鄧宇央(閩侯縣實(shí)驗(yàn)中學(xué),福建閩侯350100)
更新實(shí)驗(yàn)理念將物理實(shí)驗(yàn)落到實(shí)處
鄧宇央
(閩侯縣實(shí)驗(yàn)中學(xué),福建閩侯350100)
實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理課程的基礎(chǔ),也是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)、探索科學(xué)的基礎(chǔ),物理教學(xué)應(yīng)切實(shí)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。要敢于實(shí)驗(yàn),踏踏實(shí)實(shí)做好實(shí)驗(yàn),切切實(shí)實(shí)指導(dǎo)好實(shí)驗(yàn),用好多媒體,發(fā)揮好多媒體在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的輔助作用,讓實(shí)驗(yàn)、讓器材服務(wù)教學(xué),服務(wù)學(xué)生。
物理實(shí)驗(yàn);理念;落到實(shí)處;多媒體輔助
物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)。物理科學(xué)不只是一種認(rèn)識(shí)成果,更是一個(gè)認(rèn)識(shí)過程,是使學(xué)生得到智慧啟迪和科學(xué)認(rèn)知培養(yǎng)的過程。對(duì)于初中學(xué)生而言,物理實(shí)驗(yàn)不僅為科學(xué)提供依據(jù),更讓學(xué)生在觀察中明晰事理、模仿方法,在動(dòng)手實(shí)踐中摸索探究、積累能力,從而主動(dòng)獲取物理知識(shí),提升自身科學(xué)素養(yǎng)。因此,初中階段的物理教學(xué),必須切實(shí)重視和加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。
物理實(shí)驗(yàn),不僅需要根據(jù)學(xué)生實(shí)際設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,還要事先準(zhǔn)備儀器、調(diào)試儀器;實(shí)驗(yàn)結(jié)束還要進(jìn)行必要的歸類和維護(hù)等。瓶瓶罐罐、叮叮當(dāng)當(dāng),不僅考驗(yàn)細(xì)心,更考驗(yàn)?zāi)托?。但這也正是物理教師的職責(zé)所然,因?yàn)闆]有器材的“實(shí)驗(yàn)”,生成的只能是“無根”的物理知識(shí),“鏡中花水中月”的科學(xué)素養(yǎng)。
物理概念和規(guī)律,都是從大量的具體事例中抽象出來的,對(duì)認(rèn)知水平有限的初中生的學(xué)習(xí)容易造成困難。這種困難的突破,除了要聯(lián)系學(xué)生的生活實(shí)際外,給學(xué)生的認(rèn)識(shí)搭建一個(gè)臺(tái)階,創(chuàng)建一個(gè)物理事實(shí)也是非常必要的。課堂上教師直觀形象的實(shí)驗(yàn),往往對(duì)學(xué)生的視覺和聽覺產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊力。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)器材通常是學(xué)生認(rèn)知經(jīng)歷中所沒有接觸過的,因此具有較強(qiáng)的新鮮感;實(shí)驗(yàn)過程和現(xiàn)象也常常和學(xué)生的認(rèn)識(shí)有一定的沖突,容易讓學(xué)生自然而然地產(chǎn)生好奇心;實(shí)驗(yàn)過程的直觀刺激也容易從心理和生理上讓學(xué)生感到愉悅、感到興奮,從而有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望。
愛因斯坦指出:“科學(xué)結(jié)論幾乎是以完成的形式出現(xiàn)在讀者面前,讀者體會(huì)不到探索和發(fā)現(xiàn)的喜悅,感覺不到思想形成的生動(dòng)過程,也很難達(dá)到清楚地解釋全部情況?!币虼?,實(shí)驗(yàn)教學(xué)的價(jià)值不僅在于展示直觀事實(shí),更在于引領(lǐng)學(xué)生在“零距離”的觀察和實(shí)踐中形成事實(shí)感知,從而透析事物的本質(zhì),并在此基礎(chǔ)上喚起學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣與動(dòng)機(jī)。為實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的價(jià)值所在,其關(guān)鍵在于“實(shí)”。
1.踏踏實(shí)實(shí)做好演示實(shí)驗(yàn)
