開過程并上講臺(tái)實(shí)際操作。由于實(shí)驗(yàn)是學(xué)生主動(dòng)參與設(shè)計(jì)的,設(shè)計(jì)目的明確,實(shí)驗(yàn)后學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)所揭示的結(jié)論和實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思想均有深刻認(rèn)識(shí),從而激發(fā)了探究物理知識(shí)的欲望。

二、運(yùn)用課外實(shí)驗(yàn),提高學(xué)習(xí)興趣

在教學(xué)中,物理實(shí)驗(yàn)不能僅局限于物理教材所安排的分組實(shí)驗(yàn)和演示實(shí)驗(yàn),還要重視教材提供的課外小實(shí)驗(yàn)和學(xué)生自制實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行的自主實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)他們的創(chuàng)新探究能力,這樣有利于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

例如,在學(xué)習(xí)“靜電感應(yīng)”時(shí),筆者指導(dǎo)學(xué)生做“聽話的乒乓球”的實(shí)驗(yàn):把乒乓球放在水平桌上,用塑料筆桿或塑料直尺在毛衣上迅速摩擦幾下后靠近乒乓球。當(dāng)乒乓球被吸引而向筆桿或直尺滾來時(shí),緩緩移動(dòng)筆桿或直尺,乒乓球便順從地追隨著它們滾動(dòng)。這個(gè)小實(shí)驗(yàn)既有游戲性,又有趣味性。又如:在學(xué)習(xí)“慣性”時(shí),筆者讓學(xué)生去感受車輛起步、剎車、轉(zhuǎn)彎過程中人的傾斜情況。

課外實(shí)驗(yàn)既能夠豐富學(xué)生的課余學(xué)習(xí)生活,又能夠培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理及其它學(xué)科的興趣。尤其是在當(dāng)代科技發(fā)展、信息多樣化的時(shí)代,具有重要的現(xiàn)實(shí)和創(chuàng)新意義。

三、運(yùn)用對(duì)比實(shí)驗(yàn),探究物理規(guī)律

物理規(guī)律反映的是物理概念之間的相互聯(lián)系,是物理現(xiàn)象和過程的本質(zhì)聯(lián)系,在一定條件下必然發(fā)生、發(fā)展和變化的規(guī)律性的反映。而中學(xué)生的理解能力是有限的,教師借助探究型課堂實(shí)驗(yàn)把規(guī)律的形成過程、思維過程充分展示給學(xué)生,一定能得到良好的教學(xué)效果。

例如:在教學(xué)《渦流》時(shí),教師可以設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)使學(xué)生感悟渦流的效應(yīng)。筆者首先用變壓器說明、演示強(qiáng)阻尼擺、弱阻尼擺(梳形擺)和無阻尼擺在磁場中的擺動(dòng)時(shí)間,借此講解渦流造成的阻尼效應(yīng)。然后用自制的渦流演示儀演示磁體在鋁管中(用兩根鋁管對(duì)比,一根是完好的,另一根在管壁割開一條豁口,使管中不能產(chǎn)生渦流)下落。學(xué)生可以看到,在完好的鋁管中,磁體下落要緩慢得多。

四、多元設(shè)備實(shí)驗(yàn),啟發(fā)創(chuàng)新思維

所謂多元設(shè)備實(shí)驗(yàn)就是對(duì)于部分演示實(shí)驗(yàn),教師采用不同的實(shí)驗(yàn)設(shè)備分別進(jìn)行演示,然后要求學(xué)生對(duì)比這些實(shí)驗(yàn)設(shè)備演示效果的優(yōu)劣,并思考這些演示方案都是如何設(shè)計(jì)出來的,從而不斷培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

例如,在做楞次定律實(shí)驗(yàn)時(shí),我校實(shí)驗(yàn)室里有現(xiàn)成的演示裝置,但是效果并不明顯,主要原因是單匝鋁框的磁通量變化較弱,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢和感應(yīng)電流不大,因此感應(yīng)電流的磁場不強(qiáng),原磁場與感應(yīng)電流的磁場作用力不大。為了使演示現(xiàn)象更加明顯,筆者用漆包線繞制兩個(gè)匝數(shù)約為100匝,直徑約為8cm的圓形線圈。其中一個(gè)線圈將線頭上的漆刮掉,把兩個(gè)線頭連接起來形成一個(gè)閉合線圈,另一個(gè)不連接成閉合線圈。做演示實(shí)驗(yàn)時(shí),筆者將學(xué)校實(shí)驗(yàn)室里原本的楞次定律演示器上兩邊的鋁環(huán)取下,分別換上兩個(gè)線圈。在利用這個(gè)演示實(shí)驗(yàn)講解完楞次定律后,筆者取出原來配置的鋁環(huán),并告知學(xué)生這是“原配夫人”,是原來這個(gè)楞次定律演示器上的裝置之一,然后用這個(gè)鋁環(huán)再次進(jìn)行演示,要求學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并對(duì)比前后兩次實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的差別。學(xué)生很快指出了后者現(xiàn)象并不明顯。筆者問:“你知道老師是怎樣想出用這個(gè)線圈來替代鋁環(huán)的嗎?”這實(shí)際上是要求學(xué)生思考演示實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思路,學(xué)生在筆者的引導(dǎo)下,不僅懂得了用線圈替代鋁環(huán)的原理,更重要的是學(xué)會(huì)了一種設(shè)計(jì)演示實(shí)驗(yàn)的思路:發(fā)現(xiàn)原演示實(shí)驗(yàn)不足之處→從原理上找原因→針對(duì)原因改進(jìn)演示實(shí)驗(yàn)。而這種思路亦是進(jìn)行思維創(chuàng)新的途徑之一。

總之,在物理教學(xué)中,教師要多設(shè)計(jì)演示實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生動(dòng)手、動(dòng)腦、動(dòng)口,多觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。對(duì)同一問題,教師應(yīng)要求學(xué)生善于全方位、廣角度、多途徑去分析思考,從而發(fā)展學(xué)生的形象思維與求異思維,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,使學(xué)生逐步實(shí)現(xiàn)由學(xué)會(huì)到會(huì)學(xué)的轉(zhuǎn)變,使高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)向著有效性的方向發(fā)展。