創(chuàng)設情境 突破物理實驗教學瓶頸

(江蘇省寶應縣實驗初級中學，江蘇 揚州 225800)

1 問題的提出

在目前的中學物理教學中，實驗教學很不到位，出現(xiàn)了“做實驗不如看課件”、“看課件不如背實驗”、“做實驗不如講實驗”的怪現(xiàn)象.如何規(guī)范實驗教學，提高實驗效果，這是擺在中學物理教師面前的亟需解決的問題.大家知道，“物理”乃萬物之理，學習只能以事實為基礎，事實的得來靠的是觀察和實驗.觀察和實驗既是物理課程的內(nèi)容，又是激發(fā)學生學習興趣的載體.

2 提高實驗教學效果的認識

濃厚的學習興趣是克難攻堅的動力之源.孔子曰：“知之者不如好之者，好之者不如樂之者.”愛因斯坦說過：“興趣是最好的老師.”楊振寧認為：“成功的真正秘訣是興趣.”所以說，學生只有對物理感興趣，才想學物理，愛學物理，才能學好物理.在日常教學中，創(chuàng)設良好的實驗環(huán)境，形成和諧的學習氛圍，可以激發(fā)學生學習的積極性，使他們迸發(fā)出想象的火花，大膽自由的質(zhì)疑、探討物理問題，迅速和靈活地掌握知識.這不僅能夠提高學生的學習能力，而且更能使學生獲得學習自信.激發(fā)學生的實驗探究興趣，應是提高實驗教學效果的基本要求.

3 突破實驗教學瓶頸的策略

3.1 創(chuàng)設實驗情境，激發(fā)探究興趣

學習源于思考.常思考、多提問，才有創(chuàng)新.在教學過程中，巧妙地創(chuàng)設實驗情境，將極大地激發(fā)學生的好奇心，激發(fā)他們的內(nèi)在動機和探索欲望.在實驗過程中，不斷產(chǎn)生疑問，通過探究、思考獲得成功的體驗，還可以樹立學習的自信心.

例如，在“機械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化”教學中，如何讓學生理解機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，做好壓縮空氣引火儀演示實驗是關鍵，需要充分做好實驗的設計和準備工作.實驗中，明亮的火花會給學生留下了深刻的印象.受到強烈的光刺激的學生自然會產(chǎn)生一些疑問：實驗的研究對象是什么？壓縮時筒內(nèi)空氣的溫度是否變化？如何判斷它是否變化？實驗的目的是什么？特別是在沒有判斷出筒內(nèi)空氣的溫度是否變化，而事先就放入易燃物來顯示氣溫的升高，似乎不符合學生的思維過程.這一系列的問題，必須對這個實驗重新設計.壓縮活塞前在玻璃筒內(nèi)先不放棉絮，而直接壓縮筒內(nèi)空氣，提醒學生仔細觀察筒內(nèi)空氣的內(nèi)能有無增加.這時，學生感到困惑了，空氣內(nèi)能增加與否怎能看得見？此時便可自然地引出一個實驗設計時的問題情境，如何判斷筒內(nèi)空氣內(nèi)能是否變化？如何變“看不見”為“看得見”？順著這個思路展開過程，并組織學生上講臺親自操作.由于實驗是學生主動參與設計的，目的明確，實驗后學生無論是對實驗所揭示的結(jié)論，還是實驗的設計思想，均留下了深刻的印象.教學實踐后感到，實驗情境的再設計，使學生在獲取知識的同時，培養(yǎng)了他們的觀察和思維能力.學生對自己能控制實驗過程而感到興奮，在實驗中能夠解決問題而獲得一種滿足感和愉悅感.

3.2 創(chuàng)設問題情境，優(yōu)化探究結(jié)構(gòu)

初中物理課程標準的基本理念之一是“從生活走向物理，從物理走向社會”.課程標準和教材中有許多典型實驗，能較好地體現(xiàn)上述課程理念，在實驗教學中起到“畫龍點睛”的作用.

例如，凸透鏡成像規(guī)律是生活中透鏡原理的深入剖析，它是通過對生活中常用的透鏡及其成像情況，讓學生獲得豐富、具體的感性認識.在此基礎上，讓學生通過科學探究活動，找出內(nèi)在規(guī)律.同時，也為以后的學習奠定基礎.因此，上好這節(jié)課是非常重要的.眾所周知，凸透鏡成像實驗比較“抽象”，實驗現(xiàn)象和結(jié)論，學生理解起來比較難，教師講解起來也比較費力.雖然課本上有實驗設計，但如果教師引導不好，一節(jié)課40分鐘時間要讓學生既能做好實驗，又能掌握實驗的結(jié)論是相當困難的.創(chuàng)設問題情境，優(yōu)化教學結(jié)構(gòu)，就顯得尤為重要.

首先，可以讓學生用放大鏡看書本上的文字、遠處的同學和老師，描述看到的現(xiàn)象.教師提醒：看到遠處的物體是如何站立以及大小如何，近處的物體是如何站立、大小如何等.在這種方式下，從實際出發(fā)，通過展示學生看到的東西，對原有的思維結(jié)果進行質(zhì)疑，提出了聯(lián)系本節(jié)課的相關問題.這樣不但聯(lián)系了生活，從生活出發(fā)，而且還激發(fā)起學生濃厚的學習興趣.尤為關鍵的是，讓學生明白了本節(jié)課的學習目標.

