實(shí)驗(yàn)的形式、種類、方式是豐富多彩的,而在絢麗的外表之后,其價(jià)值也是深遠(yuǎn)的。深遠(yuǎn)價(jià)值不僅讓學(xué)生喜歡上物理,在物理學(xué)習(xí)中樂此不疲,還能啟發(fā)學(xué)生思維、引領(lǐng)學(xué)生成長、促進(jìn)學(xué)生成才。如果物理教師能在課堂教學(xué)中真正深入開展實(shí)驗(yàn),那么實(shí)驗(yàn)、物理、智慧將會形成一個(gè)永恒的三角關(guān)系,這層關(guān)系不僅能促進(jìn)學(xué)生的穩(wěn)定發(fā)展,還會促進(jìn)學(xué)生的螺旋發(fā)展。穩(wěn)定是因?yàn)閷W(xué)生在長期的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上建構(gòu)物理知識與規(guī)律,解決物理問題與困惑,促進(jìn)智力生長與成熟。這些基礎(chǔ)知識與規(guī)律的建構(gòu)、基本技能與方法的掌握、基本思想與策略的達(dá)成,將會促進(jìn)學(xué)生進(jìn)一步深入理解和提升,促進(jìn)學(xué)生自發(fā)的向著更深、更廣、更尖端的領(lǐng)域去發(fā)展。
演示實(shí)驗(yàn):在體驗(yàn)中“悟”理
在物理教學(xué)過程中,有很多的演示實(shí)驗(yàn),這些演示實(shí)驗(yàn)一般都比較簡單、方便,其目的并不是要學(xué)生學(xué)會操作這些實(shí)驗(yàn),而是讓學(xué)生在了解簡單的實(shí)驗(yàn)流程的前提下,對實(shí)驗(yàn)的操作、現(xiàn)象、數(shù)據(jù)等信息進(jìn)行深入的觀察、對比、思考、交流、討論、歸納,以此自發(fā)地構(gòu)建一個(gè)新的認(rèn)識,這個(gè)認(rèn)識是物理規(guī)律的自發(fā)建構(gòu),也是學(xué)生認(rèn)知能力訓(xùn)練與提升的關(guān)鍵。而在這個(gè)環(huán)節(jié),演示實(shí)驗(yàn)是給學(xué)生真正體驗(yàn)物理知識與規(guī)律存在的基石,也是啟發(fā)學(xué)生如何“悟”出規(guī)律的關(guān)鍵所在。演示實(shí)驗(yàn),配上物理教師的啟發(fā)性提升,學(xué)生不僅能很快地“悟”出其中的道理,還會開始學(xué)生的思維之旅。
比如:響度的教學(xué)過程中,教師給學(xué)生演示實(shí)驗(yàn)。步驟1:輕敲鼓面;步驟2:重敲鼓面(學(xué)生叫喊)。提問:前后兩次聲音有什么不同?導(dǎo)出響度的前概念,告知這個(gè)前概念就是我們所學(xué)的“響度”。步驟3:再一次輕敲、再一次重敲。提問:響度的大小與什么有關(guān)? 一部分學(xué)生說與力度有關(guān)。步驟4:教師再重重的敲一下地面,聲音響度非常小。并再次輕敲、重敲一下。學(xué)生回答:與振動的幅度有關(guān)。幅度越大,響度也越大。教師繼續(xù)提問:什么是幅度,能用手比劃一下嗎?什么時(shí)候幅度小、什么時(shí)候幅度大?學(xué)生們用手上下?lián)]動著。教師反問:你們手揮動,我一眼就看出哪個(gè)幅度大、哪個(gè)幅度小了,那么鼓面振動的幅度大還是小,我怎么看出來呢?學(xué)生很快想到在鼓面上放些小紙屑。
演示實(shí)驗(yàn)順其自然的開展,而每個(gè)細(xì)節(jié)的落實(shí)都在激發(fā)學(xué)生觀察的興趣,這是情。在觀察中,教師邊提問、邊演示、邊啟發(fā),這是啟智。學(xué)生結(jié)合教師的演示和提問,自己慢慢的思考現(xiàn)象與問題之間的關(guān)鍵,并自發(fā)的糾正原來的錯(cuò)誤,也自發(fā)的建構(gòu)結(jié)論,悟出其中的物理道理和規(guī)律。
分組實(shí)驗(yàn):在合作中“究”理
分組實(shí)驗(yàn),從開展與布置的角度去分析,確實(shí)給各位教師的教學(xué)開展帶來很多的困難,尤其是很多學(xué)校沒有專職實(shí)驗(yàn)員,或者實(shí)驗(yàn)員配備不齊全。這樣的情況下,實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備全部落到了教師一個(gè)人的身上,一個(gè)分組實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備和維護(hù),沒有三節(jié)課是很難落實(shí)的。比如,我們落實(shí)的“觀察水的沸騰”,從燒瓶、酒精燈、鐵架臺、開水的準(zhǔn)備來看,最起碼兩節(jié)課,外加后續(xù)的回收整理,最起碼三節(jié)課。但是,這探究的價(jià)值和實(shí)驗(yàn)的效果卻是非常值得深入的。
