◆馬文娟
淺談初中物理實驗教學
◆馬文娟
物理學是以實驗為基礎的一門自然實驗科學,物理學中的一切概念、定律和規(guī)律都是經過大量的實驗得出或推理出來的。實驗教學體現(xiàn)了物理學科的特色,也是提高物理教學質量的一種有效途徑。物理教師要把脈物理學科的與眾不同的本質,以實驗教學的方式來引導、幫助學生觀察實驗現(xiàn)象,制定周密的研究計劃解決提出的問題,加深學生對物理概念、規(guī)律和定律的理解,提高學生分析、判斷、解決問題的能力。這不僅體現(xiàn)了新課程理念中知識與技能、過程與方法,而且也體現(xiàn)了情感、態(tài)度與價值觀,歸納感悟出:物理的味道就在于通過實驗來回答面對的問題。所以,物理課堂教學要重視實驗教學,這是學生學習物理的一種重要方式,也是讓學生學好物理的一種必由之路。
演示實驗是物理課本中一些重要實驗,當然也可以加入教師自己的教學創(chuàng)新元素。比如根據(jù)教學方式的創(chuàng)新和教學需求,作為引入新課,或突出教學重點,或突破教學難點,或拓展延伸等等,都可以在課堂中由教師做演示實驗來激發(fā)學生的學習興趣和幫助學生理解和鞏固知識點。物理教師要設計和動手做的演示實驗需要符合初中生的認知規(guī)律和年齡特點,演示實驗應較簡單,操作過程不復雜,實驗現(xiàn)象容易觀察。所以作為一名稱職的物理教師,應該像備課深入鉆研教材一樣鉆研和練習實驗操作技能技巧和流程,創(chuàng)造性地改進實驗設計和改造實驗器材,不斷地摸索和總結。
首先,教師要成功地做出演示實驗,一定要不斷地提高自己的實驗技能。八年級上冊第三章《物態(tài)變化》中的第2課《熔化和凝固》時,為了讓學生明確晶體和非晶體的區(qū)分,尤其要解決晶體熔化或凝固圖像中“一波三折”熔點或凝固點、各階段物質狀態(tài)、熔化或凝固時間等的觀察,就要充分備實驗教學。為了在課堂中做好這個演示,要從實驗室管理員那里借來相關實驗器材,自己先動手組合實驗裝置,在這個過程中,會出現(xiàn)器材組合時手忙腳亂,次序顛三倒四,沒有條理,還有需要把握往試管里加入晶體物質海波量的多少,當酒精燈加熱海波沒達到熔點和達到熔點時,注意觀察溫度計示數(shù)的變化及海波物態(tài)的變化等,這個實驗在課堂中是一個手、眼、嘴、腦并用的演示,只有教師不斷提高自己實驗技能,才能很好地展示給學生,既展現(xiàn)出教師對實驗課堂的自信,提升了自己的教學魅力,也成功引導學生觀察到了晶體海波熔化的“一波三折”特征現(xiàn)象,完成并強化了晶體和非晶體區(qū)分及相關的知識點。在物理教學中,還存在這種情況:有的教學內容中需要用演示實驗展示才能使學生理解更好,但沒有現(xiàn)成的實驗器材,即使有,演示效果不好甚至不明顯,此時就需要我們教師設計出更合理的演示實驗和實驗器材在課堂上有效教學,這正是教師施展才華的機會和平臺。
其次,教師要成功地演示實驗,常態(tài)課就要有物理學科的味道。物理學科的優(yōu)勢在于以實驗為基礎的啟發(fā)教學,是通過實驗展現(xiàn)物理學科魅力的有效手段。一節(jié)物理課堂教學,如果一個實驗演示沒有,一個實驗道具沒有,一張物理掛圖沒有,只手里掂著一本教材和備課本,那就沒有物理的味道。所以作為物理教師,比如手里常拿的刻度尺、滑動變阻器、干電池、導線、開關、電壓表、電流表、小燈泡、杠桿、滑輪、溫度計、燒杯、彈簧測力計、細繩子、U型管、壓強計、秒表、小球、木塊、小車、鐵架臺、玻璃棒、橡膠棒、毛皮、絲綢等等,這些器材沒有說全部同時帶進課堂,可以根據(jù)教學內容,教師手里的教學道具也在不停的變化,可以增強學生對觀察物理現(xiàn)象和解決問題的直觀性,教師自己在課堂中也是得心應手,講解起來底氣足,有信心。
實驗教學不僅是教師的演示實驗成功,還需教會學生做好實驗。目前,對學生知識監(jiān)測中,包括中考監(jiān)測,就有一道大題是實驗探究,占的分值大約14 分---20分不等,所以教會學生做好實驗,可以培養(yǎng)學生觀察實驗的能力、動手的能力,提高對研究物理科學方法的認識,養(yǎng)成善于觀察、勤于思考、動手實驗的習慣,更重要讓學生通過實驗,驗證所學知識,加深理解,從容面對應試教育。
