孫家磊
[摘要]由于受傳統(tǒng)教育體制的影響,學生的動手能力差,對物理課程內(nèi)容的理解不夠深入,這也是導致物理教學效果不理想的根本原因。實驗是中學物理教學的重要內(nèi)容,無論是教師課堂演示實驗還是學生小組實驗,都要求學生細心觀察、認真思考、積極操作和反思,從中鍛煉自己、提高自己。
[關鍵詞]中學生;物理實驗;動手能力
在初中物理教學中,學生的觀察能力、動手能力、分析通用性和應用設計創(chuàng)新能力都可以通過有效的實驗教學來培養(yǎng)。目前,在物理教學中,學生對動手操作不感興趣,動手能力差,教師應積極探索有效的教學策略和方法,提高課堂教學效率。
一、初中物理教學中學生動手能力培養(yǎng)存在的問題
1.學生對動手操作不感興趣
長期以來,學生主要通過教師講授學習理論知識,難以實現(xiàn)從理論知識向實踐知識的轉變。在物理課堂上,學生的學習熱情不高,尤其是在實驗課堂上,學生對學習缺乏興趣,不愿意動手操作。
2.學生動手能力差
在物理課堂上,學生一味地接受教師的講授,很少單獨參與實驗,缺乏親身實踐的機會,學習能力亟待提高。因此,培養(yǎng)學生的動手能力和實踐能力是教師需要重視和研究的一個重要課題。
二、初中物理教學中學生動手能力培養(yǎng)的策略
1.保護學生的好奇心,激發(fā)學生動手的欲望
著名科學家Thomas Edison說:“所有的成功都來自于興趣?!迸d趣是最好的老師,也是學生學習的動力。在物理學科中,有各種神奇的物理現(xiàn)象和豐富的物理實驗,教師要利用學生的好奇心來培養(yǎng)他們對物理的興趣,提高他們的實踐能力。在物理教學中,有趣的物理實驗,如“紙盒燒水”“魔瓶爬坡”“瓶子吞蛋”“蠟燭喝水”“硬幣跳高” 等,看似與常理不符,但這些實驗足以引起學生的好奇心,激發(fā)學生的興趣,調(diào)動學生思維的積極性,提高學生的求知欲。
2.創(chuàng)造條件,為學生提供動手的機會
在課堂演示和學生實踐中,教師不能完全替代學生的動手操作,要采取靈活的教學方法,處理好“引導”與“學習”的關系,避免“個別化”的教學模式。在教學過程中,教師盡量不要自己講解,而要給學生更多的空間自己完成學習任務,提高學生的學習積極性和大膽假設、勇于創(chuàng)新的能力。在進行實驗時,要引導學生主動學習、獨立操作,對犯錯誤的學生要有耐心,對學生創(chuàng)新的觀點和操作手段要及時給予表揚,努力營造融洽的課堂氣氛,提高學生的實踐能力。例如,在教學《聲音現(xiàn)象》一課時,為了使學生更好地理解聲音是由物體產(chǎn)生的振動,教師可以讓學生在說話時把手放在聲帶上,感受聲帶的振動,或者把刻度尺的三分之二伸出桌面,一只手壓在桌子邊緣附近,另一只手撥動伸出端,而后會有聲音產(chǎn)生,當尺子停止振動時發(fā)聲也就停止了。為了讓學生更清楚地看到“振動”,教師可以把四個學生分成一組,給每組一個小鼓,然后把紙屑放在紙上,此時學生可以清楚地看到碎紙的振動,而用手握住鼓,沒有聲音后,紙屑就靜止在那里。這樣,學生不僅可以了解聲音產(chǎn)生的振動,還可以體驗到“放大”或“轉化”在物理實驗中的應用,從中提高自身的觀察和分析能力。為了幫助學生理解如何發(fā)出聲音,可以引導學生根據(jù)所學的知識自己制作樂器,如在文具盒上放一些橡皮筋,用鋼筆分開橡皮筋,這樣一個簡單的樂器就制作完成了。在探索活動中,橡皮筋、秤、文具盒等是學生熟悉的物品,學生通過自己動手動腦,就地取材,制造聲音,消除神秘感,縮短了學習內(nèi)容與認知心理之間的距離,進而學習興趣得到激發(fā),對科學的熱愛和探索的意愿得到增強,創(chuàng)新思維能力得到提高。
3.通過物理實驗培養(yǎng)學生的動手能力
學生的動手能力是在活動中形成、反映在活動中,而且在活動中發(fā)展的。動手能力是中學物理實驗所要求的基本能力之一,包括掌握各種實驗儀器的功能、性能和原理,掌握操作規(guī)程、布局、裝配、連接、測量和獨立進行實驗。在整個實驗過程中,學生是實驗的主體,必須集中精力和腦力,用自己的手做自己想做的事,提高自身的操作技能。
