周曉娟
(蘇州市吳中區(qū)木瀆南行中學(xué),江蘇 蘇州)
丁肇中先生2018年7月在山東大學(xué)的演講中說到:實驗是自然科學(xué)的基礎(chǔ),理論如果沒有實驗的證明就沒有意義。當(dāng)實驗推翻理論以后,才可能得到新的理論。初中物理教學(xué)是按:聲、熱、光、力、電這幾大板塊展開的,要求不高,但每部分內(nèi)容都離不開實驗。通過實驗向?qū)W生傳授生活中的物理現(xiàn)象和規(guī)律,雖然也有一些理論性的東西,也只停留在向?qū)W生介紹的層面上。所以實驗教學(xué)是初中物理教學(xué)之魂,貫穿物理教學(xué)始末。初中教學(xué)的指揮棒——中考也證明了這一點(diǎn)。
蘇州市近五年中考涉及的實驗占分比統(tǒng)計如下:2013年中考實驗分30分;2014年中考34分;2015年中考30分;2016年中考選擇題33分;2017年中考38分。從以上數(shù)據(jù)不難看出歷次中考實驗題的占比均在30%以上。
筆者認(rèn)為實驗在物理教學(xué)中的重要性不用再做其他累述了。那么初中物理實驗教學(xué)的現(xiàn)狀又是怎樣的呢?面臨怎樣的困難呢?作為一線教師我有以下幾點(diǎn)感受總結(jié)如下:
器材不全、老化、破舊,或趕不上時代發(fā)展的需要。沒有專業(yè)實驗員,部分學(xué)校是任課教師兼任。實驗器材需要任課教師自己準(zhǔn)備。成績是生命線,填鴨式教學(xué)不好,但是短時出成績、效率最高的教學(xué)模式。學(xué)生進(jìn)實驗室的機(jī)會少,實驗素養(yǎng)較差。到了實驗室不知道要做什么,動手操作能力差,有的學(xué)生蠟燭都不會點(diǎn),對實驗器材小心翼翼莫名敬畏。到實驗室上課,學(xué)生受外界環(huán)境的干擾,上課的效率低。
以上現(xiàn)狀導(dǎo)致一線教師不愿意放手讓學(xué)生做實驗。可是實驗教學(xué)又是必不可少的,有些考題考查的就是學(xué)生是否真正動手去做了。比如蘇州市吳中區(qū)2018年八年級下學(xué)期期末考試第19題:如圖所示是小紅在家探究雞蛋受到浮力大小與哪些因素有關(guān)的實驗,彈簧測力計的示數(shù)已在圖中標(biāo)出。請仔細(xì)觀察并回答下列問題:(4)為了正確地測出雞蛋浸沒在水中受到的浮力,操作中除了要注意把雞蛋浸沒在水中并在靜止時讀測力計的示數(shù)外,還應(yīng)注意什么?針對這一問題,如果學(xué)生沒有動手做過實驗,很難聯(lián)想到正確答案。
如何讓一線教師樂于做實驗,樂于放手讓學(xué)生親身體驗,效率是關(guān)鍵。所以想辦法提高實驗課堂效率才是治標(biāo)又治本的唯一法寶。筆者進(jìn)行了很多嘗試,其中以體驗單的形式引領(lǐng)學(xué)生實驗效果顯著:
一節(jié)課就45分鐘,我們既要放手讓學(xué)生去經(jīng)歷思維、操作體驗,又要做到有得放矢,讓學(xué)生在有限的時間內(nèi)有效完成教育教學(xué)任務(wù)。那么就不能讓學(xué)生天馬行空地去做實驗。讓學(xué)生帶著任務(wù)——在體驗單的指導(dǎo)下,有序地按步驟完成實驗。如在進(jìn)行凸透鏡成像規(guī)律實驗探究教學(xué)中,學(xué)生帶著體驗單進(jìn)入實驗室完成以下實驗,并填寫體驗單。
凸透鏡成像規(guī)律實驗單
1.粗測焦距:讓遠(yuǎn)處的窗戶通過透鏡在光屏上成清晰的像,此時像距V=f=_____。探究成像規(guī)律與物距的關(guān)系。
2.點(diǎn)燃蠟燭,將蠟燭、透鏡、光屏依次安裝在光具座上,并聚攏在一起,調(diào)節(jié)三心共。
3.探究:什么條件下凸透鏡能成倒立縮小的實像?
