彭信
物理是一门以实验为基础的科学。实验教学可以帮助学生形成概念,获得物理知识和实验技能,培养观察和分析能力,有助于培养学生实事求是,讲真话,培养严肃认真的科学态度和科学思维方法。我在日常的教学中归纳出教材中实验可以分以下几个类型:即演示实验、学生探究实验、开放实验。
现行教材虽然学生探究实验占初中物理实验的绝大部分,可在事实上由于物理课时少、教学任务重、教师为了赶进度,在这种情况下学生根本没有充分动手的机会,应该做并且有条件做的许多重要实验或者变为教师演示实验,或者成为黑板上的实验,有的干脆被人为取消,造成学生听实验、背实验的现状,这使得学生能力结构的发展不完整,缺乏创造性和开拓精神。针对此现状就中学物理课堂教学中如何培养学生的实验能力谈谈我在教学中的具体做法:
一、首先在物理实验教学中注重培养学生观察能力
在进行物理实验观察时,首先要让学生明确观察的目的,并制定探究计划,有步骤、有重点地进行观察。否则,学生往往只是注意那些感觉新奇的表面现象,而错过了实验目的所要求观察的重点内容。
對于实验现象观察的范围,不同的实验要求不同:有的实验要求全面地观察,有的要求有重点的观察。如对于具有代表性、典型的物质性质实验,往往需要全面而系统地观察,以便能较全面地了解物质的性质。例如,观察水沸腾的实验中,有的学生只是听到了水开的响声,有的则只看到产生大量的气泡,而未注意到酒精灯在燃烧水还在吸热,即水沸腾时的温度怎样变化?所以对关键现象进行重点观察。简言之,为了便于学生观察,老师要精心准备好每一个演示实验同时关键之处要引导学生,力求达到最佳效果,实现培养学生观察能力的目的。
二、其次是在实验教学中注重培养学生的思维能力
物理实验教学中,还必须培养学生的独立思维能力,即让学生学会思考,善于思考,为什么这样做?而实验现象是启迪学生思维的最好材料。物理实验中的丰富内容非常有利于培养学生分析、综合、抽象、概括的能力、想象力以及辨证思维能力。教师只要适时巧妙地点拨就可引发学生积极、活跃的思维活动,从表面的、个别的实验现象中发现本质的、普遍的规律。虽然其结果只是验证某些科学上已知的结论,好像是重走科学家当年走过的路,但对于学生来说却是亲身体验的科学实践。这就要求教师在整个教学活动中突出思维能力的培养和训练。物理实验教学也是如此。教师要善于提问,巧妙设问,激发学生思考,激发他们那种蠢蠢欲动的探索欲望。一个适时恰当的提问,随时都会激起学生对未知领域的进攻,对容易忽略的问题更要紧追不舍。
在讲滑动变阻器原理和使用时,教师可以先提出这样的问题让学生思考:滑动变阻器是依靠什么改变电阻的大小?为什么?学生拿着滑动变阻器通过反复观察会发现:不是改变材料那太麻烦,也不是改变横截面积不实际,更不是改变温度,那只有改变长度!那是如何改变的呢?学生有点糊涂,教师没有讲滑动变阻器的原理也没讲他的使用方法却进一步提出:你能否用滑动变阻器改变一个灯泡的亮度吗?这样的提问,不但能启发学生连续思维,而且能将学生的思维导向知识的核心。学生经过动手发现:同时使用两个上面或两个下面的接线柱时不能改变灯泡的亮度,同时使用上面两个接线柱灯很亮,移动滑片滑动变阻器不起作用,同时使用下面两个接线柱灯很暗,移动滑片滑动变阻器也不起作用,只有使用“一上一下”两个接线柱,并滑动滑片时才可以改变灯泡的亮度,同时也恍然大悟明白了滑动变阻器的使用方法同时也知道了它的原理。
三、再是在实验教学中要注重鼓励学生设计和创新实验
我们现在由应试教育已向素质教育转变,但是已经实行好多年的应试教育对追求高升学率产生的正面影响已是根深蒂固,很难在短时间内改变或消除。学生自己很少有属于自由支配的时间,这就使他们某些优秀的有创造力的潜能受到了压制,得不到充分有效的发挥,具体表现在物理实验教学上,那就是学生高分低能、动手能力差。因此,面对新的课改和新教改,我们应该逐步改变过去那种程式化的讲实验的教学方式,应该把探究实验的主动权交给学生,让他们逐步地学会独立设计实验并独立解决实验问题,这对于帮助他们学好物理及在生活中应用物理知识解决困惑,甚至今后从事科研工作都具有重要意义。具体在训练学生的这种能力的时候,可按如下步骤进行:首先培养实验设计的思路和方法。设计探究实验涉及的内容包括:实验名称、实验目的、实验原理、实验用具、实验步骤(包括实验仪器的操作)、实验现象、数据记录及结果处理、问题和讨论、试着用物理术语总结实验结论。设计实验前首先必须让学生明确实验目的,教师可预先设置问题,引导学生根据目的要求,对实验进行构思,设计探究实验方案。
四、最后是课余时间开放实验室,让学生自主探究实验和管理实验室
学生有时在上课没有听懂的知识或做不起的试题,可以申请在课余时间重做实验或设计实验验证有关题目的知识,这大大提高了学生学习的兴趣,也丰富了学生的课余生活。实验室有时仪器的摆放不规范或仪器“坏”了,可以让学生参与进来管理和维修,这增加了学生的知识面,并且还能使学生更好更快地完成实验和理解仪器的使用注意事项。对于“空白实验”,学生与老师一起讨论和交流,老师先布置任务,让学生独立设计实验方案,老师及时展示和点评,把方案优秀的展示出来让同学们学习和交流,同时也可以常开展实验操作和实验“维修”比赛活动,这大大提高了学生学习的动力。
总之,物理实验是理论和实践的纽带,是体现人的认识过程从思维到再创造应用的最生动典范。在物理实验教学中,不但要体现教师的指导作用,更应该给学生提供更多的思维空间,鼓励学生以积极求实的态度、刻苦钻研的精神,敢于提出问题,大胆假设,激发学生的学习兴趣,充分唤起学生的实验设计能力,这样才会有助于促进学生的思维能力和创造能力的发展。
(作者单位:湖南省宁远县第二中学)