有效物理實(shí)驗(yàn)促進(jìn)學(xué)生思維提高科學(xué)素養(yǎng)

徐海波

物理學(xué)屬于基礎(chǔ)自然科學(xué)，高中學(xué)生學(xué)習(xí)甚至研究物理，必須依托一定的實(shí)驗(yàn)，形成比較理想的思維過程和方法。教學(xué)實(shí)踐告訴我們：學(xué)生探求物理知識(shí)能力的高低一定意義上取決于物理實(shí)驗(yàn)的理想與否。如何提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)的有效性？筆者以為需遵循以下三個(gè)方面的原則。

一、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的生活性原則

2013年江蘇省高考物理試卷總體來說延續(xù)了近幾年的出卷風(fēng)格，其題目貼近生活，考查題的背景也都來自生活，這給我們的啟示是研究物理的主要途徑——實(shí)驗(yàn)，也必須緊扣學(xué)生生活。物理學(xué)是基礎(chǔ)自然科學(xué)，研究物理就必須努力促使學(xué)生形成這樣的理念：物理來自生活，又服務(wù)于生活。這也必須使得我們的物理實(shí)驗(yàn)題型不能完全就是書本原型，應(yīng)當(dāng)對(duì)書本原型做出適當(dāng)?shù)母木帲蛊渑c學(xué)生的生活更為接近，或者就是學(xué)生生活的原型。這樣的實(shí)驗(yàn)學(xué)生做起來興趣濃厚，也比較容易促使學(xué)生進(jìn)行優(yōu)質(zhì)高效的思維。因此，平時(shí)學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)的預(yù)設(shè)，筆者力求做到與學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)相聯(lián)系。譬如讓學(xué)生學(xué)習(xí)《磁場》時(shí)，筆者就讓學(xué)生聯(lián)系自己在校學(xué)習(xí)的生活實(shí)際，操作一些相當(dāng)簡單的實(shí)驗(yàn)，從簡單的生活實(shí)驗(yàn)中感知比較深刻的道理。學(xué)生在校就餐時(shí)，用的是就餐卡，那卡一刷，十分方便地打走了飯菜，那是多方便的事。買生活用品，在學(xué)校周圍的銀行柜員機(jī)上，卡一插，密碼一輸，按一下需取款的數(shù)字，錢就取了出來，這些都與卡上的小小的磁塊有著比較大的關(guān)系。由此，學(xué)生便從多個(gè)方面產(chǎn)生了研究磁學(xué)的興趣。

二、實(shí)驗(yàn)過程的創(chuàng)新性原則

分析這幾年的高考題，不難發(fā)現(xiàn)試卷總體而言是比較穩(wěn)定的。但也必須看到其考查點(diǎn)有所創(chuàng)新，就拿實(shí)驗(yàn)題來說，有相當(dāng)多的實(shí)驗(yàn)考題都不是書本中的原型了，而是經(jīng)過了一定的改編的。這就給物理教學(xué)提出了一個(gè)方向性的問題，那就是物理實(shí)驗(yàn)也必須有一定的創(chuàng)新。一些學(xué)校大力推進(jìn)信息技術(shù)在教學(xué)過程中的運(yùn)用，高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)物理實(shí)驗(yàn)室，十分利于物理實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新。譬如教學(xué)《摩擦力》時(shí)，摩擦力是高中物理最重要的概念之一，普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)摩擦力所提出的具體要求是：通過實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)滑動(dòng)摩擦、靜摩擦的規(guī)律，并能用動(dòng)摩擦因素計(jì)算摩擦力。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法是用彈簧秤水平拉一個(gè)放在水平固定長木板上的木塊，讓學(xué)生由此認(rèn)識(shí)摩擦力，雖然這樣的方式也能獲取一定的研究效果，但由于實(shí)驗(yàn)材料比較粗糙，學(xué)生也不太容易看清楚數(shù)據(jù)的變化。所以，為了提高學(xué)生的創(chuàng)新水平和能力，實(shí)驗(yàn)時(shí)將彈簧秤改為力傳感器，這樣學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)，將力傳感器固定起來，而感知力的一端則通過細(xì)繩與木塊連接，在外力作用下，不同時(shí)刻的拉力便清晰地反映出比較準(zhǔn)確的相對(duì)應(yīng)的摩擦力。這個(gè)時(shí)候?qū)W生便能很快地得出這樣的結(jié)論：靜摩擦力隨拉力的增大而增大，而滑動(dòng)摩擦力與外界拉力則無關(guān)，且滑動(dòng)摩擦力小于最大靜摩擦力。應(yīng)當(dāng)說這樣的帶有一定創(chuàng)造意識(shí)的實(shí)驗(yàn)，既能使學(xué)生增強(qiáng)探究的意識(shí)，又能在一定程度上提高學(xué)生的創(chuàng)造精神和能力。

三、實(shí)驗(yàn)方法的靈活性原則

每年高考，題目構(gòu)思都比較靈活且不落俗套，能力傾向也十分明顯，尤其比較重視考查學(xué)生對(duì)物理概念和規(guī)律本質(zhì)的掌握程度和應(yīng)用能力。從這個(gè)意義上講，實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)方法的靈活性還是相當(dāng)重要的。實(shí)驗(yàn)方法的靈活性主要體現(xiàn)在這樣的幾個(gè)方面，首先體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)時(shí)空的靈活上，平時(shí)物理實(shí)驗(yàn)我們都讓學(xué)生在課堂上進(jìn)行，在實(shí)驗(yàn)室里操作，殊不知由于物理內(nèi)容與學(xué)生的生活有著較為密切的聯(lián)系，那么學(xué)生的生活則成了學(xué)生隨時(shí)隨地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的不竭源泉，我們有責(zé)任拓展學(xué)生實(shí)驗(yàn)的時(shí)空。比如先學(xué)后教的教學(xué)模式，就可以說為學(xué)生的前置性實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)了一片藍(lán)天，讓學(xué)生自由實(shí)驗(yàn)。其次是實(shí)驗(yàn)者的靈活，一般我們都以演示實(shí)驗(yàn)去代替學(xué)生的親自操作實(shí)驗(yàn)，這無形中制約了學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)。再次，實(shí)驗(yàn)也不完全需要?jiǎng)邮?，?yīng)當(dāng)是學(xué)生多種器官的運(yùn)用或者說是多種感官的靈活和綜合應(yīng)用。如可以讓學(xué)生撰寫物理實(shí)驗(yàn)的探究性論文。如在教學(xué)《電場強(qiáng)度》時(shí)，圍繞教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行相關(guān)的實(shí)驗(yàn)以后，可讓學(xué)生撰寫電場強(qiáng)度的相關(guān)論文，學(xué)生便通過自己的實(shí)驗(yàn)得出這樣的結(jié)論：電荷的相互作用是通過電場形成的。學(xué)生依靠自己的實(shí)驗(yàn)所獲取的電場強(qiáng)度概念在學(xué)生的心理烙下深深的印記，更為主要的是學(xué)生通過自己的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了許多物理奧秘，進(jìn)而喚起學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，體驗(yàn)知識(shí)的探究過程以及獲取探究成功的諸多喜悅。而給我們物理教學(xué)所帶來的根本啟示就是學(xué)生進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)方法的靈活性，可以使學(xué)生的物理學(xué)習(xí)終身受益。

（責(zé)任編輯易志毅）endprint