李怀林
【内容摘要】学生实验教学是初中物理实验教学的重点。本文结合学生实验的实例,主要阐述如何有效指导学生实验。旨在提高初中物理学生实验的达成度,促进学生全面发展。
【关键词】学生实验 有效指导
新课标指出:实验教学是物理教学的重要组成部分,是落实物理课程目标,全面提高学生科学素养的重要途径。在教学中学生实验有助于学生直观地观察物理现象,建立概念规律,形成实验技能,有效突破教学重、难点,还能帮助学生掌握科学研究的方法,养成实事求是、乐于探究、敢于质疑的科学态度,更能激发学生学习物理的兴趣。
但实际教学中,学生实验在逐渐弱化,部分教师以班级人数多,学生动手能力弱,实验纪律不好控制等为借口,少组织甚至不组织学生实验。“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”,任何精彩的应试讲解都无法代替学生的动手实验。只有不断有效指导学生自主探究,最大程度组织好学生实验,才能实现知识的内化,促进学生全面发展。下面就学生实验谈谈在教学中的一些做法。
一、课前充分准备,是有效指导学生实验的前提
要有效指导学生实验,教师课前必须充分准备。既要做到实验前对实验有全面的认识,又调查好学生的现有知识水平与实际操作技能。学生实验前不仅要准备好实验器材,同时在学生实验前还要先做一遍实验。如在测量液体的密度时,要通过用量筒分别测量50克与100克的水的体积,来发现量筒的标记是否准确。在探究水沸腾时温度变化的特点的实验前,要提前测量水的沸点来检验温度计的标记是否准确;测量小灯泡的电阻、电功率前要检查灯泡是否完好;测力前要检查弹簧测力计的弹簧与刻度板之间有没有摩擦。古语曰,有备无患。要让学生顺利完成实验,教师首先就要不怕麻烦,充分准备。
二、创设生活情境,是有效指导学生实验的关键
教育心理学认为,学生学习的内在需求应在教师的引导,预设情境的诱导下才能有效的开展。学生在日常生活中已经积累了丰富的前概念,实验教学前通過情境的创设,有助于丰富学生的感性经验,唤醒学生原有的认知,最终完成知识的建构过程。在探究平面镜成像规律的学生实验时,我先在白纸上画了一个向左的箭头,再让学生用平面镜观察这个箭头的指向,很神奇箭头的方向变为向右了,通过情境创设,立刻激活了学生探究“平面镜成像有怎样的规律?”的热情。在探究杠杆平衡条件的实验中,我先借助学生坐跷跷板的体验,提出:跷跷板两边的学生轻重不同,如何坐才能使跷跷板保持的水平?由于学生对保持跷跷板水平的方法很清楚,极大的激发了探究杠杆平衡条件的兴趣。
三、精心设计提问,是有效指导学生实验的保证
提问是触发学生思维的引信。提问的质量决定着学生思维的深度,制约着教学能否顺利推进。要运用好提问这一法宝,就需要精心设计问题。设计提问前我首先关注提问的必要性,提问紧扣学生思考的“最近发展区”。其次注意问题的启发性,提问要促进学生的思考。问题设计由易到难,由浅到深,循序渐进,语言简洁明确。提问后不忘给学生留足思考的时间,让全体学生都有有效思考的机会。在伏安法测小灯泡电阻的实验中,我根据学生知识掌握情况设计了以下几个问题:根据上节课的知识,要想测量小灯泡的电阻需要测量那些物理量?如何测量这些物理量?实验还需要哪些器材?如何测量小灯泡在不同亮度下的电阻值?你能设计实验的电路图吗?你能自己独立设计实验的步骤吗?你能设计一个表格来记录你测量的数据吗?小灯泡在不同亮度下,电阻值不同的原因是什么?通过精心设计提问,激活了学生思维,成功引导学生顺利完成了实验的测量与分析,促进了学生对知识的内化。
四、合理分组安排,是有效指导学生实验的必有选择
