物理实验教学“变”中求“新”

陈叶昌

物理是以实验为基础的自然学科,物理知识来源于生活实践,其物理中的定律和理论,都是在实验的基础上建立起来的.因此,培养学生的实验技能,指导学生如何进行科学探究,培养学生对科学的兴趣,使学生乐于主动追求科学知识,这也是当前我们实施素质教育的目的之一.

新课程改革为物理教学注入了新的活力,其中实验探究是最具特色的实验教学改革,而且在新教材的实施中日渐体现出强大的生命力.物理实验已不是传统的演示实验或分组实验,而是学生获取知识的一种全新的学习方式,这就给物理实验教学赋予了新的内涵,尤其是以实验为载体的探究方法和学习过程成为教学目标.所以,我们应在物理实验教学中改变实验呈现的方式,在变化中能给学生一个全新的学习过程和全新的学习体验,以达到一个良好的教学效果.下面笔者结合实验教学实践,对物理实验教学作几点探索.

探索之一:变“课堂实验”为“家庭实验”

不要把学生束缚在教室这个狭小的空间里,教室外才是孩子们学科学、用科学的广阔天地.因此,物理实验教学要突破教室这个空间,让学生到生活中去体验物理知识,注重学生发展,改变学科本位,也应注重从生活走向物理,从物理走向社会.在物理教学中,实验器材的选取不一定非要用实验室器材不可,应多提倡用身边熟悉的物品做实验,让学生真正感受到物理就在我们身边,就在我们生活之中.

世界上的许多大发明家如牛顿、爱迪生等,他们的发明、创造就是把自己家庭当作一个小实验室起步的.学生有了家庭这个属于自己的实验室,在这个宽松、自由的环境,他们的想象力、创造力就得到了充分的发挥.这样可以拉近物理与生活的距离,让学生深切地感受到科学的真实性,感受到科学与社会、科学与生活的关系.如下面的小实验,所需要用到的器材都可以在家中随手可得.

家庭小实验:冲不走的乒乓球

材料:乒乓球、脸盆

步骤:

1. 拿一个大洗脸盆,放在自来水龙头底下,打开水龙头,先放进半盆水.

2. 然后取一个乒乓球放在水流落点处,只见乒乓球被牢牢“吸”在水流里,无论你把水开得多大,都不会把它“赶出来”.

原理:贴近乒乓球的水流速度大,压强小;外层的水流速小,压强大,所以它只能在水里不断翻滚,却永远无法逃脱.

用身边的日常生活用品做实验是实验教学改革的一个方向.这些实验对学生来说感到格外亲切,可以拉近物理与生活的距离,让学生深切地感受到科学的真实性.所以,应鼓励学生多做些家庭小实验,真正体现从生活走向物理,从物理走向社会.很多物理知识本身就是从生活中发现的,把知识还原生活,让学生回到生活中体验获取知识的乐趣,会对学生的物理学习兴趣产生潜移默化的影响,促进学生自主学习、自主探究.提高学生的实验技能,他们的物理学习能力就一定会上一个新的台阶.

探索之二:变“生活用品”为“教学用具”

物理教学以观察、实验为基础,但只靠教材中介绍的实验,远远不能满足教学需要,特别是在一些教学的重点、难点上,没有一些辅助实验,只靠教师在课堂上反复讲实验,往往很难达到满意的教学效果.此时,教师如果能利用身边随手可得的材料去设计一些简单实验,寓教于乐,使抽象枯燥的知识变成生动而富有刺激性的实验,这种见“物”思“理”,以“物”讲“理”的教学方法,使学生对基本概念和规律的理解更深入,更完整.下面分享一下我在上课时用到的小实验.

小实验:简易的“潜水艇”

材料:大可乐瓶、口服液瓶

步骤:先把大可乐瓶装满水,再往口服液瓶里加一定量的水(注意口服液瓶里水的多少),轻轻把口服液瓶倒放入大可乐瓶中,旋紧瓶盖.这样就做成了一个简易的“潜水艇”.用力压可乐瓶,“潜水艇”下沉;放松,“潜水艇”上升.

原理:当用力压塑料瓶时,压力使更多的水进入了口服液瓶,使其重力加大,重力大于浮力,所以下沉.控制手的压力,可以使口服液瓶停留在任何深度.

在课堂上实验时,可以请学生帮忙压塑料瓶,增加课堂活跃气氛.

