蔣志超
物理是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,“實(shí)驗(yàn)”是物理課改永恒的主題。新課程標(biāo)準(zhǔn)指出,初中階段要注重激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,培養(yǎng)科學(xué)探究的意識(shí)和養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣。物理實(shí)驗(yàn)對(duì)落實(shí)教學(xué)的三維目標(biāo)有其獨(dú)特的、不可替代的作用。下面我就初中物理實(shí)驗(yàn)談?wù)勼w會(huì)和認(rèn)識(shí)。
1.聯(lián)系生活實(shí)際,豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源
實(shí)驗(yàn)資源不僅限于實(shí)驗(yàn)室的現(xiàn)有設(shè)備,學(xué)生身邊的物品也是重要的實(shí)驗(yàn)資源。新課程強(qiáng)調(diào)物理學(xué)習(xí)要聯(lián)系實(shí)際、貼近生活,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注生活,觀察日常生活中的物理現(xiàn)象,那些最常見(jiàn)的生活現(xiàn)象、最普通的日常用品都可以成為非常好的實(shí)驗(yàn)資源,利用身邊的物品進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn),這種做法本身就是一種創(chuàng)新。在物質(zhì)資源比較匱乏的時(shí)期,朱正元教授曾提出“壇壇罐罐當(dāng)儀器,拼拼湊湊做實(shí)驗(yàn)”的主張?,F(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室條件已經(jīng)得到了極大的改善,但新課程倡導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與、樂(lè)于探究、勤于動(dòng)手,提倡學(xué)習(xí)方式多樣化,這樣僅靠實(shí)驗(yàn)室的有限器材是不能滿足課改需要的,因此我們更應(yīng)提倡學(xué)生用“壇壇罐罐”來(lái)做實(shí)驗(yàn)。朱正元教授說(shuō):“不要迷信只有工廠制造的儀器才是儀器。”如僅用一只塑料杯就可以做物體的慣性、水的表面張力、大氣壓力、摩擦力、熱的傳導(dǎo)和輻射、聲的共振、摩擦起電、光的反射與折射等10多個(gè)實(shí)驗(yàn)。鉛筆、塑料瓶、易拉罐等生活用品都是很好的實(shí)驗(yàn)資源。
例如:運(yùn)用控制變量法研究“影響液體蒸發(fā)快慢的因素”的實(shí)驗(yàn)中,需要用一個(gè)恒溫容器來(lái)控制液體溫度保持不變,家用的調(diào)溫電火鍋就基本能滿足實(shí)驗(yàn)的需要。又如我們利用小鞭炮來(lái)模擬火箭升空的實(shí)驗(yàn),把小鞭炮去除引火線,對(duì)折后固定,在對(duì)折后的破裂處點(diǎn)燃時(shí)會(huì)噴出火焰,能使放在下面的紙片燃燒起來(lái)。通過(guò)觀察小實(shí)驗(yàn)后,再引導(dǎo)學(xué)生一起來(lái)解釋為什么火箭發(fā)射臺(tái)底要建一個(gè)大水池,為什么我們?cè)陔娨暺聊簧峡吹交鸺l(fā)射升空的瞬間會(huì)有大量的煙霧產(chǎn)生。在模擬小實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行解釋,學(xué)生比較容易理解,也讓學(xué)生感受到高科技并不那么神秘,激發(fā)學(xué)生的求知欲,點(diǎn)燃學(xué)生思維的火花。
2.搞好分組實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的合作探究能力
《初中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)》倡導(dǎo)自主、合作、探究的學(xué)習(xí)方式,因此實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要讓學(xué)生經(jīng)歷探究過(guò)程,學(xué)習(xí)探究方法,培養(yǎng)探索精神、實(shí)踐能力及創(chuàng)新意識(shí)。在學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)中,我們采用“小組合作探究”的學(xué)習(xí)方式,具有一定的實(shí)效性。例如:在探究“摩擦力的大小與什么因素有關(guān)?”的實(shí)驗(yàn)中,首先分組討論,猜想影響摩擦力大小的因素,接下去的環(huán)節(jié)是驗(yàn)證猜想。學(xué)生猜想影響摩擦力大小的因素有多個(gè),如:壓力、接觸面粗糙程度、接觸面積、接觸面材料、接觸面濕度等。要逐個(gè)進(jìn)行研究需要較長(zhǎng)時(shí)間,此時(shí)就以小組為單位,分別有重點(diǎn)地落實(shí)以上其中的一個(gè)任務(wù)或兩個(gè)任務(wù)。學(xué)生在小組長(zhǎng)的帶領(lǐng)下自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn),學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中獲得感知,再對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、對(duì)比、概括、小組內(nèi)或小組之間討論,最后共同歸納結(jié)論。甚至有的組提出此實(shí)驗(yàn)在操作過(guò)程中有不足之處:彈簧測(cè)力計(jì)勻速不易控制。此時(shí)教師及時(shí)引導(dǎo),組織學(xué)生討論分析,提出改進(jìn)方法:在實(shí)驗(yàn)操作中可以拉動(dòng)木塊下面的長(zhǎng)木板,無(wú)論是操作性還是誤差方面都得到改進(jìn)。操作性方面,長(zhǎng)木板可以是變速的。誤差方面,彈簧測(cè)力計(jì)處于靜止?fàn)顟B(tài),便于讀數(shù)。這樣不但提高了學(xué)生批判性思維能力,而且實(shí)驗(yàn)得到了升華。小組合作探究應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題:①小組分組合理、分工明確(可輪換);②組長(zhǎng)相當(dāng)于小老師,一定要培訓(xùn)好;③教師扮好自己的角色——指導(dǎo)者、合作者、促進(jìn)者;④注重交流評(píng)價(jià),給學(xué)生以展示的機(jī)會(huì)和體驗(yàn)成功的快樂(lè),增強(qiáng)學(xué)生信心。