課堂上教師直觀形象的實(shí)驗(yàn),往往對(duì)學(xué)生的視覺和聽覺產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊力。心理學(xué)研究表明,刺激的感官不同和刺激的強(qiáng)度都會(huì)對(duì)刺激的有效性產(chǎn)生影響,從而影響教學(xué)的質(zhì)量和效益。采用如圖1所示的演示實(shí)驗(yàn)加上教師關(guān)鍵時(shí)刻的提醒,刺激的感官則不僅有聽覺,還有視覺,而且還能將“動(dòng)態(tài)”展現(xiàn)得淋漓盡致,對(duì)視覺聽覺的刺激更形象直觀,更真實(shí)生動(dòng),刺激的強(qiáng)度也大大增加,容易從心理和生理上讓學(xué)生感到愉悅,感到興奮,更好地使學(xué)生的觀察和思維活動(dòng)緊密結(jié)合起來,用觀察引領(lǐng)思維,用思維指導(dǎo)觀察,發(fā)展觀察能力和思維能力。
同時(shí),通過觀察、感知甚至觸摸所營造的身臨其境的感覺,還能產(chǎn)生一種“移情”作用。心理學(xué)研究表明,人很容易把自己置身于環(huán)境之中,就如我們常常和電視電影的劇中人同歡笑同悲傷一樣。這種“移情”作用在教學(xué)中就是一種強(qiáng)烈的認(rèn)同感,從而產(chǎn)生自己動(dòng)手、親身經(jīng)歷的欲望。真實(shí)的現(xiàn)象也會(huì)讓學(xué)生產(chǎn)生探究其究竟,發(fā)現(xiàn)其原因的求知欲望。
2.實(shí)實(shí)在在組織分組實(shí)驗(yàn)
《禮記·大學(xué)》中提出:“致知在格物,物格而后知至”。而“物”的事實(shí)依據(jù),除了生活和自然現(xiàn)象外,更主要的來自以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的直觀事實(shí)。從物理認(rèn)識(shí)角度分析,個(gè)體對(duì)世界的認(rèn)識(shí)來源于實(shí)踐,來源于其通過自己親身實(shí)踐所獲得的直接經(jīng)驗(yàn)。分組實(shí)驗(yàn)強(qiáng)調(diào)的正是讓學(xué)生從演示的觀察、體驗(yàn)和模仿走向親身的動(dòng)手和實(shí)踐。
分組實(shí)驗(yàn)的“實(shí)實(shí)在在”,首先要營造好實(shí)踐氛圍,將學(xué)生的實(shí)踐欲望激發(fā)到最大。本人總有一個(gè)習(xí)慣:在第一次分組實(shí)驗(yàn)前帶領(lǐng)學(xué)生參觀儀器室。當(dāng)帶著少年的沖動(dòng)和好奇的學(xué)生走出單調(diào)的教室,走進(jìn)科學(xué)研究的實(shí)驗(yàn)殿堂時(shí),看著那些擺滿實(shí)驗(yàn)櫥的井然有序的瓶瓶罐罐、從未見過的充滿神奇的實(shí)驗(yàn)儀器,想著自己就能親手觸摸,親身操作,蠢蠢欲動(dòng)之余喚醒的則是至關(guān)重要的動(dòng)機(jī)和責(zé)任感!
其次,要有計(jì)劃、有針對(duì)、分階段地對(duì)學(xué)生的操作能力進(jìn)行訓(xùn)練,提高操作的準(zhǔn)確性,尤其是初期的分組實(shí)驗(yàn),避免因?yàn)椴僮魇д`影響學(xué)生的積極性而讓分組實(shí)驗(yàn)流于形式。
(1)操作認(rèn)知階段:主要針對(duì)八年級(jí)起始階段簡單儀器的使用,如刻度尺、秒表等。通過這些目標(biāo)簡單、操作容易的實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生對(duì)儀器的使用和操作技能有初步的認(rèn)識(shí),在大腦中形成規(guī)范操作的影像,并對(duì)實(shí)驗(yàn)方法策略有一定的了解。
(2)操作協(xié)調(diào)階段:主要進(jìn)行肢體協(xié)調(diào)能力的針對(duì)性訓(xùn)練。這一階段的訓(xùn)練要在教師演示的基礎(chǔ)上讓學(xué)生進(jìn)行模仿,從而提高操作的規(guī)范性和準(zhǔn)確性,提高肢體和感官在實(shí)驗(yàn)中的協(xié)調(diào)能力,避免手忙腳亂,顧此失彼。
(3)操作整合階段:先以大組形式進(jìn)行,在“獨(dú)立”和“互助”中嘗試操作,學(xué)習(xí)和借鑒同齡人的操作技巧和感悟,提高自信心;再逐步過渡到小組分組實(shí)驗(yàn)。
第三,要敢于“放飛”。抱在懷里的孩子是長不大的。在學(xué)生“心戚戚、手癢癢”又對(duì)操作有了一定認(rèn)知的基礎(chǔ)時(shí),就是“放飛”的最佳時(shí)期。放手實(shí)踐,也就放飛了學(xué)生智慧。當(dāng)然,“放飛”不等于“放手不管”,教師適時(shí)的引導(dǎo)是非常必要的。要把好手中的“風(fēng)箏線”,引導(dǎo)學(xué)生將學(xué)到的研究方法和策略加以實(shí)際運(yùn)用,按步驟規(guī)范操作熟悉或是陌生的儀器,如實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),要實(shí)事求是面對(duì)實(shí)驗(yàn)誤差甚至錯(cuò)誤,要與小組同學(xué)交流討論等,從而將著名教育家加涅將人類所學(xué)習(xí)的智慧技能、言語信息、認(rèn)知策略、動(dòng)作技能和態(tài)度等五種性能予以全面地綜合和協(xié)調(diào),促進(jìn)學(xué)生知識(shí)的學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)觀察能力、實(shí)驗(yàn)思維能力、實(shí)驗(yàn)操作能力、分析處理數(shù)據(jù)能力和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及問題處理能力、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度等,實(shí)現(xiàn)分組實(shí)驗(yàn)的價(jià)值。
