初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)與學(xué)生能力培養(yǎng)的探索

錢 秀

(蘇州市第33中學(xué),江蘇 蘇州 215000)

《中學(xué)百科全書·物理卷》中說:“在物理教學(xué)中運(yùn)用實(shí)驗(yàn)給學(xué)生學(xué)習(xí)物理創(chuàng)造一個(gè)基本環(huán)境,使學(xué)生主動(dòng)獲取物理知識,發(fā)展能力,以促進(jìn)科學(xué)品質(zhì)和辨證唯物主義世界觀形成的教學(xué)謂之物理實(shí)驗(yàn)教學(xué).”由此看出,科學(xué)地開展物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),不僅可以提高教師對實(shí)驗(yàn)教學(xué)的認(rèn)識,而且可以使實(shí)驗(yàn)真正成為學(xué)生主動(dòng)觀察、質(zhì)疑、好問、體驗(yàn)和探索問題的綜合實(shí)踐活動(dòng),并通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)新來培養(yǎng)學(xué)生的能力,以下是筆者在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的一些做法.

1 變演示實(shí)驗(yàn)為邊學(xué)邊做實(shí)驗(yàn)

演示實(shí)驗(yàn)是課堂上經(jīng)常采用的一種教學(xué)手段.但是演示實(shí)驗(yàn)是教師一個(gè)人做或少數(shù)幾個(gè)同學(xué)做的,大部分學(xué)生處于被動(dòng)的觀察者,沒有成為實(shí)踐的操縱者,那么,他們的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力就沒有能得到訓(xùn)練,他們也就不會遇到實(shí)驗(yàn)過程中的一些異常突發(fā)問題,這就不利于學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng),也不利于學(xué)生學(xué)習(xí)主體性的發(fā)揮.俗話說:“看一看,不如做一做”.因此,為了增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的效果,增加學(xué)生實(shí)驗(yàn)動(dòng)手的機(jī)會,我改組了部分演示實(shí)驗(yàn),使之成為學(xué)生邊學(xué)習(xí)邊操作的實(shí)驗(yàn).這種改革,在上課時(shí)間上要比原來用得多,在上課組織上也比原來難以控制,但是它更好地顯示了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果,每個(gè)學(xué)生都能體會到了實(shí)驗(yàn)過程,也都能觀察到了清晰、真實(shí)的現(xiàn)象,學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主動(dòng)性、合作性等都得到了相應(yīng)的提高和培養(yǎng).例如,《杠桿》一節(jié)內(nèi)容在導(dǎo)入“拔圖釘”活動(dòng)時(shí),演示實(shí)驗(yàn)可見度差,于是讓每個(gè)學(xué)生從家里帶一些工具,每人都去看一看,做一做,想一想,增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)的效果,對什么是杠桿有了充分的實(shí)踐認(rèn)識,同時(shí)也進(jìn)一步加深了對硬棒、支點(diǎn)、動(dòng)力、阻力等關(guān)鍵詞的認(rèn)識.

2 加強(qiáng)課外小實(shí)驗(yàn)

課外小實(shí)驗(yàn)不僅可以培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,更重要的是它對培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力,思考問題的能力,處理問題的能力,應(yīng)用創(chuàng)新能力等都有極大的幫助.任何事物的發(fā)展是在實(shí)踐過程中徘徊進(jìn)展的,實(shí)踐中所遇到的問題、挫折和矛盾等都將成為新起點(diǎn)的開端,成為創(chuàng)新火花的碰撞之源,成為發(fā)明創(chuàng)造的源泉.例如《自制水果電池》實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)器材比較好找,學(xué)生回去尋找材料、制作、演示、寫好記錄的過程,會引發(fā)學(xué)許多的思考和探索.有的學(xué)生用蘋果做了以后,又換用了西紅柿、土豆等器材來做,實(shí)驗(yàn)的積極性非常高漲.奇怪的現(xiàn)象引起了學(xué)生的好奇和思考,為什么把銅片、鐵片插入水果中就會變成電源呢?有些同學(xué)還會想到這個(gè)電源的電壓值會是多少呢,這個(gè)電壓的大小跟什么因素有關(guān)呢?還有如果用水果制成電源,應(yīng)用于日常生活中,那該多好啊!不是減少了環(huán)境污染嗎?這些問題的產(chǎn)生,是多么的自然,多么的富有新意.再比如:讓學(xué)生做“電刻錫箔”的小實(shí)驗(yàn),通過用干電池模擬實(shí)際生產(chǎn)中的電刻,激發(fā)學(xué)生的好奇心,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣.