3.制定實(shí)驗(yàn)探究目標(biāo)
實(shí)驗(yàn)探究目標(biāo)是整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)的出發(fā)點(diǎn)和最終歸宿,它對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)起著導(dǎo)向作用,也制約著實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)的方向,決定著實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程的實(shí)施和實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)的開(kāi)展。在初中物理課堂教學(xué)實(shí)踐中,必須有合理的、明確的、細(xì)致的、可以量化的實(shí)驗(yàn)探究目標(biāo)。說(shuō)簡(jiǎn)單一些,就是教師要明確這個(gè)探究實(shí)驗(yàn)或這節(jié)實(shí)驗(yàn)探究課要達(dá)到什么目的,要讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究掌握什么技能,歸納出什么結(jié)論。實(shí)驗(yàn)探究目標(biāo)不宜制定過(guò)多,但要制定確切,從而發(fā)揮其在整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的導(dǎo)向功能。
例如:有的老師只要是用到電流表的探究實(shí)驗(yàn)就提出“練習(xí)電流表的使用方法”的目標(biāo),用到溫度計(jì)的實(shí)驗(yàn)就提出“練習(xí)溫度計(jì)的使用”的目標(biāo),等等。這樣提出實(shí)驗(yàn)探究目標(biāo)就是敷衍和應(yīng)付。如果在“探究串、并聯(lián)電路電流的規(guī)律”教學(xué)中提出“練習(xí)電流表的使用方法”的目標(biāo)就比較恰當(dāng),因?yàn)閷W(xué)生才學(xué)習(xí)了電流表的使用規(guī)則,理當(dāng)練習(xí);若在“測(cè)量小燈泡的電功率”的實(shí)驗(yàn)中提出這樣的實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)就不妥當(dāng)。因?yàn)樵谧鲞@個(gè)實(shí)驗(yàn)之前,學(xué)生已經(jīng)很熟悉電流表的使用方法了,再提這個(gè)實(shí)驗(yàn)探究目標(biāo)就沒(méi)有必要了。
《初中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)》提出,實(shí)驗(yàn)探究目標(biāo)是讓學(xué)生經(jīng)歷基本的科學(xué)探究過(guò)程,具有初步的科學(xué)探究能力,樂(lè)于參與和科學(xué)技術(shù)有關(guān)的社會(huì)活動(dòng),在實(shí)踐中有依靠自己的科學(xué)素養(yǎng)提高工作效率的意識(shí)。讓學(xué)生具有創(chuàng)新意識(shí),能獨(dú)立思考,勇于有根據(jù)地懷疑,形成尊重事實(shí)、大膽想象的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神;關(guān)心科學(xué)發(fā)展前沿,具有可持續(xù)發(fā)展的意識(shí),樹(shù)立正確的科學(xué)觀,有振興中華、將科學(xué)服務(wù)于人類的使命感與責(zé)任感。
4.物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要注意的環(huán)節(jié)
4.1合
“合”即“合作”。即在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后要注意和其他人或者其他小組進(jìn)行交流和合作,發(fā)現(xiàn)自己的不足,借鑒他人的長(zhǎng)處,并進(jìn)行改正。有主動(dòng)與他人合作的精神,敢于懷疑別人,也勇于放棄和修正自己的錯(cuò)誤觀點(diǎn),有探索追求結(jié)果欲望。這一步在每一個(gè)實(shí)驗(yàn)中都很重要,在新課改的今天顯得尤為重要,它可以培養(yǎng)學(xué)生的合作精神、謙虛謹(jǐn)慎的態(tài)度。
4.2析
對(duì)于記錄的數(shù)據(jù)由于操作者不同,實(shí)驗(yàn)器材不同,操作方法不同等因素,可能導(dǎo)致同一實(shí)驗(yàn)結(jié)果的不同。我們應(yīng)及時(shí)加以總結(jié)和分析。幫助學(xué)生分析哪些是錯(cuò)誤導(dǎo)致的結(jié)果,哪些是誤差造成的原因,與學(xué)生共同探求對(duì)實(shí)驗(yàn)器材和實(shí)驗(yàn)方法的改進(jìn),進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,拓展他們的思維。例:做動(dòng)滑輪可以省一半力的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與理論的數(shù)值存在偏大的現(xiàn)象。我們應(yīng)幫助學(xué)生指出,這并不是錯(cuò)誤實(shí)驗(yàn)的原因,而是由于摩擦力的存在而導(dǎo)致的結(jié)果,為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更趨于理想,我們應(yīng)想辦法減少摩擦。
4.3理
實(shí)驗(yàn)器材的適當(dāng)選取,實(shí)驗(yàn)過(guò)程的正確操作,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確讀取、記錄和分析,并不意味著實(shí)驗(yàn)的結(jié)束。實(shí)驗(yàn)后器材的歸類、整理是各類實(shí)驗(yàn)的掃尾工作,也是一個(gè)不可忽視的工作,它可以培養(yǎng)學(xué)生愛(ài)護(hù)儀器的習(xí)慣及有始有終的科學(xué)態(tài)度。