由于初中学生的年龄特点与生活经验,他们很难完全独立地进行实验,需要对学生有效分组。物以类聚,人以群分,每个学生都有自己的交往圈。在安排学生分组时,既要照顾学生的友谊,又要考虑到不同学生的实际动手能力。为了最大程度锻炼学生合作能力与实验能力,我安排2名同学一组,根据动手能力与学习成绩,动员实验能力强的同学与实验能力弱的同学结对子。同时明确组内每一名学生的分工并及时进行角色变换,力求实现同伴互助,分享经验,共同进步。此外我还有针对部分内向及动手操作能力不强的学生,加强课前实验指导,让他们吃“小灶”,对实验完成不理想的同学“开后门”,让他们有再来一次的机会,最大程度地实现指导学生实验,为高效实验而努力。
五、有效方法指导,是有效指导学生实验的核心
学习物理的目的,是用物理学的知识与研究方法来解决学习、生活、工作中的问题。怎样让学生学会用物理知识和研究方法来解决问题?我认为关键是要学生掌握解决问题的方法。只有掌握了解决问题的方法,才有可能解决问题。学生实验中蕴含着丰富的研究方法,如控制变量法、转换法、等效替代法、类比法、逆向思维法、建立模型法、实验推理法等。在探究摩擦力大小与哪些因素有关时,就要用到的控制变量法;在探究平面镜成像特点时要用到等效替代法;比较电磁铁磁性强弱要借助转换法;研究杠杆平衡条件时将具体的杠杆实物理想化成杠杆模型。教师应该有意识的指导学生逐步掌握物理学研究方法,初步养成运用物理学研究方法解决问题的技能。
六、激励学生质疑,是有效指导学生实验的升华
师者,传道、授业、解惑也。当遇到物理现象与物理理论相冲突的情况时,最能激发学生探究热情与质疑能力。学生成功质疑,教师及时释疑的话,既能促进师生双方的情感交流,又能进一步加深学生对物理规律的认知。在探究水沸腾时温度变化的特点的实验时,就有很多学生发现水沸腾时温度计的示数先升高,再保100℃不变。由此他们大胆质疑,课本的结论不准确。此时我及时表扬了学生们观察很仔细,敢于质疑教材。随后我介绍了热传递的知识,让学生知道了,热从水传到玻璃泡里的液体,再到使液面升高,需要一定的时间。如果有电子温度计的话,就可以立即反映液体的温度,避免温度计数据反映不及时而带来的测量误差问题。通过成功释疑解惑,加深了学生对于液体沸腾时,吸热但温度保持不变的结论的掌握。在学生学习使用天平测质量时,有同学提出疑问:如果将砝码和被称量物体放反了,能不能测量物体的质量呢?对于这个问题,我立刻表扬了学生的提问很有创造性,接着我请同学们将物体与砝码放反,再测物体的质量。通过实验,学生发现物体与砝码放反了仍然可以测量物体质量,只是增减砝码很不方便,计算时还要用砝码的质量减去游码的质量。这时我指出:由于人的使用习惯,我们才左盘放被测物体,右盘放砝码。由此可见激励学生质疑同时教师成功释疑,不仅实现了“亲其师,信其教”的教学目标,更达到了“知其然,更知其所以然”的教学理念。
《基础教育课程改革纲要(试行)》指出:改变课程实施中过于强调接受学习,死记硬背,机械训练的现状,倡导学生主动参与,乐于探究,勤于动手,培养学生收集和处理信息能力,获取新知识的能力,分析和解决问题的能力,以及交流与合作的能力。我们在教学中有效指导学生实验上还有很长的路要走,只有不断探索,不断实践,为促进学生全面发展而努力。
【参考文献】
[1] 中华人民共和国教育部. 全日制义务教育物理课程标准(2011年版)[S]. 北京:北京师范大学出版社,2012.
[2] 李新乡、宋树杰. 课程标准案例式导读与学习内容要点·初中物理[M]. 长春:东北师范大学出版社,2012.
[3] 苏明义. 新版课程标准解析与教学指导·初中物理[M]. 北京:北京师范大学出版社,2012.