學生探究性實驗體驗和改進

李志勛

在21世紀的新時代里,不僅對教師有新的評價,而且對學生也有了新的要求。在21世紀我們要求學生既要有扎實的理論知識,還要有熟練的動手能力。物理作為一門基本的學科更是如此。而實驗是最能激發他們學習物理的興趣。所以我認為實驗是初中物理必不可少的,無論是演示實驗還是學生實驗。實驗是從感性到理性認識過程,是從具體到抽象、從簡單到復雜的思維形成過程,符合學生的身心特點和認識過程。因此實驗既是物理教學的重要基礎,又是物理教學的重要內容、方法和手段。利用實驗可以培養學生多方面的能力。通過對實驗原理的理解、觀看或親自動手進行操作、信息(現象或數據)的獲取、分析綜合等過程可以培養學生的多種動手能力。

例如初二“液化”概念的教學,由于學生在生活中已經積累了一定量的感性素材,小學自然和初一地理學過“大氣中的水蒸氣會凝結成小水珠”,學生已經形成了液化的前概念,按教材列舉一些液化現象,然后分析得出結論:“降低溫度,氣體液化”。這樣的教學也能夠建立“液化”的概念,但這種建立過程太粗略,停留在知識的識記上,課堂教學也枯燥。這節課是在學生已有的“液化”前概念的基礎上,強化正確的認識,更深地認識“液化”,并要求學生會用“液化”解釋生活中的有關物理現象。教學時可插入兩個演示實驗。先在秋高氣爽的十月準備一瓶冰凍礦泉水,用抹布擦干凈后展示在學生面前,立即喚醒學生生活中的經歷和腦中已有疑問“過一會,瓶外會有水珠出現?”,“瓶外為什么會有水珠出現?”學生很快進入教師設置的物理情景,教師趁機發問“瓶外的水珠從哪里來?”經過教師的討論、分析、學生確定“水珠不是從瓶內滲出來的”,“水珠從空氣中來”。教師進一步追問:“水珠是怎么從空氣中變來的?”然后,演示下面實驗如圖1,同時加熱兩只盛有冷水的燒杯,并引導復習、分析:“杯中的水有沒有發生物態變化?”學生答:“蒸發”,“蒸發成的水蒸氣,人眼為什么看不見水面上方的水蒸氣?”(強調水蒸氣是無色無味氣體,空氣中有大量的水蒸氣)。取兩塊玻璃片,一片在火上烤熱,另一片不烤。兩片分別放在燒杯上片刻,待冷玻璃片上生成了明顯的水珠時,而熱玻璃片上沒有生成水珠,把兩塊玻璃片同時展示給同學們看?！八槭窃趺磥淼?”“水蒸氣遇冷凝結成小水珠”,隨后要學生觀察,拿走玻璃片的杯口上方有“白氣”出現,“白氣”是什么?再引導學生進行分析。通過進行實驗,令到學生收到意想不到的效果.

然而,陳舊重要內容、方法和手段的實驗教學理念是制約學生實驗能力提高的根本因素,學生只習慣于在別人指定的思維上按部就班,喪失了最為可貴的積極探索精神。例如在講到“平面鏡成像”時,由于條件的限制,我們只能由教師手拿一塊平面鏡來做演示實驗,抑制了學生的動手能力和求知欲望,結果效果不是很明顯。但如果能給每個學生都有機會動手操作的話,我相信結果肯定不同凡響。所以為了更好地進行探究性教學,我們必須學會善于利用身邊的物品,盡量用一些普通的物品來進行實驗,盡量能滿足學生的學習需要。再比如在我說到“影響蒸發快慢的因素”時,我盡量利用我們身邊的工具,發揮它們最大的用途。我設計了以下的實驗。

教學實踐表明,初中學生有一定的觀察能力、實驗能力和思維能力,但分析判斷能力還不成熟,自主性還不強,因此還需要給予正確的指導。故需精心設計教案,把教學過程設計為學生探究新知識的過程。學生在實驗探究之前必須深諳實驗的原理,熟悉實驗器材的功能與應用,有明確的實驗目標。學生根據教案中的探究思路進行實驗,而不是完全放手任由學生操作。這種完全放手給學生操作,對于初中生來說,是很不現實的做法,不僅無法讓學生得到很好的鍛煉,而且使教學質量得不到保證。

因此教學要以學生的發展為本,既需要學生的自主探究,也需要教師的指導,二者互相聯系,互相作用。作為一名物理教師,在物理教學過程中,要營造融洽、寬松、平等、合作的氣氛,激發學生學習物理的濃厚興趣,使學生在進行物理學習時樂于探究。取兩塊玻璃,并分別滴入相等量的酒精,一塊用酒精燈加熱,一塊不加熱,觀察哪塊會干的快,結果很明顯,學生都對答如流。我在引導學生為什么,最后由師生共同總結:液體蒸發的快慢與液體的溫度有關,溫度越高,蒸發越快。接著我又用棉簽沾上一些酒精在黑板上畫兩個可愛的笑臉,一個用電風吹來吹,一個不用,看哪個干得快,再由師生分析結果:“影響液體蒸發快慢的另一個因素是:液體表面上的空氣流動的速度,速度越快,蒸發越快?！弊詈笪夷贸隽耸孪葴蕚浜玫膬蓷l濕布,叫一個學生出來和我同時演示曬衣服的過程,學生的是把衣服攤開來曬,而我演示的是把衣服卷起來曬。問學生哪一種干得快,學生都異口同聲說學生演示的干得快,然后我有引導:“兩種曬法有什么不同”學生回答“攤開曬增大了衣服的表面積”從而得出影響液體蒸發快慢的第三個因素是“液體表面積的大小,表面積越大,蒸發越快?！蓖ㄟ^簡單的實驗,令到學生有深刻的印象,對知識的理解入木三分。

對學生來說要學好物理實驗是必不可少的,所以我們想方設法利用好有限的教學資源,發揮它們最大的功能,使教學效果更上一層樓。

收稿日期:2009-12-10