周穎
摘 要:初中物理的許多概念和規(guī)律都是在探究實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上總結(jié)概括出來的。因此初中物理是一門圍繞實(shí)驗(yàn)探究和觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為主的學(xué)科。實(shí)驗(yàn)可以培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和激發(fā)學(xué)習(xí)物理的求知欲,同時(shí)還能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力和良好的科學(xué)素養(yǎng)。這個(gè)特點(diǎn)決定了初中物理課必須要認(rèn)真設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),通過實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生思維能力、動(dòng)手能力和觀察能力及創(chuàng)新意識。探究性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要遵循以下過程和方法。
關(guān)鍵詞:實(shí)驗(yàn)的原則;課題選擇;方案;實(shí)施
一、充分的前期準(zhǔn)備
首先教師要對實(shí)驗(yàn)有深入的研究,且具備基本的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ▽?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)器材的選擇等。而且在實(shí)驗(yàn)中我們會(huì)發(fā)現(xiàn)教材中的實(shí)驗(yàn)有些設(shè)計(jì)并不十分合理,或現(xiàn)象不明顯,方法不太簡捷。我們可以通過細(xì)致深入的研究,拓展教材中的實(shí)驗(yàn),使之更全面,可操作性更強(qiáng)。這就需要教師對實(shí)驗(yàn)過程有充分的了解,不斷更新改進(jìn),做好前期準(zhǔn)備,從而使學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)探究獲得相關(guān)的知識。
二、探究性實(shí)驗(yàn)課題的選擇
1.選擇的課題不能超出學(xué)生的基本操作能力和知識能力水平。
2.課題的選擇必須有利于發(fā)揮學(xué)生主觀能動(dòng)性和學(xué)習(xí)興趣。通過查閱資料和自己動(dòng)手、動(dòng)腦而有所創(chuàng)新,從而獲得物理規(guī)律。
例如,探究“真空不能傳聲”實(shí)驗(yàn)。教材中是用真空罩來實(shí)驗(yàn)的,但對實(shí)驗(yàn)設(shè)備的要求很高。在實(shí)踐中已有很多方法可以實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,可以讓實(shí)驗(yàn)改進(jìn)。讓學(xué)生利用這個(gè)課題,查閱資料,重新選擇適合自己能力的、更便捷簡單的實(shí)驗(yàn)方法來探究。
三、猜想與假設(shè)
在實(shí)驗(yàn)前要讓學(xué)生根據(jù)已有的物理知識和實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn),對要解決的問題的答案提出猜想和假設(shè),對探究實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行有理由的預(yù)測。
四、實(shí)驗(yàn)方案的確定
確定實(shí)驗(yàn)方案首先要根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮途唧w要求的不同,尋求科學(xué)的、可靠的、有說服力的實(shí)驗(yàn)原理。再依據(jù)實(shí)驗(yàn)原理擬定可行的實(shí)驗(yàn)方案,達(dá)到人為地控制研究對象,排除干擾,達(dá)到突出主要研究對象,突出實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、過程及其特征。然后再根據(jù)實(shí)驗(yàn)方法選擇合適的儀器,準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)器材,完成實(shí)驗(yàn)方案,從而培養(yǎng)學(xué)生靈活解決實(shí)際問題的能力。
五、實(shí)驗(yàn)的實(shí)施
主要是根據(jù)所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案,用實(shí)驗(yàn)器材來構(gòu)建物理情景,完成實(shí)驗(yàn)方案,培養(yǎng)學(xué)生靈活解決實(shí)際問題的能力。在探究實(shí)驗(yàn)過程中要注意以下幾點(diǎn):
1.注意科學(xué)性
