初中物理实验探究的教学及实施
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作者: 赖少金
摘 要:物理学是一门以实验为基础的学科,物理实验在物理教学乃至整个科学教育中都占有重要的地位。新一轮的物理课程改革为实验教学提供了一片沃土,根据新的教学理念,本文就初中物理探索性实验教学实施进行了粗浅的探索。
关键词:初中 物理 探索性教学
一、物理探索性实验的含义及目的
物理探索性实验指:根据物理实验的特点、内容和教学实际情况,在学生已有知识和现有的实验技能的条件下,由教师或学生提出实验课题,在教师的指导下,引导学生自主确定实验原理,设计实验方案并动手实验,主动探究,得出结论的一种实验方式。它旨在充分发挥学生在实验教学中的主体地位,让学生亲历实验对未知结论的探索,激发学生的思维状态,培养学生创新意识,初步形成科学态度,训练科学方法,提高学生分析问题、解决问题的能力。其目的在于让学生在获得知识的同时也培养他们的创新精神和实践能力,而知识与能力的获得主要不是靠教师的强制性灌输,而是学生的主动探索、主动思考、亲身体验出来的。物理探索性实验教学较传统物理实验教学在教师观、学生观、教学观、学习观、评价观等多个方面都有了更新颖、更丰富的内涵。
二、初中实验探究教学内容的选择原则
1.适度的原则
在探究教学中,探究内容既不能过于复杂,需要太长的时间进行探究;也不能太过简单,学生很容易就可以得出结果,从而失去探究的兴趣。在每一次探究中,一般要选择只含一个中心问题的内容,进行一次探究循环过程即可解决问题,通常不要求学生对证据做过多的探究。当然,根据学生年级、知识准备情况等的不同,探究的复杂程度要有所变化,但这同样是适度的问题。适度的原则更主要的是指难度上的适宜。在一般情况下,探究问题的解决所需的能力应在学生的最近发展区之内,对这样的难度水平的问题学生通过努力可以解决。换一种更通俗的说法,即选择的探究内容对于学生来讲,通过对他们已有的知识、能力的提取和综合,是可以进行探究并能得到结果的,但是,这些内容对学生来讲绝不能毫无疑问、不费努力即可解决。适宜的难度要求探究的内容具有适度的不确定性,其变量的多少要以学生能够掌握和控制为限度,过多的变量使学生产生过多的疑惑。
2.引起兴趣的原则
学生主体性得以发挥的前提条件之一便是具有了内在动机,因此,以学生发挥主体作用为特征的探究教学,必须能充分激发学生的内在动机,探究的内容即肩负着这样的使命。可以这样讲,学生对探究内容的兴趣是探究活动进行下去的动力源泉。什么样的内容才能引起学生的兴趣呢?(1)能够满足学生现实需要的内容能够引起学生的兴趣。这也是当代科学教育把目光转向学生生活、选择切合学生实际内容的原因之一。(2)对于超越常规但又在情理之中的问题内容,学生也会感兴趣,因为这样的问题能够激发学生了解的欲望。(3)对于具有一定难度的问题学生感兴趣。学生有一种天生的好奇倾向,喜欢探索未知世界,喜欢探究问题的答案。随着问题的解决,学生的好奇心得到了满足,也同时感受到了成就感,这些成为他进一步探究的动力所在。例如在学习液体对光的折射内容时,由于入射光、反射光和折射光不易观察,教师可要求学生合作进行课外实验:用自己调配的香皂水和激光灯可以清晰地观察到光的折射现象。在学习浮力时,对浮力产生的原因,教材只用理论进行了说明,教师单纯的理论讲解和分析是难以令学生信服的,教师可让学生课下分组进行实验并做出合理的解释。用一个透明的饮料瓶,截去塑料瓶底,拧开瓶盖以后,放入乒乓球并倒入水,学生会惊奇地发现乒乓球并没有按他们的想象那样浮起来,当用手堵住瓶口,当乒乓球底部接触到水时,乒乓球会立即浮起来。这样既让学生真正搞清了浮力产生的原因,又极大地激发了学生的学习兴趣,培养了学生的动手能力。再如学习做功和物体内能的改变时,在缺乏空气压缩点火器时,教师只进行单纯进行讲解则教学效果较差,若让学生课后给自行车打气,感受打气筒壁温度的变化来加强对知识的理解,则会取得良好的教学效果。
3.可操作性的原则
探究教学的特征决定着探究内容应具有可操作性,即探究内容是可以通过有步骤的探究活动得到答案的问题。这里有两条主要标准:(1)探究的结果与某些变量之间具有因果联系,这种因果联系通过演绎推理是可以成立的。如果这种因果联系不成立,探究活动便没有结果;如果这种因果联系不能以演绎方式而推得,就会使探究活动不严密,学生也难以把握。(2)这种因果联系在现有条件下可以通过探究活动而证明。所谓现有条件,即是一方面是指现有的物质条件,如学习材料、实验设备等。另一方面指学生已有的知识准备、技能准备等。不可否认的是虽然有些内容并不具有可操作性,但是利用探究的方法更有助于学生深刻理解,这时对这种内容要进行一定的转化,转化的策略之一便是对这一内容进行推演,然后通过对推论的证明来证实原有内容的正确。
三、实验探究教学的实施
《物理课程标准》中倡导的“科学探究”其中很重要的内容就是“探究性实验”,它是在学生不知道相关知识,尤其是不知道各物理量之间有何关系的前提下,让学生通过一个科学探究性实验来完成求知的过程。在此过程中,学生探究实验现象产生的原因,从定性或定量的角度去找出内在的联系,并进行归纳和总结,从而得出正确结论。
1.初中物理探究式实验的问题设计
在物理实验教学中采用探究的方式进行,形成探究式的物理实验教学模式,可以同时发挥探究教学和实验教学的优点,实现常规的接受式理论教学所无法实现的功能。科学探究式实验的问题设计。在科学探究式实验中,问题的设计是相当重要的。设计的问题恰当,可以引导学生思考,有助于探究;设计的问题不恰当,则会使探究式实验丧失应有的作用。通过对探究式实验的问题设计可以使实验的内容拓宽、延伸。
2.开展科技小制作为主的活动
课堂的教学内容要受到考试成绩、教学时数、教学内容的广度和深度等很多条件的制约,教师不能任意调节教学内容。而课外的科技活动无论在内容的广度和深度以及活动的方式和方法上,都有极大的灵活性,可以最大限度地发展学生的才华,调动学生的积极性。例如,学生用饮料瓶制作的“加压时气体液化”的实验,取得了良好的效果。在课外学生自制的指南针,用铅笔芯自制的滑动变阻器,自制的简易验电器,自制的交通红绿灯、电铃,学习了发电机以后可以制作水果电池等。这些小实验都使物理知识在应用中得到了升华。
可见,在教学中,教师根据教材的体系,合理安排课外实验活动,使我们身边的小材料运用得当,对于学生学习物理兴趣的提高,教学效果的提升都有极为重要的作用。
参考文献:
[1]靳玉乐.探究学习.成都:四川教育出版社,2005.3.
[2]蔡亚萍.中学化学实验设计与教学论.杭州:浙江教育出版社,2005.
作者单位:广东省中山市华侨中学
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