在實驗情景下構建物理知識
作者:王興威 江蘇省東臺市實驗中學教育集團城東分校
發布時間:2018-09-14 16:10:41 來源:陜西教育報刊社
實驗是物理學科非常重要的一種研究手段,它不僅可以說明、解釋物理現象發生的原因,而且可以成為對物理問題進行思考與探究的一種方法,它是物理知識的一種綜合性體現。初中物理實驗與學生日常生活的聯系緊密,因此,教師在組織物理教學活動時,要重視采用科學合理的方式幫助學生在實驗情景下構建物理知識。
一、問題切入,實驗探究
以蘇科版八年級上冊“光的折射透鏡”中的凸透鏡成像規律的實驗探究為例。教師在組織這一實驗教學時,可以從生活現象入手,比如,讓學生想一想,家里的老人因為視力衰退看報紙時,常常會借助放大鏡,為什么放大鏡可以讓字放大呢?比如,在組織露天電影放映時會要用到放映機,工作人員假如發現屏幕上的影像太大了,是怎么調整放映機的?比如,近視要去眼鏡店配眼鏡,工作人員又是如何操作驗光工具的,其原理又是什么?等等。以這些生活中學生經常會遇到的、不陌生的實際問題來作為實驗的切入,一方面,教師所構建起來的實驗情景會因為更具有實際意義而吸引學生的注意力;另一方面,這些問題其實也是實驗知識的外在表現,當學生帶著問題進入到實驗情景時,其物理知識的學習就會更加明確。
二、過程分析,知識細化
以蘇科版九年級上冊“電流和電流表的使用”中的學生實驗“探究串、并聯電路中電流的規律”這個實驗為例,最開始進入實驗時,教師要提醒學生思考:串聯電路中Ia、Ib、Ic之間有什么關系,Ia、Ib、Ic在并聯電路中又有什么關系。在操作實驗之前,教師可以鼓勵學生嘗試進行實驗現象與實驗結果的猜想與假設,教師可以提醒學生將電流類比為河流,以河流的干流、支流等知識來模擬思考剛才提出的關于Ia、Ib、Ic在串聯與并聯電路里的關系。在實驗的過程中,在選取器材組裝實驗裝置時也要思考為什么要這樣操作,是否可以改變操作步驟,在分別測量串聯電路與并聯電路中Ia、Ib、Ic的電流數值時,有哪些注意事項等。最后,在進行數據分析時,教師可以提醒學生,要得出多少組數據才能足以支持由此得出的實驗結論,理由是什么。可以看出,教師在這一實驗情景中,通過帶領學生逐一分析實驗過程中的每一個環節來將知識精細化,以便于通過實驗更好地構建知識,讓學生更好地吸收知識。
三、自主設計,思維拓展
以蘇科版八年級第五章“物體的運動”中的研究充水玻璃管中氣泡的運動實驗為例,教師可以鼓勵學生圍繞這一實驗做不同的因素變量。比如,被注滿水的這根長50cm的細玻璃管,當學生做完第一次實驗后,可以讓學生換成粗玻璃管,重復進行同樣的操作,記錄實驗數據。比如,玻璃管與水平的位置角度,教師可以讓學生嘗試著將玻璃管分別與水平呈0°、60°、90°角放置,觀察這三種情況下,管中氣泡上升速度的快慢。當學生嘗試的實驗變量越多時,該實驗所構建的知識內容也會越多,學生在進行思維拓展的同時,其知識體系也會越龐大和充實。
四、觀察反思,及時小結
比如,在與電流相關的多個實驗中,有時候會出現電路短路,有時候會出現電路斷路,這兩種情況雖然只有一字之差,但發生的原因卻是不同的,學生要及時做好觀察和記錄。比如,假如是電路短路,那么結果是電路仍然是通暢的,表現出的現象就是電流表有示數、電壓表可能有示數(和電壓表并聯部分無短路而斷路)、電壓表示數可能為零(和電壓表并聯部分無斷路而短路)等。與此同理,對于電路斷路這一問題,學生也要及時將其表現于外的直接現象也記錄下來。通過將實驗情景中的各種現象都記錄在冊,由實驗所構建起來的物理知識也會更加完整。
為了更好地發揮實驗之于物理教學的價值,物理教師在充分重視物理教學的基礎上,還應當在實驗過程中對學生進行指導點撥,鼓勵學生積極參與其中,同時注意采用反饋、激勵等多種方式來有效強化學生的學習成果。綜合這一系列的教學要求,教師可以在實驗情景中去帶領學生構建物理知識,通過問題切入、過程分析、思維拓展、及時小結這四個方面來發揮實驗的作用,讓學生能夠更加快樂、更加高效學習物理。