3.切切實(shí)實(shí)做好實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)
不同類型實(shí)驗(yàn)的要求不盡相同,明確了實(shí)驗(yàn)要求,才能有的放矢地做好實(shí)驗(yàn)指導(dǎo),才能有效地將實(shí)驗(yàn)落到實(shí)處。
(1)測量性實(shí)驗(yàn):明確基本儀器的正確使用,實(shí)驗(yàn)誤差的處理等。
(2)觀察性實(shí)驗(yàn):觀察什么——明確觀察對(duì)象;怎樣觀察——觀察方法;觀察到什么——描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象;現(xiàn)象(結(jié)果)說明什么——分析現(xiàn)象的物理本質(zhì)。
(3)測定性實(shí)驗(yàn):測什么——明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?;用什么測——選用適合的實(shí)驗(yàn)儀器;怎么測——根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理設(shè)計(jì)合理的步驟;測得什么結(jié)果——根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)計(jì)算測量結(jié)果,進(jìn)行誤差分析。
(4)探究性實(shí)驗(yàn):常用的探究方法,探究的五個(gè)要素、七個(gè)環(huán)節(jié)。
近年來,以多媒體為代表的豐富的教學(xué)資源給物理教學(xué)帶來了生動(dòng)活潑的新鮮氣息,給課堂增添了無窮的魅力。但沒有正確理解媒體的輔助功能,“鳩占鵲巢”的做法導(dǎo)致多媒體的技術(shù)優(yōu)勢得不到有效發(fā)揮,直接影響了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。
1.樹立多媒體“輔”的意識(shí)。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,能分組的就分組,能演示的就演示,堅(jiān)持以感性材料為基礎(chǔ),以客觀體驗(yàn)為先導(dǎo),以多媒體為輔助,充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性和教師的創(chuàng)新積極性,確保實(shí)驗(yàn)效益。
2.把握多媒體“輔”的時(shí)機(jī)。觀察是直覺的一種途徑,具有選擇性。初中生的思維能力很大程度上仍屬于經(jīng)驗(yàn)型,因此多媒體明快的色彩、夸張的展示更容易吸引學(xué)生。為此,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,多媒體放在什么環(huán)節(jié)輔助?用什么內(nèi)容輔助?怎樣輔助等都要根據(jù)教學(xué)實(shí)際予以考慮,才能最大限度地保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)的刺激點(diǎn),提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)效。
3.發(fā)揮多媒體“輔”的價(jià)值。在閩侯縣進(jìn)行的“多媒體教學(xué)”學(xué)生問卷調(diào)查中,喜歡多媒體教學(xué)的學(xué)生占到91.3%,顯示出多媒體在初中階段教學(xué)有著極其重要價(jià)值。在確保“輔助”的前提下,實(shí)驗(yàn)教學(xué)也應(yīng)該用好這種學(xué)生喜聞樂好的手段,促進(jìn)實(shí)驗(yàn)效果。
春風(fēng)化雨,“教之漸漬而浹洽也”。物理實(shí)驗(yàn)不僅是物理課程的基礎(chǔ),也是學(xué)生學(xué)習(xí)物理科學(xué)的基礎(chǔ)。切實(shí)落實(shí)物理實(shí)驗(yàn),讓日益豐富的實(shí)驗(yàn)器材為教學(xué)服務(wù),讓物理實(shí)驗(yàn)成為學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)提高的載體,是物理教師的使命,更是無可回避的職責(zé)。
[1]馬鳳芹.當(dāng)代中小學(xué)教育科研與應(yīng)用[M].北京:光明日?qǐng)?bào)出版社,2012.
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(責(zé)任編輯:詹國榮)