(1)基本儀器的使用和數(shù)據(jù)的讀取
物理實驗之前,要對照實物認識儀器,了解儀器的用途、規(guī)格及使用注意事項,之后再結合實驗目的開始操作。對于一些基本的實驗儀器設備,要掌握正確的使用方法,如刻度尺、天平時鐘、量筒、測力計和各種電表等,能夠根據(jù)儀器的精度讀取物理量的有效數(shù)字并正確記錄。
(2)儀器和設備的組裝和連接
很多物理實驗都要求組裝相關的儀器、部件和設備,并將設備適當?shù)剡B接。具體要求是:布局合理,觀察和操作方便;連接正確、簡單;試驗前檢查,必要時進行初步調(diào)整。例如,電路實驗的要求是:①根據(jù)實驗原理電路圖,對儀器和元器件的布局進行布置,便于檢查、操作和數(shù)據(jù)讀取。②正確連接電路。電流表、電壓表按使用規(guī)則連接;正負端子正確連接;滑動可變電阻器合理接線;連接線符合先支路后合并路,最后接通電源;用電鑰匙控制電路,接線簡單牢固。③實驗前要對電路進行檢查,特別是短路連接方式,及時發(fā)現(xiàn)問題并糾正,做好調(diào)整準備。④嚴格遵守操作規(guī)程。如可變電阻從大到小,最終讀取并正確記錄數(shù)據(jù)。
(3)故障排除
在實驗中,故障排除不僅體現(xiàn)了一種動手能力,而且體現(xiàn)了對實驗原理的掌握。當實驗失敗時,應根據(jù)每個部件的工作狀態(tài)和各部件的連接特性分析可能導致故障的因素,并逐一檢查故障,直到最終故障得到解決。
在實驗教學中,要有計劃、分階段地培養(yǎng)學生的動手能力,正確的操作必須基于對儀器、實驗原理和實驗過程的深入理解。因此,學生應仔細觀察教師的標準實驗操作,熟悉各種實驗儀器的操作程序,做好實驗前的預覽工作,保證實驗過程的準確性。
在課堂教學中,教師應積極創(chuàng)造條件,努力為學生提供動手操作的機會。對于課本上的一些演示實驗資源,教師可以將其設計成課堂學生實驗,引導學生參與其中,激發(fā)學生的探究欲望。在設備不足的情況下,要充分發(fā)揮學生的主觀能動性,盡一切努力尋找替代方案。此外,課余時間,可以開設研究組、輔導班和個人實驗課,以此加強必修課的教學內(nèi)容,把課堂教學引向深入。課外物理活動是教學活動的重要組成部分,也是學生獲得樂趣和鍛煉能力的最佳場所,教師可以組織家電維修、教學工具制作、幻燈片制作等課外活動,借助課外實驗場地和設備對學生進行操作、生產(chǎn)等方面的培訓,進一步提高學生的實際操作技能。
(4)及時糾正在物理實驗中出現(xiàn)的錯誤
在物理教學中,教師的主要作用是引導學生學習,幫助學生解決學習中的問題,提高學生的學習能力。在這一過程中,教師要注重發(fā)揮學生學習的主動性,指導學生進行物理實驗,檢查并及時糾正學生出現(xiàn)的錯誤,使學生能夠保持對物理實驗的嚴謹態(tài)度。例如,在“拉伸”實驗中,要讓汽車保持靜止,如果汽車被放置在傾斜的表面上,汽車的運動將在沒有力的情況下改變。在實驗過程中學生如果對汽車施加額外的力,在這種情況下,彈簧的運動狀態(tài)沒有改變,而汽車的運動狀態(tài)已經(jīng)改變;如果彈簧不能完全壓縮,當彈簧被釋放時,彈簧沒有足夠的彈性來推動汽車改變其運動。這兩種錯誤的操作,都會影響學生的判斷和結論。在物理實驗教學中,教師應詳細講解物理實驗的要點,及時糾正學生物理實驗中的錯誤,培養(yǎng)學生的實踐能力。
總之,培養(yǎng)學生的動手能力不是一種短期的教學行為,而是一項長期的教學任務。在初中物理教學中,教師應積極探索科學有效的教學模式和方法,培養(yǎng)學生的動手實踐能力,提高學生的綜合素質,促進學生的全面發(fā)展。
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(責任編輯 趙永玲)