刘建军
河北省张家口市宣化第三中学 刘建军 邮编:075100
关键词:物理实验 培养 能力 品质
物理学是一门以观察和实验为基础的科学,在初中物理教学中,实验占有很重要的地位。它是培养学生的观察和实验能力,培养学生实事求是的科学态度和良好实验素质的重要手段。
实验是物理教材的重要组成部分,教材中有与知识内容紧密联系的演示实验,有旨在培养学生动手操作能力的分组实验,有重在培养学生兴趣和创造性的选做实验及小实验,如果教师引导得法,对于培养学生的能力和品质是行之有效的。
实验过程是按一定的顺序进行操作、观察并总结出规律的过程。教师要根据实验内容,引导学生有目的地去观察,有方向地去思维,从而获得有关知识并从中逐步培养他们的观察能力。
实验本身就是一个操作过程,新课标对培养学生的实验技能有明确要求。学生在分组实验中,每个人都有操作的机会。在条件许可时,可以将演示实验改成学生实验或布置一些课外小实验,尽量给学生一些亲自动手的机会,这对于培养学生的操作能力是很有帮助的。在学习量筒、弹簧秤、杠杆等知识后,可让学生自制量筒,制作橡皮筋测力计,自制杆秤等。这样对于培养学生的动手操作能力大有裨益。
物理实验既是知识的传授,也是方法论的教育。实验教学更是实验方法的教学,是探求物理规律过程的教学。每一个实验的完成,必须有科学的思想、科学的方法和科学的态度。例如:在《电阻》一节研究导体的电阻跟哪些因素有关的实验中,学生推测到:导体的电阻跟材料、长度、横截面积等有关。一个物理量跟多个因数有关时,要研究跟某个因数的关系,就必须让其他因数保持不变,这种研究问题的方法叫控制变量法。在焦耳定律实验中也用到了这种方法。可见好的实验方法是研究物理问题的重要手段。
不论是演示实验还是学生实验都要科学地展现实验过程,由应试教育的重实验结论到素质教育的重实验过程,这是一个质的飞跃。物理实验要体现实验者的设计思想。每个实验就必须分阶段进行,一般分四个阶段:1、根据题目进行预测;2、设计实验仪器组装;3、观察现象记录数据;4、处理数据行出结论。根据题目进行预测,这利于学生开拓思维进行预见,这是发明创造的前奏。设计实验很关键。有人主张先由老师演示一遍然后让学生做,这样会使学生对实验失去兴趣,更谈不上培养能力,提高素质。自己设计和模仿老师是两种截然不同的方法,前者有利于培养创造能力,解决问题的能力,培养学生的探索精神,确立学生的主体地位。观察现象记录数据要有严肃认真、实事求是的科学态度,不能凑数据,更不能抄袭他人结果,根据现象得出结论有助于培养学生的概括能力。应用数学方法处理数据时,培养学生综合运用知识的能力。
利用物理实验,有助于引导学生深入思维,大胆想象,敢于创新。例如学生做“测定物质的密度”的实验时,教师先引导学生思考:要测石块的密度得先测哪些物理量?用什么仪器?如何测定这些物理量的数值?学生完成实验后,再向学生提出:你能否用量筒测出100克酒精?(拓宽了课本)大家热烈讨论,他们的思维在一步步深化。通过测定小石块的密度,大部分学生都已学会初步测定密度的知识。如何测定盐水的密度?可以放手让学生按自己设计的方法去完成。尽管所用的方法有所不同,尽管有的方法还存在不足,在不同的方法中肯定有最佳方案,怎样选择,应发动学生积极讨论,找出不足之处,决定取舍。只有这样,学生才能体会到:实验课不仅学到了知识,还掌握了解决问题的方法,实验教学促使学生在学习过程中想得多了,深了,钻得细了,透了。从而拓宽学生的思路,提高了分析问题和解决问题的能力,这在当前的教学中是大力提倡的。
要做好这一步,教师首先转变观念,要从知识的传授者转变为学生学习的指导者,让学生由被动的接受转变为学习的主体,教师要充分信任学生,对每一个学生都抱有真诚的期望,让学生在融洽的有利于交流的课堂氛围中萌发创新动机,在教学中变老师讲、学生听为老师导、学生动。老师多为学生提供动手、动脑的机会,例如有计划地组织小组讨论,准确地把握讨论时机,让学生动手操作等等,这样既能激发学生的学习兴趣,又能培养学生创新能力。
通过测定小石块和盐水的密度,大部分同学都能达到本实验的教学目的。为了进一步激发同学们的创新思维,再设计两个问题:(1)如何测一大块煤的密度?(2)蜡块不沉入水中,如何测蜡的密度?这两个问题由易到难,它将推动学生不断地带着疑问去探究,去思考。又如:伏安法测电阻的实验中,如果缺少电压表或缺少电流表,如何测量电阻,怎样设计实验?测定小灯泡额定功率的实验中,小灯泡的额定电压为3.8伏,而只有0—3伏量程的电压表,怎么办?初中物理实验教学中,类似这些具有挑战性的问题很多。课堂上教师要多给学生提供这些机会,并鼓励学生勇于探索,大胆创新,敢于发表不同意见。学生接触的情景多,发现的问题多,设计的方案多,不仅有助于掌握知识,培养能力,而且会增强创新的信心和勇气。要点燃学生的创新之火,教师要为学生多创设情景,以激发学生的创新意识,在设计教学过程中教师要精心设问,以激活学生的创新思维,在课堂教学中,要注重学生参与解决问题的全过程,以展示学生的创新能力。
搞好物理实验教学,激励学生勇于面对困难,培养克服困难的勇气和能力,实践与困难总是形影相随的,在学生遇到困难,教师要鼓励并帮助他们战胜困难,让成功的喜悦激励学生的自信,培养他们克服困难的勇气、成为前进的动力。例如在“阿基米德原理”的教学中,为了加深对原理的理解 我让学生回答,决定物体所受浮力大小的因素有哪些?这个问题对初学物理的学生来说有一定的难度、学生似乎难住了,课堂里静寂无声。此刻紧张的思维活动正在学生头脑中展开,学生回答说:可能与物体的密度有关,可能与物体的体积有关,可能与浸入液体的体积有关,可能与浸入液体的深度有关,对于以上答案,我当场未作肯定和否定,而是引导学生设计实验方案。亲自动手检验自己的猜想,某同学在实验报告中写到,我真正认识到浮力的大小仅决定于物体浸入液体的体积和液体的密度,通过实验培养学生克服困难的意志,也就是为了造就一代新人在这方面应有好品质。
可以说“物理实验是培养学生能力和品质的有效载体”。 实验教学对于提高学生的观察能力和动手操作能力、培养科学态度和创新精神、掌握科学方法等方面起着任何教学手段都不可替代的作用。利用物理实验有助于培养学生的多种能力,有助于形成学生良好的品质。作为一名物理教师,应该充分认识到,搞好物理实验教学在这方面的重要性和必要性。
作者简介:
刘建军,男,1968年6月出生,毕业于河北师范大学,现工作于张家口市宣化第三中学,张家口市骨干教师。2001年研究的课题《"三小"活动实验》获河北省教学成果三等奖。
通讯地址:张家口市宣化区新华路8号,宣化三中。
联系电话:13253138579 17736316820
电子邮箱:xhszljj@126.com