然后，讓三位同學分別扮演蠟燭(物體)、照相機鏡頭(凸透鏡)、膠卷(像)，模擬照相機給蠟燭照相時，物體、凸透鏡和像三者的位置關系，讓學生判斷出他們完成的正確與否.同時，讓學生思考：景物、鏡頭和膠片必須誰在中間？相機高高在上能不能拍到像？應該怎么辦？把鏡頭非常的靠近物體，能拍到像嗎？而且，讓扮演像的同學說出自己所扮演的物理問題的特征.在實驗教學中，還可以用類似的由學生直接參與、有趣味的教學方式，模擬投影儀、放大鏡成像等.這種方法非常直觀，學生既產(chǎn)生興趣，又容易理解，教學效果較好.

最后，還可以繼續(xù)延伸實驗.因為在探究成實像的規(guī)律時，一般都是從物距比較遠開始探究，逐步到物距比較近.后來，繼續(xù)縮小物距，繼續(xù)移動光屏，但無論向前還是向后移動都在光屏上找不到像，學生會非常疑惑，百思不得其解.這時，可見縫插針的提出：“大家想一想，我們平時用的放大鏡所成的像，和剛才觀察到的是不是一樣呢？”學生會異口同聲地說“不一樣，放大鏡成的像不是倒立的.”“那么，我們又是怎樣觀察到放大鏡成的像呢？”這時，反應快的學生馬上就可以理解到這句話的意圖，在這些學生的引導下，小組的同學就能快速的找到像了.通過這種教學方式，可以很好地進行科學研究方法的滲透，引導學生動口、動手、動腦，參與教學過程，培養(yǎng)學生獲取知識的能力，分析解決問題的能力、交流合作的能力.

3.3 創(chuàng)設問題情境，加強實驗分析

物理演示實驗不僅要具體操作，引導學生觀察，更要深入和詳細地分析實驗現(xiàn)象.教學中有許多教師急于用實驗現(xiàn)象、實驗事實建立概念與歸納規(guī)律，忽視了對實驗現(xiàn)象的本質(zhì)屬性的分析，導致概念的建立和規(guī)律的得出較為生硬，教學效果不理想.在演示實驗過程中，不要忙于下結(jié)論，而應該抓住時機，充分利用所觀察到的現(xiàn)象，創(chuàng)設問題情境，加強對實驗的分析，激活學生的思維.

例如，在“伏安法測電阻”的教學中，首先向?qū)W生展示一個電阻，問這個電阻大小同學們知道嗎？想知道嗎？怎么辦？學生會說到實驗測量.再一步提問，怎么測量？需要哪些器材？學生會很快說出用電流表和電壓表.進一步提問電流表和電壓表的作用是什么？測量電阻的原理是什么？能否畫出電路圖？學生能畫出如圖1所示的電路圖.對于圖1所示的電路圖，讓學生分析能否測出電阻？

能測多少組不同的數(shù)據(jù)？學生通過思考會得出，只能測一組數(shù)據(jù)，而且誤差太大.請再思考一下，有哪些方法可以多測出幾組不同數(shù)據(jù)？學生會想到換電源和增加滑動變阻器.用哪種方法實驗操作更方便？學生又會想到增加滑動變阻器，最后得到并畫出如圖2所示的電路.根據(jù)以上分析，師生合作，從目的到結(jié)果，從可能到方便，從粗略到精確，得到完整的測量方案.

圖1

圖2

再進行延伸思考，如果實驗過程中，實驗室缺少電流表，只有電壓表和定值電阻及其他器材，是否還能間接測量出未知電阻值？先思考：與剛才伏安法測電阻相比，缺什么？什么量不能直接測量？再思考：與剛才伏安法測電阻相比，多了什么？利用定值電阻和電壓表能求出什么？后思考：定值電阻的電流可不可以與未知電阻值的電流相等？怎么做？根據(jù)這些問題，學生們能容易得到缺少電流表時測出未知電阻值的方法.上述實驗中的每一個問題目的明確、有機結(jié)合，一環(huán)緊扣一環(huán)，層層深入，把學生由對現(xiàn)象的感性認識逐步引向?qū)Ρ举|(zhì)的理性認識.

總之，在物理實驗教學中，通過實驗的創(chuàng)新設計，創(chuàng)設實驗情境，激發(fā)了學生學習物理的興趣和動機.通過不斷追問，使學生學到了物理學的研究方法，在質(zhì)疑中發(fā)現(xiàn)問題、在探究中提出問題并獨立解決問題，使學生的思維能力和實踐能力得到培養(yǎng).教學中還使學生獲得了有意義的學習經(jīng)歷，逐步實現(xiàn)由學會到會學的轉(zhuǎn)變，克服了黑板上講實驗、學生背實驗的現(xiàn)象，既提高了學生的實驗科學素質(zhì)，又提高了課堂教學質(zhì)量，也為學生以后的物理學習和研究奠定了良好的基礎.

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