3 變化課本實(shí)驗(yàn)器材

平時(shí)教學(xué)中,教師一般是按照課本上的實(shí)驗(yàn)器材和要求來組織學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的.這種實(shí)驗(yàn)過程,學(xué)生只要認(rèn)真閱讀教材,按部就班,實(shí)驗(yàn)就會很順利地完成,會達(dá)到教師預(yù)定的教學(xué)目的.然而,我們認(rèn)為,學(xué)生的思維能力得不到充分訓(xùn)練,學(xué)生處理新問題的能力得不到造就.為此,有必要對有些實(shí)驗(yàn)作了調(diào)整和修改,例如,學(xué)生在做《研究電磁鐵的磁性跟哪些因素有關(guān)》時(shí),課本給出的器材是干電池兩節(jié),開關(guān)、滑動(dòng)變阻器各一個(gè),兩個(gè)電磁鐵,大頭針和導(dǎo)線若干.而我們在上這節(jié)課時(shí)卻沒有給學(xué)生滑動(dòng)變阻器,實(shí)驗(yàn)過程中,學(xué)生都舉手向我要滑動(dòng)變阻器,此時(shí),我就引導(dǎo)學(xué)生去思考,沒有滑動(dòng)變阻器是否可以做這個(gè)實(shí)驗(yàn).學(xué)生在啟發(fā)下展開了討論,最后學(xué)生都能找到了實(shí)驗(yàn)的新思路.通過這種改革,學(xué)生有更多的機(jī)會參與討論,參與思考,同時(shí)也告訴學(xué)生:解決同一個(gè)問題,其途徑是多樣化的.這對培養(yǎng)學(xué)生的開放性思維,創(chuàng)新思維將有很大益處.

4 注重學(xué)生的主動(dòng)探究

將有些分組實(shí)驗(yàn)作教學(xué)方法的改變,增加了學(xué)生主動(dòng)探究的成分,給足學(xué)生實(shí)驗(yàn)的時(shí)間,給足學(xué)生討論的時(shí)間,給足學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的時(shí)間.學(xué)生在做、思、議、改的過程中,對實(shí)驗(yàn)的目的、實(shí)驗(yàn)的過程、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象就有了深刻的理解.例如,在做《歐姆定律》的實(shí)驗(yàn)時(shí),我們的基本做法是:教師對實(shí)驗(yàn)的過程先不作講解,只是對實(shí)驗(yàn)中該注意的方面作一強(qiáng)調(diào),如電表量程的選擇、正負(fù)接線柱的接法等,放手讓學(xué)生去看書、討論、提問、實(shí)驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,教師再根據(jù)出現(xiàn)的問題作解釋,或再讓學(xué)生討論、實(shí)驗(yàn),最后得出正確的結(jié)論.實(shí)驗(yàn)的過程不出所料,出現(xiàn)了很多問題,這是過去教學(xué)中所發(fā)現(xiàn)不了的.如:很多學(xué)生在研究電流跟電阻關(guān)系時(shí),不知道移動(dòng)滑動(dòng)變阻器,而是換了電阻后就馬上進(jìn)行讀數(shù);在得出電流跟電阻關(guān)系時(shí),有許多學(xué)生都認(rèn)為“保持電壓不變時(shí),電阻跟電流成反比”是正確的.出現(xiàn)這些問題,是正常的教學(xué)現(xiàn)象,從中也給了我們一些啟發(fā):教學(xué)不能僅僅停留在告訴的層面上,要?jiǎng)?chuàng)造教學(xué)情景,讓學(xué)生主動(dòng)去探索和發(fā)現(xiàn),從而讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究過程,學(xué)習(xí)科學(xué)研究方法,培養(yǎng)學(xué)生的探索精神、實(shí)踐能力以及創(chuàng)新意識.