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象要能夠正確地展示物理現(xiàn)象、物理規(guī)律,因此實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性就顯得十分重要。例如,要分清反沖和相互作用力的現(xiàn)象。如果科學(xué)概念弄錯(cuò),那么實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)就會(huì)有錯(cuò)誤,得到的結(jié)論就會(huì)是不真實(shí)的,甚至是錯(cuò)誤的。所以教師在指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)要格外注意概念間的細(xì)微差別,不能似是而非。
2.注意可視性
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象要讓學(xué)生都能看清楚,因此可以對實(shí)驗(yàn)器材稍加改進(jìn)。比如,可以把實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象放大呈現(xiàn)。例如,在做三棱鏡色散實(shí)驗(yàn)時(shí),可以把美麗的七色光利用投影儀打在墻上,使很多同學(xué)都可以清晰地看到。再如,利用驗(yàn)電器檢驗(yàn)電荷時(shí),由于驗(yàn)電器太小了,現(xiàn)象不清晰,可以在驗(yàn)電器背后加一盞燈,使現(xiàn)象更容易看清,增加可視性。
3.注意實(shí)驗(yàn)的穩(wěn)定性
初中生的注意力,自信程度還比較薄弱。如果因?yàn)閷?shí)驗(yàn)的不穩(wěn)定性使學(xué)生必須經(jīng)歷多次的探究失敗,學(xué)生就會(huì)失去興趣。因此在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候有必要幫助學(xué)生進(jìn)行有效的經(jīng)驗(yàn)傳授。如,在電學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)容易損壞的器材要留有備份,例如小燈泡。再如,做慣性實(shí)驗(yàn)打棋子時(shí),要告訴學(xué)生操作技巧,增加實(shí)驗(yàn)穩(wěn)定性,保證學(xué)生的實(shí)驗(yàn)熱情。
4.注意實(shí)驗(yàn)的安全性
(1)實(shí)驗(yàn)的過程中要注意實(shí)驗(yàn)可能給學(xué)生帶來的傷害。所以要培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范的操作意識,防止實(shí)驗(yàn)帶來傷害。如,在連接電路時(shí),要讓學(xué)生養(yǎng)成良好的操作習(xí)慣。例如,在連接電路時(shí)我們往往只強(qiáng)調(diào)要斷開開關(guān),卻忽略了要最后才能把電源連入電路中,從而保證實(shí)驗(yàn)的安全。而且學(xué)生會(huì)把所學(xué)應(yīng)用到實(shí)際生活中,實(shí)現(xiàn)了從物理走向生活的教育目的。
(2)實(shí)驗(yàn)要注意安全可靠,考慮儀器的性能及量程,確保不會(huì)對儀器造成損害。實(shí)驗(yàn)就需要教師培訓(xùn)學(xué)生選擇器材的能力和方法,及安全意識。
六、實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新性
初中物理教課書中的探究實(shí)驗(yàn)方案有的存在現(xiàn)象不明顯或器材太復(fù)雜等問題,這就給我們留下了創(chuàng)新改進(jìn)的空間。比如,可以利用現(xiàn)有器材重組,用簡易的材料搭建,買一些市場上簡單實(shí)用的生活用品。例如,“力能改變物體的形狀”實(shí)驗(yàn)時(shí),教材中的器材是圓柱形的玻璃瓶,有的學(xué)生認(rèn)為液體的上升是熱脹的因素??梢杂帽獾钠孔觼碜?,向左右拉瓶子,液體會(huì)下降,這樣就消除了學(xué)生的疑慮。而且器材簡單易收集,操作容易,現(xiàn)象明顯。再如,做物體在水中懸浮實(shí)驗(yàn)時(shí),不容易找到恰好密度與水相同的固體,學(xué)生的形象思維建立不起來,可以改進(jìn)實(shí)驗(yàn)。把食用油倒入酒精溶液中,通過調(diào)節(jié)酒精與水的比例使圓球形的黃色油珠懸浮在酒精溶液中,現(xiàn)象十分明顯,而且顏色漂亮,輕松地達(dá)到教學(xué)目的。
創(chuàng)新是一個(gè)過程,對于一個(gè)實(shí)驗(yàn)要經(jīng)過不斷地使用和改進(jìn)才能逐漸達(dá)到完美。這個(gè)過程會(huì)提高學(xué)生對物理現(xiàn)象和概念、規(guī)律的理解,提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。
總之,做好物理實(shí)驗(yàn)可以使學(xué)生在心智上有所收獲,使學(xué)生在知識、視野、思維、技能、思想等方面得到提升。物理教學(xué)中學(xué)生應(yīng)該在不斷的思考、動(dòng)手實(shí)踐再思考的過程中有真正意義的提高。
參考文獻(xiàn):
朱龍祥.物理教學(xué)思維方式[M].1版.北京:首都師范大學(xué)出版社,2003.
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