物理是一门以实验为基础的学科,实验教学在整个物理教学中具有十分重要的作用,随着素质教育的不断深入和新课程改革的不断推进,我们要培养的是既具有较丰富、较全面的物理学科知识,同时又具有较多的探究问题方法和较强的探究问题能力的学生,这样的学生才能更好地适应社会的发展和需求.在物理大纲中对物理实验教学提出了更高的要求,让学生学习一定的物理基础知识、养成良好的思维习惯,在解决问题或做决定时能尝试运用科学原理和科学研究方法,具有创新意识,能独立思考,经历基本的科学探究过程.新课程注重知识与技能,更强调学习的过程与方法.新课标要求课堂教学要充分发挥学生的主动性,强调在师生互动和生生互动中实施自主、探究、合作式学习;初中阶段是义务教育中非常关键的阶段,同时也是培养学生具备多方面知识和能力的阶段,特别是物理这门以探究为基础的课程,它更能让学生学到更多探究问题的方法和能力.我们来回顾传统的物理实验教学多以传授知识为主,教师能讲清的,学生能听得懂,能参加实验考试教学就算成功,但事实上,一些学生往往只是知其然不知其所以然.为了使物理探究实验能更好地发挥它的作用,有效地激发学生的学习兴趣,作为物理教师必须具备新的、先进的实验教学观念和方法,对那些传统的、落后的教学观念和方法要进行改进,同时对教材中存在不足的实验操作进行改进.因此在初中物理教学中要特别重视对学生物理实验探究能力的培养,这不仅是素质教育的需要,也是当打造快乐课堂的发展方向.在初中物理实验探究教学中,从以下几个方面对学生实验能力培养.
一、在演示实验探究教学中培养学生的观察、思维能力
在演示实验探究教学中重视实验的导入.科学的实验导入可以使学生产生强烈的求知欲,从而激发学生的学习兴趣.由于物理现象来源于生活且服务于生活,我们应创设实验情景,提供展示新奇、多变的现象使学生产生好奇心,从而促使他们积极思考,解决其中的疑问.在演示实验教学中教师要操作规范、程序有条理、现象明显、生动、以身示范陶冶学生对物理的学习兴趣,培养学生崇高的科学思维意思.在演示实验教学中教师要以培养观察、思维能力为重点目标,要展现条理清晰的物理情景,使之有利于在学生观察的基础上推进思维活动的深入发展.下面的实验这样处理效果会更好,例如:
(1)做压强的实验
让学生用两手的中指把一支圆珠笔的笔尖和尾端放在两中指之间,然后叫学生两手指用力往中间压,体会一下那只手指疼痛一些.学生会说笔尖那端手指要疼痛一些,让师友和学友讨论,并让他们说出为什么然后教师再指出,笔紧压在两手指间时,笔尾是圆的受力面积较大,压强较小,压力作用效果小则疼痛轻松点;,而笔尖受力面积较小,压强较大,压力作用效果大则疼痛严重.可见,压力的作用效果不仅与压力大小有关,还与受力面积大小有关.通过实验学生很容易理解压强的意义了.
(2)做大气压实验
让学生观察,将浸湿酒精的棉花放在广口瓶内,点燃棉花,并让它燃烧一会儿,然后将一只剥壳的熟鸡蛋(稍大于瓶口)置于瓶口上,熟鸡蛋在瓶内、外压强差作用下,被压入了瓶里.学生一下就知道了大气压确实存在且还很大.
(3)做物体的浮沉实验
将一只鸡蛋放入盛水的杯中,鸡蛋会沉入杯底,然后缓缓不断倒入食盐并搅拌,随着盐的不断融化,,由下沉状态慢慢变成悬浮状态,鸡蛋排开液体的体积随着减小最终漂浮在水面上.这说明:浸在液体中物体的上浮和下沉,决定于它所受浮力和重力的合力.物理教育界流传着这样一种说法:“没有演示实验的课,不算是一堂成功的课”,即衡量一堂物理课的好坏,很大程度上取决于这堂课中演示实验的数量和质量,一个好的演示实验,不但能吸引学生的注意力,提高学生的学习兴趣,而且能使教学达到事半功倍的效果.
