让学生在动手体验中学习
2013-04-29许凤珍
许凤珍
摘 要: 教师在物理教学中要改变死记硬背、机械训练式接受学习的现状,让学生在动手中体验,在体验中学习物理。作者谈谈自己在物理教学中的几点做法。
关键词: 物理教学 实验教学 探性实验
物理新课程强调“主动参与、乐于探究、勤于动手”,强调为学生的终身发展提供“基本技能和良好的情感态度与价值观,以创新精神和实践能力为核心”的教学。加强学生动手实验,多让学生“在动手中体验,在体验中学习”,有利于培养与训练学生动手操作能力与创新素质。
物理是一门实验科学,但当前普遍的教学模式是:教师的理论讲授(少量的演示实验)+学生的大量笔头练习(少量的分组实验),学生偶尔做实验,也大都是程序式地“照方抓药”,根本用不着独立思考,更谈不上深入细致地分析与研究。强调学生“记住”实验,而不是强调学生实验探究,所“探究”的实验没有失败的,总是“成功”的。
只有引导学生“自主”动手实验探究,才能更好地体现“以学生发展为中心”的现代教学法特征,才是真正的素质教育,才符合“知识源于行动”的观点。只有学生自己具体地、自发地参与各种活动与独立思考,才能形成自己的假设,并给予相对合理的证实或否定,才能获得真实的、深刻的知识。哪怕是经历失败,体验失败,但从失败中发现不足,吸取教训,对培养学生的科学素养也具有不可代替的作用。下面是笔者在物理实验教学中的几点做法。
1.重视科学探究方法与步骤的教学,激发学生对科学探究的兴趣。
教材上没有专门介绍如何科学探究,但我会在学生刚接触物理时,花几节课时间,对科学探究方法和步骤进行教学,让学生说说他们在小学的《科学课》中学到了哪些有趣的内容?并及时问知道为什么吗?要怎样揭开谜底,知道真相?简单介绍针对提出的问题进行合理的猜想与假设,根据猜想与假设进行设计实验与收集有效的证据等,逐步引入科学探究的七个主要环节。介绍科学家从生活中观察现象、进行猜想的一些小故事,让学生明白科学探究并非深不可测,而是更多地来源于生活经验与合理科学思维的结合,对相关的问题做尽量合理的猜想、假设,帮助学生对科学实验探究有初步了解,激发学生对科学探究的兴趣和信心。
2.将一些演示实验改成学生动手实验,提高实验的有效性。
演示实验是教师为学生提供感性认识的过程,但不少演示实验学生无法看得很清楚,也无法代替学生自己的亲历性体验。教学中将有些演示实验改为学生动手实验,可以激发学生的学习热情,增强学习效果。例如,在《滑动变阻器》教学中,把学生带到实验室,两人一组,对滑动变阻器的构造进行仔细观察,并引导学生思考:金属杆的粗细与电阻丝的粗细有什么不同?这样做可以起到什么作用?学生理解了滑动变阻器的结构后,再结合影响电阻大小因素,就很清楚地认识了滑动变阻器。然后又让学生把滑动变阻器连入电路中,移动滑片,观察灯的发光情况。(考虑到学生可能把滑动变阻器与灯或电源并联,造成短路,实验时采用干电池。)学生连出的电路方式很多,甚至把干电池损坏了,虽然浪费了一节干电池,却在“失败”与“浪费”中掌握了滑动变阻器的使用,从“失败”与“浪费”中吸取了经验与教训。由于所连的电路多种多样,对电路的影响作用也各不相同。教师请生学在黑板上画出几个不同的电路图,再和学生一起分析电路,回答有关问题,最后总结出正确用法。
通过这样的教学,学生对滑动变阻器的工作原理,连接方法,以及电路的分析就有直观、全面、深刻的认识和理解。
