山區(qū)中學(xué)物理教學(xué)的助推器是做好實(shí)驗(yàn)活動(dòng)

趙藤

物理學(xué)是一門(mén)實(shí)驗(yàn)科學(xué)，學(xué)習(xí)物理知識(shí)需要從實(shí)驗(yàn)探究入手。新課改下的中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生由直覺(jué)興趣、操作興趣、逐步轉(zhuǎn)化為因果認(rèn)識(shí)興趣和概括性認(rèn)識(shí)興趣。

科技的飛速發(fā)展，多媒體進(jìn)入課堂，使得部分教師過(guò)分追求、迷戀多媒體模擬物理實(shí)驗(yàn)。有的教師直接用物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)課堂實(shí)錄光盤(pán)或從網(wǎng)上下載的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)課件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，還美其名曰運(yùn)用現(xiàn)代化教學(xué)手段。學(xué)生僅僅成為大屏幕上實(shí)驗(yàn)的觀看者，只能感受到課件的神奇畫(huà)面，忽略了實(shí)驗(yàn)實(shí)際操作的本質(zhì)。所以，要使所有的物理課都在實(shí)驗(yàn)室里上課，即上物理課的教室就是實(shí)驗(yàn)室，實(shí)驗(yàn)室就是教室。教師邊講課邊實(shí)驗(yàn)，邊實(shí)驗(yàn)邊講課;學(xué)生邊學(xué)習(xí)邊實(shí)驗(yàn)，邊實(shí)驗(yàn)邊學(xué)習(xí)。這樣的學(xué)習(xí)環(huán)境，不僅使學(xué)生學(xué)習(xí)到了物理知識(shí)，同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生的操作技能和創(chuàng)造能力。

這就要求教師除借助于生動(dòng)風(fēng)趣的語(yǔ)言、有趣的神秘的物理現(xiàn)象、偉大的物理學(xué)家和物理學(xué)史上的故事來(lái)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣外，還要有目的、有計(jì)劃地設(shè)法培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)物理的積極動(dòng)機(jī)和主動(dòng)探索物理問(wèn)題的習(xí)慣，以使學(xué)生長(zhǎng)久地保持對(duì)物理的興趣。例如：我在指導(dǎo)學(xué)生做“觀察水的沸騰”實(shí)驗(yàn)時(shí)，要求學(xué)生對(duì)比沸騰前后氣泡的大小變化，并提出思考問(wèn)題：為什么水在沸騰前氣泡先大后小，沒(méi)到水面就消失了;而沸騰時(shí)氣泡先小后大，到水面處破裂開(kāi)來(lái)？讓學(xué)生帶著問(wèn)題去查閱資料，尋找答案，從而增強(qiáng)了學(xué)生主動(dòng)探索物理規(guī)律的興趣和能力。在進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)時(shí)，可根據(jù)實(shí)驗(yàn)所提供的信息，實(shí)驗(yàn)提出的器材，學(xué)生掌握知識(shí)的深淺，從不同方向和不同方面來(lái)探究實(shí)驗(yàn)，尋找多種處理實(shí)驗(yàn)的方法。培養(yǎng)發(fā)散性思維可采取以下策略：

1.從基本原理出發(fā)，多方面、多途徑地尋找處理實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的方法。如：在研究“浮力大小與物體浸入液體中的深度有何關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，除利用填表法分析處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)外，還可以用圖象法分析，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更形象、直觀，更易于理解。

2.從新的角度出發(fā)，想他人所未想，克服思維定勢(shì)的影響，思考獨(dú)到處理問(wèn)題的方法。如在“測(cè)量小燈泡的電阻”實(shí)驗(yàn)中，除采用“伏安法”測(cè)電阻外，還可以啟發(fā)學(xué)生用“伏阻法”、“安阻法”等完成實(shí)驗(yàn)。

3.改變某些儀器的功能，培養(yǎng)學(xué)生的求異思維。如電流表或電壓表經(jīng)過(guò)改裝可以成為汽車(chē)上的油量表，無(wú)液氣壓計(jì)可以改裝成測(cè)量高度的高度計(jì)等。

4.不斷地改進(jìn)常規(guī)實(shí)驗(yàn)，以克服學(xué)生思維定勢(shì)的影響。如：在做“滑動(dòng)摩擦力的大小與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，有很多學(xué)生會(huì)誤認(rèn)為滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面積有關(guān)，面積越大，滑動(dòng)摩擦力越大。這時(shí)可取一個(gè)各表面粗糙程度相同的長(zhǎng)方體木塊，分別讓它平放、側(cè)放和立放在同一水平桌面上，測(cè)量出三種不同情況下的摩擦力，然后進(jìn)行比較、分析和驗(yàn)證。

5.將生活中常見(jiàn)的物體制成教具，演示有關(guān)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)造性思維。如：在做“光的色散”實(shí)驗(yàn)時(shí)，如果沒(méi)有三棱鏡，可以在深盤(pán)中盛上一些水，盤(pán)邊斜放一個(gè)平面鏡，使太陽(yáng)光照射在平面鏡上，并反射到白色的墻壁上，觀察墻壁上反射光的顏色。

6.引導(dǎo)學(xué)生一物多用，挖掘?qū)W生的實(shí)驗(yàn)潛力。如，利用雞蛋可以做壓強(qiáng)實(shí)驗(yàn)，大氣壓實(shí)驗(yàn)，物體的浮沉實(shí)驗(yàn)等。