二、 在分组实验教学探究中培养学生的实验操作能力
在物理实验教学中,不仅要让学生学会实验的具体做法和一些实验技能,还要引导他们学会研究物理问题的实验方法,培养他们的物理创造思维.进行实验论证时要讲究科学的方法.学生分组实验时教师分组是关键,由于一个班几十个学生成绩不可能一样的,教师就要根据好、中、差结合为师友、学友实验组, 这样不仅师友可完成实验,而且还可指导学友完成实验.教师就只巡查或指导个别小组了,同时加强两个指导:(1)引导学生构思实验.例如,在“用伏安法测小灯泡的电功率”的实验教学探究中,教师应首先使学生明确实验目的,然后提出一系列相关的问题让学生构思:比如实验原理(依据的公式是什么)?应选用什么器材?需要测量哪些物理量?与我们以前完成实验有无类似的?如何设计实验表格?实验主要步骤有哪些?滑动变阻器的作用是什么.引导师友、学友完成对实验的整体构思.然后让师友和学友讨论并回答相关的问题,从而激发学生实验探究的兴趣.
(2)指导学生做好实验.实验教学的重点目标是:培养学生把由构思实验变为操作实验的实际科学能力,使学生“在游泳中学会游泳”.因此,要求学生通过实验达到六会:会选择使用器材,会由目的画出实验电路图,会按步骤进行操作,会观察和记录,会分析处理实验数据,会得出实验结论.进行物理分组实验,能培养学生的合作探究能力是新课程标准倡导自主、合作、探究的学习方式,因此实验教学中要让学生经历探究过程,学习探究方法,培养探索精神、实践能力及创新意识.
三、 在学生随堂实验探究中培养学生主动探究知识的能力
由于受传统教学模式的影响,重知识传授,轻能力培养的倾向在很多学校没有得到根本扭转,加上仪器设备的不完备,以及学校没有专职的实验教师,学生随堂实验还末形成大气候,随着实施素质教育的发展和打造物理实验快乐课堂的实施,这种状况必将改变.物理创造思维的基点在于物理观察,创造是从观察开始的.一个学生如果有较强的观察能力,则他就能在日常观察,课堂上看演示,实验室中进行实验以及发现本质特征,并通过比较、分类、对比想象、推理等各种方式对所观察到的物理现象、物理过程和物理事实的感性认识上升到理性认识,使思维达到创造的境地.敏锐、精细的观察力是发明创造的前提,没有很强的观察力,就难以形成很强的创造思维.学生随堂实验与演示实验的不同之处是在教学过程由被动的看教师做实验为主动自己做实验,变被动接受知识为主动探求知识.变验证性实验为探究性实验等方法和途径,在保证学生学习的主体地位,充分发挥学生学习的主观能动性的前提下,培养学生的探究方法,提高学生的探究能力.
四、在课外小实验探究教学中培养学生的创新能力
布鲁纳有一句名言:"知识乃是一个过程,不是结果".学生的认识能力必须通过实践才能逐步提高,用所学的知识去解决实际问题,正好使学生在理论联系实际的过程中提高认识能力,同时可以充分发挥他们的想象,培养他们的创新能力,所以必须让学生在学习过程中主动去探索、发现问题,并用所学的知识去研究、解决问题.现在的教材重点培养学生的动手能力,编排了小实验和家庭实验,物理课外小实验与教学内容同步,其中大多数器材生活中的一些物品容易得到,实验方法简单效果明显,所以这类实验可以引导学生自己独立完成.例如制作潜望镜、万花筒、火箭、飞机模型,小型电动机模型等等.由于课外小实验不同于学生的分组实验,没有现成的实验器材,也没有教师的亲临指导,所以这类实验更有利于培养学生的独立实验的能力和创新能力.教师激励学生进行制作不仅为学生的探究活动提供了极大的兴趣,而且丰富了知识,培养了技能.
通过物理实验的教学我们会看到,物理各类实验教学目标的侧重点虽然不同,但是提高学生的素质,培养学生的各种能力,这一指导思想是相同的,各类实验的优势是一个和谐、互补的统一整体,我们既要让学生掌握物理实验的有关知识,更要让学生掌握利用物理实验研究物理问题的思维方法和实验技能,逐步培养学生的各种能力,让学生在物理实验快乐课堂中学习提高自我,使他们将来升入高一级学校更适应实验教学,真正从苦学、死学、难学变为乐学、活学、易学、会学,充分调动学生的自主性、积极性,让学生在充满生机充满信息充满挑战未来的世界里学会适应、生存和探索的参加实验探究活动本领.
作者单位:宣汉县厂溪乡初级中学