首先,學生要做好實驗。一般是在實驗室里進行,教師就要教學生先準備齊全實驗器材,認真檢查實驗器材,防止因為器材故障導致實驗不成功。比如電學實驗中,遇到開關接觸不良、導線斷裂、小燈泡燈絲斷了、滑動變阻器阻值太大或太小、干電池接觸不良等都會干擾實驗的進度和現(xiàn)象及學生熱情。教師要讓學生明白實驗的目的、原理、步驟,便于按照事前設計的實驗進行實驗,進行實驗過程中,提醒學生注意實驗事項,觀察實驗現(xiàn)象,正確記錄實驗數(shù)據(jù),分析數(shù)據(jù),分析誤差,得出實驗結論。
其次,在收集數(shù)據(jù)的過程中,要求學生實事求是f地記錄。因為會存在一些組實驗數(shù)據(jù)很理想,說明這組學生實驗能力強,儀器精準。但也存在個別組數(shù)據(jù)誤差較大,甚至錯誤,這些組的學生為了追求驗證的準確結果,常會出現(xiàn)不尊重實驗事實和數(shù)據(jù)而去編數(shù)據(jù)的現(xiàn)象。因此需要教師在演示、引導時一絲不茍、實事求是、真實的記錄數(shù)據(jù),對出現(xiàn)誤差較大的數(shù)據(jù)時,要認真進行分析,對錯誤的數(shù)據(jù)找到原因,以尊重事實的科學精神去感染教育學生。可見,學生實驗對提高物理教學質量,培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)意義重大。中學物理實驗既不完全屬于認知范疇,也不完全屬于操作范疇的問題。比如電壓表、電流表、滑動變阻器、溫度計的正確接法和使用,二極管單向導電等,教師不給學生講解它們的使用方法和注意事項,學生不清楚如何用電流表、電壓表去測量流過用電器的電流和兩端電壓,學生一頭霧水,就不能正確操作,更談不上培養(yǎng)實驗能力。當然,給學生講解了測量工具的正確使用和方法,不讓學生親自操作和實驗,也談不上培養(yǎng)學生的實驗能力和科學素養(yǎng)。所以二者要齊頭并進,基本達到了知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀的三維教學目標。
最后,加強學生在實驗室的管理工作。因為初中學生處于生理發(fā)育期,進入實驗室,都很好奇,興奮,在實驗室很吵鬧,安靜不下來,隨便動手實驗器材,損壞器材現(xiàn)象時有發(fā)生。管理也是教育,無規(guī)矩不成方圓。學生進入實驗室之前,教師就要給學生強調實驗室的規(guī)章制度和注意事項,比如保持安靜,清點自己組的實驗器材,愛護實驗器材,填寫實驗報告單里的組員、日期、實驗目的、器材。實驗結束后,要拆裝、整理器材,以備實驗室管理員來驗收。這樣既加強了對學生的管理,也培養(yǎng)了學生的責任感。
實驗作為一個知識點拓展的途徑,也可以作為下個知識點或下節(jié)課的引入,教師可以給學生提出問題讓他們思考或動手做做??梢圆捎瞄_放學校實驗室,或者在青少年活動中心成立“小發(fā)明小創(chuàng)造”課外興趣小組,也可以讓學生在家找器材做實驗。我曾經讓學生在家做過“紙鍋燒水”小實驗。課本中所用的方法是:取一張厚紙做一個小紙鍋,盛上水,用酒精燈加熱。但這個小紙鍋如果學生做不好,就會影響實驗效果,而且做起來也浪費時間。如果用一次性紙水杯(厚些)來代替紙鍋,用蠟燭代替酒精燈,學生就可以自己在家里做這個實驗了??梢允惯@個實驗更加方便簡單,提高學習效率。學生在實驗過程中,由直觀、具體的感性認識激發(fā)積極的理性思維,用已有的知識去分析觀察到的現(xiàn)象,找到現(xiàn)象的本質原因,從而得到科學的解釋。這樣鼓勵學生自己進行實驗,采用觀察實驗的認識方法,體現(xiàn)了物理學科的味道:在于用實驗回答問題。有容易混淆的問題時,求助于觀察實驗,這是最基本的科學求真的方法和路徑。在教學中,應常常鼓勵和支持學生通過做實驗解決一些問題,學習物理也要有物理的味道。
作者單位:拉薩江蘇中學
責任編輯:李凱