目前多數(shù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目仍為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法仍為機(jī)械式的學(xué)生“跟著教師走”，甚至教師“牽著學(xué)生行”，走完“程序化”的步子，實(shí)驗(yàn)也就結(jié)束了。體現(xiàn)不了學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中的主體地位，忽視了在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維意識(shí)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。因此學(xué)生感到實(shí)驗(yàn)課枯燥無(wú)味，沒(méi)有學(xué)習(xí)興趣。一旦讓學(xué)生獨(dú)立操作或換個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，便目瞪口呆，束手無(wú)策。改革的思路應(yīng)該是：一方面，要減少單一的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，增加綜合性、設(shè)計(jì)性、創(chuàng)造性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和方法;另一方面，要與時(shí)代特征和社會(huì)發(fā)展的趨勢(shì)來(lái)審議過(guò)去的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和方法，要客觀地，實(shí)事求是地研究傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)方法存在的問(wèn)題，要注意吸收新知識(shí)、新方法和新成果，注意應(yīng)用實(shí)驗(yàn)研究和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)代化手段，不斷充實(shí)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，更新實(shí)驗(yàn)課教學(xué)方法。

在實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中，我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生的另一種傾向：學(xué)生以為實(shí)驗(yàn)課只要學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)操作就行了，不重視實(shí)驗(yàn)結(jié)果，因此有的學(xué)生在處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的過(guò)程中，不知道保留幾位有效數(shù)值，不會(huì)進(jìn)行誤差分析，甚至不會(huì)畫(huà)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相關(guān)關(guān)系圖，更不能從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中歸納出普遍規(guī)律的現(xiàn)象和推理。針對(duì)這些情況，我們根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生學(xué)會(huì)處理不同的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和誤差分析，并做出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相關(guān)的關(guān)系圖，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納，推導(dǎo)等訓(xùn)練，然后再寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。通過(guò)這些措施和手段逐步提高學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的整理歸納，分析推理的能力，最終讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到掌握實(shí)驗(yàn)操作技能只是實(shí)驗(yàn)課教學(xué)目的之一，更重要的是通過(guò)觀察和實(shí)驗(yàn)來(lái)分析驗(yàn)證某些定律和假設(shè)，建立某些法則并找出規(guī)律性的東西，從而道出事物的原因和結(jié)果。由于中學(xué)實(shí)驗(yàn)往往跟我們的生活聯(lián)系十分密切，所需的器材比較簡(jiǎn)單易找。因此，做為一名中學(xué)物理教師應(yīng)該具備自制教具開(kāi)展低成本實(shí)驗(yàn)的能力。學(xué)會(huì)利用我們?nèi)粘Ｉ钪械默F(xiàn)有的物品及學(xué)生身邊的物品來(lái)做實(shí)驗(yàn)。例如：用水和玻璃做光的色散實(shí)驗(yàn);在玻璃上滴上一滴水做凸透鏡等。這些器材學(xué)生都非常的熟悉，隨手都可以得到，更有利于使學(xué)生明白物理就在身邊，物理與生活聯(lián)系非常緊密。低成本實(shí)驗(yàn)取材簡(jiǎn)單，常常使用日常用品甚至廢棄物品取代實(shí)驗(yàn)室專(zhuān)用器材，因而花費(fèi)很少，因此要善于發(fā)現(xiàn)身邊的“低成本實(shí)驗(yàn)”。例如：用紙杯做個(gè)簡(jiǎn)易的電話(huà)，還可以做個(gè)小孔相機(jī)、用釘子和木板做的壓力小桌等等。但是，更值得欣賞和提倡的不是實(shí)驗(yàn)器材的簡(jiǎn)單替代，而應(yīng)該是實(shí)驗(yàn)裝置的簡(jiǎn)化。因?yàn)椤皩?shí)驗(yàn)的教育價(jià)值與實(shí)驗(yàn)裝置的復(fù)雜程度成反比”。而實(shí)驗(yàn)裝置的簡(jiǎn)化，特別要對(duì)一個(gè)原本已不太復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)裝置做進(jìn)一步的簡(jiǎn)化，實(shí)際上不是一件簡(jiǎn)單的工作。應(yīng)用低成本實(shí)驗(yàn)可以不斷改進(jìn)演示實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)演示實(shí)驗(yàn)的趣味性、直觀性，啟發(fā)學(xué)生思維，加深對(duì)物理概念的理解。

使用身邊隨手可得的物品進(jìn)行探究活動(dòng)和各種物理實(shí)驗(yàn)，可以拉近物理學(xué)與生活的距離，讓學(xué)生深切地感受到科學(xué)的真實(shí)性，感受到科學(xué)和社會(huì)、科學(xué)和日常生活的關(guān)系。另一方面，要大力開(kāi)發(fā)和利用日常生活用品作為教學(xué)用具，由于這些物品本來(lái)的用途并不是進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)，所以這種做法本身就是一種創(chuàng)新。當(dāng)然利用日常生活用品做實(shí)驗(yàn)，對(duì)教師的業(yè)務(wù)素質(zhì)要求較高。不僅自己要?jiǎng)邮謪⑴c設(shè)計(jì)和制作，還需要指導(dǎo)和幫助學(xué)生進(jìn)行小制作、小發(fā)明。不僅需要專(zhuān)業(yè)知識(shí)，還需要一定的動(dòng)手能力。所以加強(qiáng)教師知識(shí)培訓(xùn)和專(zhuān)業(yè)素質(zhì)培訓(xùn)也是非常重要的。