3.准备些“额外”的实验,“胜过千言万语”,可以收到很好的效果。
有些物理概念比较抽象,不好理解,而教材又没有安排相关的演示或分组实验,教师仅凭“三寸不烂之舌”讲解,往往是“事倍功半”。若能合理设计个实验,让学生动手探究,再适当讲解,往往“只言片语”,就能收到“事半功倍”的效果。例如,学生在学习《局部短路》时,我就设计了右图所示的电路,要求学生用一条铜线依次连接(A,B)、(A,C)、(B,C)、(B,D)等,观察灯L1、L2、L3的亮灭情况。学生有了以上感性认识,再对局部短路进行讲解,学生就容易接受与理解,而且掌握牢固、深刻。
4.不要为了所谓的节约时间,把探究性实验变成验证性实验。
虽然“课程改革和素质教育”已经推行了十几个年头,但现实中,许多家长、学生、老师更多地关注知识的掌握和运用,解题能力,以及考试分数,而对知识的获得过程比较忽视。为了挤时间、赶进度,大量的习题操练,一些教师就把探究性实验改成验证性实验或演示实验。这样是难以培养学生的实验思维能力和实验操作能力的,从根本上说,忽略了实验探究本身的功能,变相剥夺了学生探索和思考的权利,不利于学生的长久发展。
5.尽量为学生的动手实验提供支持和帮助。
学生的动手实验,不应仅限于课堂,教师可以和学校实验室协商,为学生的课余实验尽可能地提供仪器设备上的支持。教师在年段室或教室角落放上一些实验器材,方便学生实验。如学生学了《密度、浮力》后,放上天平、量筒、弹簧测力计、烧杯、铁架台、密度计等;在学了《欧姆定律》后,放上电流表、电压表、滑动变阻器,电阻、导线等;在学了《凸透镜成像规律》后,放上光具座和透镜等。这样,可以为课堂上没有完成的同学提供继续实验的条件,更重要的是为那些对物理实验感兴趣、学有余力的学生,更综合、更深入地学习、探究提供条件。这些学生往往会有新的发现和想法(有时教师也没有预料到),独立思考与探究,往往有智慧的火花闪现。
6.因势利导,保护学生动手实验探究的积极性。
日常教学中发现,每次动手实验,学生总是非常兴奋、急不可待,表明学生对动手实验的兴趣非常浓厚。如果因此而大加训斥,甚至取消实验,则实为大错。应该通过耐心的教育和习惯的养成,因势利导,让他們“玩出”与本实验有关的新“花样”或获得“额外”的知识,达到充分动手探究的目的和效果。如调皮的男生做电学实验时,喜欢让小灯泡发出耀眼的亮光,甚至把灯泡烧坏,他们觉得这很刺激。教师应引导他们由此认识到额定电压及超过额定电压对用电器寿命的影响,多学到知识,保护他们探究的好奇心。这样,即使烧毁一个小灯泡也是值得的。对于不能取得预期学习效果的学生,教师应该帮助他们学会动手,树立信心。
7.因地制宜、随手取材做实验,体现生活中的物理
有些演示实验,可以因陋就简地让学生动手做。比如,让学生在上新课学习时,动手抽出竖立在钢笔帽下的纸条认识惯性,用双手摩擦生热改变双手的内能,用橡皮筋做声现象的一些实验,用两张纸做流体的压强与流速的关系,等等。课后做一些有趣的实验,如《测同学百米跑不同路段内的平均速度》,回声现象,纸盒烧开水,自制滑动变阻器,自制电动机,等等。这种因地制宜、随手取材的实验,比较亲切,参与面广,简单明了,易于突出事物的本质,富有创新教育的因素,且成本低廉、易于推广,给学生课后实验和制作带来便利和启发。
李政道博士曾在一次演讲中说:“十八世纪前,许多发明创造都是中国人搞的,因此不会动手,绝不是中国人的传统。”教师要常反思自己,在“实验教学”方面做了什么,做得怎样。