包雪平
摘 要:本文以初中物理探究實驗為載體,從“演示性探究實驗、學(xué)生課內(nèi)探究實驗、課外探究實驗和綜合性探究實驗”四個方面論述探究實驗實施的具體方式與手段。
關(guān)鍵詞:初中物理;探究實驗;途徑方法
實踐表明,借助于物理探究實驗?zāi)軌蛴行Ъぐl(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,促進學(xué)生創(chuàng)新思維,加深學(xué)生對物理知識與規(guī)律的理解,鍛煉學(xué)生使用實驗儀器的技能,培養(yǎng)學(xué)生分析問題、思考問題和解決問題的綜合能力。多年來,筆者一直注重初中物理實驗創(chuàng)新教學(xué)的探索與思考,本文以初中物理探究實驗為話題,重點闡述探究實驗實施的具體途徑與方法。
一、靈活取材,強化物理演示性探究實驗
演示實驗在現(xiàn)行初中物理教學(xué)中設(shè)置較多,但在實際教學(xué)中,由于實驗器材不完整、設(shè)備陳舊、實驗演示效果欠佳等因素,很多教師為完成“教學(xué)任務(wù)”,傾向于選擇“講實驗”代替“做實驗”的方式,表面感覺“容量大、效率高”,實際是事倍功半。其實,教師完全可以改變方式,靈活運用日常生活中的簡易素材制作實用的實驗器材與教具,克服原實驗效果不佳的欠缺。因此,教師可以將課本呈現(xiàn)的“演示性實驗”改造成“演示性探究實驗”,在條件許可的情況下,通過創(chuàng)設(shè)新的演示性探究實驗,充分發(fā)揮實驗在物理課堂教學(xué)中的作用與價值。
例如,在教學(xué)“研究液體的壓強”一課時,液體壓強產(chǎn)生的原因是液體的重力引起的,但是壓強的計算與液體的重力和體積大小無關(guān),這是學(xué)生難以理解的地方。此時,教師可以利用常見的器材創(chuàng)設(shè)一個演示性探究實驗:首先,根據(jù)液體內(nèi)部壓強由重力產(chǎn)生這一事實提出液體壓強與液體重力和體積是否有關(guān)的問題;其次,創(chuàng)設(shè)探究實驗不斷引發(fā)學(xué)生思考、分析,驗證猜想的兩種可能(有關(guān)或無關(guān))。從本次演示實驗的探究過程中,學(xué)生的疑難點得以解決,進而加深了學(xué)生對物理知識與規(guī)律的理解,提高了學(xué)生運用實驗探究的方法解決實際問題的能力。
可見,靈活取材來增加或改進演示性探究實驗?zāi)軌蚣ぐl(fā)學(xué)生潛在的探究欲望,鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新思維,有利于學(xué)生形成主動探究的意識和習(xí)慣,在培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、分析問題和解決問題的能力上起到事半功倍的效果。
二、開動腦筋,創(chuàng)設(shè)學(xué)生課內(nèi)物理探究實驗
物理教材中安排的探究性實驗是必做內(nèi)容,教師應(yīng)想方設(shè)法創(chuàng)設(shè)一些學(xué)生探究實驗穿插在課堂教學(xué)之中,讓學(xué)生在實驗探究的過程中,對那些典型的新問題,可以通過創(chuàng)設(shè)新的探究實驗進行處理;對那些課本中重要的演示實驗,可以適當(dāng)轉(zhuǎn)換成探究實驗的形式進行;對那些課本習(xí)題中的難點問題,可以適當(dāng)配置一些學(xué)生探究實驗以便于問題的解決。這樣,從多個角度實現(xiàn)學(xué)生課內(nèi)物理探究實驗的融入,有助于學(xué)生厘清物理過程與物理規(guī)律,有利于培養(yǎng)學(xué)生的物理實驗探究能力。
例如:在“探究水的沸騰”實驗中選取大試管進行實驗時,學(xué)生會驚奇地發(fā)現(xiàn)水沸騰時的溫度大約在103-105攝氏度之間,而不是100攝氏度,這時,學(xué)生就會產(chǎn)生多種疑惑:可能與酒精燈火焰大小有關(guān)、可能與水中存在的雜質(zhì)有關(guān)、可能是溫度計存在質(zhì)量問題產(chǎn)生測量誤差……面對這些“意料之外”的問題,教師不能采取回避的態(tài)度,而應(yīng)要求學(xué)生采用多種途徑查閱資料,厘清影響水沸點的具體因素。同時,正確引導(dǎo)學(xué)生重新設(shè)計對比加熱實驗(大試管盛水加熱和燒杯盛水加熱)進行探究,要求各個小組成員針對實驗探究結(jié)論進行全面、細(xì)致地分析與討論,進而找到“試管盛水加熱時引起水沸點普遍高于100攝氏度”的緣故——主要是水沸騰后試管上方的水蒸氣不能及時散開,液體的表面氣壓超過1atm,導(dǎo)致水沸點升高。
可見,學(xué)生在實驗過程中不斷生成新問題,此時,教師應(yīng)提醒學(xué)生適時關(guān)注實驗過程中出現(xiàn)的新情況、新問題,針對典型問題創(chuàng)設(shè)實驗進行探究,讓學(xué)生真正體會到科學(xué)探究的曲折與快樂,也體驗到生成性探究實驗的重要性。
三、因地制宜,拓展學(xué)生課外物理探究實驗
初中物理課堂教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的重要陣地,課外實踐活動也是培養(yǎng)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的重要組成部分,教師應(yīng)因地制宜,借助課外環(huán)境的靈活性特征積極引導(dǎo)學(xué)生進行課外探究性小實驗的操作,從而增強學(xué)生科學(xué)探究的興趣、發(fā)展學(xué)生科學(xué)探究的特長。
首先,組織學(xué)生自愿成立課外興趣活動小組,從教學(xué)需求的角度出發(fā),積極開展“生活中的物理探秘”課外實踐活動,將“課堂教學(xué)、學(xué)生生活實際、課外活動”等資源有效整合,讓學(xué)生自己創(chuàng)設(shè)探究實驗的內(nèi)容與方案,指導(dǎo)學(xué)生利用生活素材自制或從學(xué)校實驗室借出部分器材進行探究性實驗操作。例如,物理課外活動興趣小組成員自己動手制作常用實驗器材:電鍵、電池盒、燈座、滑動變阻器……并利用這些簡易的器材進行一系列的電學(xué)探究實驗:電阻的測量、影響電阻大小的因素、歐姆定律……實踐表明,大部分學(xué)生對這種動手做實驗的興趣倍增,有的甚至成了電學(xué)探究實驗迷。
其次,借助學(xué)生家長的力量鼓勵構(gòu)建家庭物理小實驗室,以保證課外小實驗活動的順利實施。教材中設(shè)置了很多取材方便、操作簡單的課外小實驗,其主要目的是為了激發(fā)學(xué)生科學(xué)探究的興趣,培養(yǎng)科學(xué)探究的能力。筆者鼓勵學(xué)生家長積極幫助學(xué)生共同構(gòu)建家庭物理實驗室,指導(dǎo)學(xué)生完成課外物理小實驗。
總之,教師可以創(chuàng)設(shè)豐富多彩、形式多樣的物理探究實驗,讓所有學(xué)生都能親自動手進行物理實驗的探究,不斷養(yǎng)成科學(xué)探究的意識與習(xí)慣,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和情感價值觀,不斷提高學(xué)生的實驗技能、創(chuàng)新精神和探究能力,進而促進學(xué)生物理核心素養(yǎng)的全面發(fā)展。endprint