这些实验的材料都是日常生活中最常见的,在生产、生活中有许多工具、玩具都与物理知识有关.把日常生活用品拿到物理实验教学中来,学生感到非常亲切自然,也由此感到物理知识就在身边.这些演示器材,来源于生活,制作成本低,又能较好的说明物理现象和规律,达到良好的教学效果.

探索之三:变“被动接受”为“主动探究”

爱因斯坦说过:“提出问题比解决问题更重要.”在传统教学中,学生少主动参与,过多地被动接受,从而导致自我意识的缺失.学生被束缚在教师、教材、课堂的圈子中,不敢越雷池半步,其创造个性受到压抑.所以在教学中,应当给学生一个自己设计实验的机会,当学生实验设计遇到困难时,教师要给予必要的引导,保护学生设计的积极性.但引导要巧妙,要达到“一石激起千层浪”的效果,切不可把现成的答案告诉学生.

当然,设计实验不能只局限于教材内的学生实验或演示实验,可以是范围更广的内容,只要是符合新课程标准的,都可由学生动手、动脑去设计实验.

例如在复习课上我设计了一小实验:“请你用自己的铅笔,设计两个物理小实验.”

分析:该小实验贴近学生学习实际,有一定的开放性,学生容易完成,有利于学生思维的拓展训练.

解答:

实验1:两手指压铅笔两端,可验证压强与受力面积的关系.

实验2:手压铅笔,手指感到疼痛,可验证力的作用是相互的.

实验3:在光的照射下出现影子,说明光是沿直线传播的.

实验4:可以利用铅笔芯做成一个滑动变阻器.

实验5:手平放在水平桌面上滑动与压在铅笔上滚动,说明滚动摩擦比滑动摩擦小.

这些简单而重要的小实验,通过学生自己设计实验,进一步活跃了思想,强化学生思维能力及动手能力,强化对学生的实验技能及实验设计思想的培养,是一次再学习、再深化的过程.

这种教学方式能让学生体会到探索的乐趣,探索的未知性和不确定性也激发了学生的学习热情.这种变“被动接受”为“主动探究”有助于培养学生的创新能力,让他们体验到科学实验的多样性、趣味性,从而调动学生的积极性,变被动学习为主动学习,真正落实“知识与技能”、“过程与方法”、“情感与价值观”这一新课程的三维目标.

探索之四:变“演示实验”为“学生实验”

演示实验是教师的一份“责任田”,学生只能作为观众欣赏教师的表演.但有时学生会觉得实验现象可能是假的.试想,如果学生潜意识中认为实验现象是假的,他们又怎么能透过现象看本质呢?当然实验效果就可想而知了.所以我上课要做的演示实验,除了有危险性的实验,其他实验都让学生完成.尽管只有几个学生在做实验,对于其他学生来讲是自己的同学在做实验,但可信度大大提高了.因此我们把一些有条件让学生进行实验的演示实验改为学生的探究实验,让学生自己通过动手、动口、动脑获得知识,有利于调动学生学习的积极性、主动性,体现新课程实验探究的精髓.

例如在“电磁感应”一节的教学中,把演示实验变为学生探究实验,给学生发实验器材(干电池、电流表、原线圈、条形磁铁、导线),让学生首先观察电流方向与电流表指针偏转方向的关系,再观察原线圈的电流方向与磁铁运动方向的关系.把直观的材料作为培养学生知觉、观察力的材料,引导学生仔细、准确地进行观察,然后引导学生讨论、研究、对比,这样比演示实验的效果更好,学生可以深刻理解感生电流、切割磁感线、闭合电路等之间的关系.最后训练学生用科学的语言描述并解释所观察到的现象,从而顺理成章地得出结论.

可见,演示实验不仅使学生有机会展现实验技能,又能使他们得到科学方法的训练及能力的培养,加深理解和掌握物理概念和规律.苏霍姆林斯基主张知识应“让学生自己找出来”.我认为实现此主张的最佳途径就是让学生参与实验教学.

物理实验教学就是从学生的生活经验出发.在教学中笔者大胆尝试,打破教材的框框,让探索实验“变”中求“新”,将学生身边的事物与学习的内容紧密结合,使学生在自己熟悉的环境中主动进行探究实验、把握新知.这对于激发学生学习的兴趣,培养学生的思维能力,提高教学效果,有其独特的作用.

责任编辑罗峰