5 在復(fù)習(xí)中運(yùn)用開放性實(shí)驗(yàn)

在復(fù)習(xí)課上,采取一題多實(shí)驗(yàn)的方法來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí),即通過一道題目,要求學(xué)生能回憶和組合出過去所學(xué)習(xí)過的實(shí)驗(yàn),并且要能寫出實(shí)驗(yàn)的名稱,實(shí)驗(yàn)的器材,實(shí)驗(yàn)的步驟和實(shí)驗(yàn)的結(jié)論等.這種實(shí)驗(yàn)題,是一種開放性物理實(shí)驗(yàn)題,它不但可以幫助學(xué)生復(fù)習(xí),提高學(xué)生的綜合能力,而且可以培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維.例如在進(jìn)行電學(xué)復(fù)習(xí)時(shí),我們給出了這樣一道題:

現(xiàn)在給你干電池 2節(jié)、開關(guān)3只、小燈泡 2盞、5歐定值電阻2只、10歐定值電阻1只、滑動(dòng)變阻器1只、電流表和電壓表各1只、導(dǎo)線若干,你能用以上器材研究哪些問題,請你寫出實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)所需器材、實(shí)驗(yàn)主要步驟和實(shí)驗(yàn)的結(jié)論.

學(xué)生看到這道題時(shí),開始有點(diǎn)不知所措,此時(shí),教師先作適當(dāng)引導(dǎo),然后再讓學(xué)生去思考并完成.學(xué)生通過該題的訓(xùn)練,就把電學(xué)中的大部分實(shí)驗(yàn)作了系統(tǒng)、詳細(xì)的復(fù)習(xí).許多學(xué)生做完之后都有這樣的感嘆:電學(xué)實(shí)驗(yàn)做了很多,原來他們所需的器材卻這么少,真想不到如此簡單!

6 進(jìn)行設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練

設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是對所學(xué)物理原理和所做物理實(shí)驗(yàn)的綜合、應(yīng)用、遷移和創(chuàng)造.它是對學(xué)生應(yīng)用能力、設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力等的全面考查.這就使得我們在教學(xué)中要注重培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)變能力,再遷移、再應(yīng)用的能力,比如上面所講到讓學(xué)生做課外小實(shí)驗(yàn)、變化課本實(shí)驗(yàn)器材等手段,對培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)能力有極大的幫助,除此之外,我們還讓學(xué)生做一些具體的開放性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題,如:要測一只未知電阻Rx的阻值(估計(jì)約幾十歐).現(xiàn)有器材是學(xué)生用電壓表、電流表各一只,已知阻值為10 Ω的電阻 1只,滑動(dòng)變阻器(0-20 Ω)一只,電源、開關(guān)、導(dǎo)線等.請根據(jù)以上器材和下列要求,用不同的方法測出未知電阻 Rx的阻值.

要求:(1)電壓表、電流表、已知阻值為10歐的電阻、滑動(dòng)變阻器(0-20歐)四個(gè)器材中,每次只能用兩個(gè);(2)測量器材在一種方法中可使用兩次(即可測出電路中兩個(gè)不同部分的值);(3)至少要設(shè)計(jì)5種方法.

學(xué)生在做這類題目時(shí),平時(shí)的各種能力都會得訓(xùn)練、整合和提升,單憑死記硬背,簡單模仿的同學(xué),對于這種題是沒有頭緒,摸不著頭腦.這就要求我們在平時(shí)的教學(xué)中,要引導(dǎo)學(xué)生重知識發(fā)生的過程,重實(shí)驗(yàn)的過程,重理解記憶,重一題多解,重自我創(chuàng)造而不是簡單模仿;要教會學(xué)生會學(xué),樂學(xué)和精學(xué).

總之,在施教過程中,我們向?qū)W生開放了物理實(shí)驗(yàn)室.教師為學(xué)生創(chuàng)造各種便利條件,使學(xué)生能夠充分利用實(shí)驗(yàn)室的各種器材,學(xué)生在教師的指導(dǎo)幫助下,可以進(jìn)行各種物理實(shí)驗(yàn)(不是僅僅限于課本中的實(shí)驗(yàn)).這樣做的益處在于:調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?引導(dǎo)學(xué)生對物理世界進(jìn)行了更深層次的探索.

1 張偉.中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究與演示教具設(shè)計(jì).呼和浩特:內(nèi)蒙古人民出版社,2001.4.

2 閻金鐸,田世昆主編.中學(xué)物理教學(xué)概論.北京:高等教育出版社,1999.5.