4.探究:什么條件下凸透鏡能成倒立放大的實像?
5.探究:什么條件下凸透鏡能成倒立等大的實像?
6.探究:物距小于焦距時凸透鏡成什么像?
7.讓蠟燭通過凸透鏡成倒立放大像后完成以下操作:
(1)光屏下移,像_____;光屏左移,像_____。
(2)蠟燭下移,像_____;蠟燭左移,像_____。
(3)透鏡下移,像_____;透鏡左移,像_____。
(4)遮住一部分透鏡觀察像_____。
(5)保持凸透鏡的位置不變,將光屏和蠟燭互換位置,現(xiàn)象_________。
物理實驗伴隨課堂教學(xué)始末如“力 彈力”的新課教學(xué),要讓學(xué)生以小組合作的形式通過實驗探究得到:力的作用效果——能使物體發(fā)生形變,能恢復(fù)原狀的形變叫彈性形變,發(fā)生彈性形變的物體要恢復(fù)原狀從而對另一物體產(chǎn)生彈力;彈簧受到的外力越大,彈性形變就越大從而制成了測量力的儀器彈簧測力計。為了既給學(xué)生創(chuàng)造真實有效的體驗,又能在有限時間內(nèi)按時完成教學(xué)任務(wù),使兩者相輔相成達(dá)到完美結(jié)合,給出簡潔明了的體驗單至關(guān)重要。
力、彈力體驗單:(這一內(nèi)容在教學(xué)過程中用表格形式展示給學(xué)生更清晰明了)
操作體驗
1.手壓氣球、手拉橡皮筋、手壓橡皮泥分別觀察到什么現(xiàn)象?說明什么?觀察體驗。
2.撤去氣球、橡皮筋橡皮泥上的外力你又觀察到什么現(xiàn)象?說明什么?操作再體驗。
3.用力壓氣球、用力拉橡皮筋,手上有感覺嗎?說明什么?操作又體驗。
4.用大小不同的力壓氣球、用大小不同的力拉橡皮筋,又有何現(xiàn)象說明什么?閱讀體驗。
5.測量力的儀器,國際單位制中力的單位:______簡稱:______符號:____測力計的構(gòu)造:____彈簧測力計使用注意事項:_____測量體驗。
6(.1)校正“0”點(diǎn);(2)手拉測力計的秤鉤,體驗1N、5N拉力的大小;(3)將鉤碼掛在豎直放置的測力計下讀出示數(shù)為_____N;(4)將物理課本裝在塑料袋中掛在豎直放置的測力計下讀出示數(shù)為_____N;(5)將兩個測力計對拉,你發(fā)現(xiàn)了_____。
初中物理實驗,通常都是根據(jù)簡單實驗現(xiàn)象得出結(jié)論,或是簡單分析測量數(shù)據(jù)間(如質(zhì)量與體積,路程與時間,力與距離,電壓與電流)的正反比關(guān)系找物理量間的規(guī)律。雖然都是驗證性小實驗,但是每個實驗都能體現(xiàn)科學(xué)探究思想。作為一線物理教師、學(xué)生學(xué)習(xí)物理的啟蒙老師,我們不僅要教給學(xué)生科學(xué)知識,更重要的是要教給學(xué)生科學(xué)的學(xué)習(xí)方法,培養(yǎng)終生學(xué)習(xí)的能力是關(guān)鍵。教師應(yīng)盡力創(chuàng)造條件,讓學(xué)生體驗科學(xué)家的科學(xué)探究過程,培養(yǎng)學(xué)生的實驗素養(yǎng)。實驗單不像實驗報告那么完整,取其最重要的實驗步驟和實驗結(jié)論兩部分。簡單明了,指向性強(qiáng),有效提高了課堂實驗效率。