以《探究串并聯(lián)電路電流特點(diǎn)》為例,我們可以細(xì)化為以下幾個(gè)小組實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié),并慢慢剖析其中的特點(diǎn)。
步驟1:兩人一組,連接好串聯(lián)電路。其中一部分小組燈泡規(guī)格是一樣的,一部分規(guī)格是不一樣的,因此,連接后,學(xué)生當(dāng)中有些小組是兩燈亮度是一樣的,還有是亮度不一樣的。步驟2:啟發(fā)學(xué)生猜想,串聯(lián)電路中,電流的特點(diǎn)。學(xué)生一部分說相等,因?yàn)樗麄儼l(fā)現(xiàn)燈泡的亮度是一樣的,還有一部說是不等,因?yàn)闊襞莸牧炼仁遣灰粯拥模恳驗(yàn)椴孪氩灰粯?,探究電流的欲望也就?yīng)運(yùn)而生。步驟3:該怎么探究串聯(lián)電路的電流關(guān)系。目的是充分激發(fā)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的欲望和思維,學(xué)生很快想到怎么去設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),想到該怎么去做。步驟4:小組實(shí)驗(yàn)。
這個(gè)環(huán)節(jié)是最有價(jià)值的,而這些價(jià)值的達(dá)成遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越物理教材的預(yù)想,但是我們要做到以下幾點(diǎn):①小組協(xié)助訓(xùn)練。這個(gè)訓(xùn)練將會直接決定著學(xué)生的情商生長,也決定著協(xié)作能力的達(dá)成和提升,直接影響著學(xué)生社會適應(yīng)和發(fā)展;②責(zé)任意識訓(xùn)練。對自己負(fù)責(zé)的相應(yīng)環(huán)節(jié)肯定一絲不茍,一有差錯(cuò),將會直接影響實(shí)驗(yàn)的開展,這種訓(xùn)練有效的提升了學(xué)生的責(zé)任意識;③實(shí)驗(yàn)操作訓(xùn)練。在這個(gè)環(huán)節(jié),學(xué)生會自發(fā)的選量程,自己串聯(lián),自己不僅鞏固原先的實(shí)驗(yàn)操作技能,還真正有效的訓(xùn)練了學(xué)生對電流表的使用;④信息采集訓(xùn)練。本組實(shí)驗(yàn)學(xué)生會自發(fā)的收集我們的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),學(xué)好采集正確的數(shù)據(jù),善于發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)的誤差或錯(cuò)誤;⑤數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換訓(xùn)練。將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成圖像、表格是初中物理學(xué)習(xí)的一項(xiàng)基本技能,也是學(xué)生學(xué)習(xí)、深造、發(fā)展、應(yīng)用的一項(xiàng)基礎(chǔ)技能,是學(xué)生可持續(xù)發(fā)展的保障;⑥信息歸納訓(xùn)練。學(xué)生很難第一次通過數(shù)據(jù)得到結(jié)論,但是學(xué)生會歸納大體的意思,這是學(xué)生得到正確結(jié)論的前敘鋪墊;⑦交流論證訓(xùn)練。學(xué)生的認(rèn)知有差異,結(jié)論也有差異,此時(shí),我們需要啟發(fā)學(xué)生去討論與交流,通過討論與交流去論證。這時(shí)學(xué)生的展示、交流、表達(dá)、爭辯等能力都會得到訓(xùn)練和提升。
結(jié)束語
實(shí)驗(yàn)是物理智慧課堂的保障,教師需要不斷的深入開發(fā)有限的課堂實(shí)驗(yàn),挖掘無限的教育教學(xué)價(jià)值。
(作者單位:江蘇省海門中學(xué)附屬學(xué)校)