让物理课堂成为学生历经科学探索的乐园

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   物理是一门历史悠久的自然学科,物理知识,物理规律就是对自然现象探索的总结和抽象。人类生来就对世界充满着好奇,比如幼儿时期站在大人们身边看大人们干活,到再大些自己拆开家里的闹钟看看它为什么会走、打开家里的收音机看看里面到底是否有人在唱歌、讲话。其实,这些活动就是一种人类认识低级阶段的实践,是一种无理论指导下的科学实践,是人们的好奇心所在。而物理课堂向学生有目的地展现了许多有趣的物理现象,呈现了许多真实又形象生动的物理事实,使他们在好奇心的驱使下,对未知结果的探究产生极大的兴趣,从而产生发现的欲望,激发他们从被动学习转变为主动探索。物理教学应当是最大限度地启发学生积极地进行物理实践活动的过程。应让学生高高兴兴地进入物理世界,在探索中激起兴趣,从发现中寻求快乐,主动地获取知识,在“好玩”、“有趣”中体验科学的探索历程。下面就如何在物理课堂中让学生亲历科学探索,主动获取知识来谈谈我的几点做法。
  
  一、依托课本,还原物理学家的实验
  
  例1,在牛顿第一定律的教学中,教材中用演示伽利略的斜面实验进行推理,然后得出结论。在教学本节内容前两天,我将全班学生的教材统一收缴;上课时,按三人一组把学生分成14组,将斜面实验的所有器材提供给他们,在黑板上写下:伽利略曾用你们桌上的东西做过一个有名的实验,请你们也把它做出来。同学们由茫然到转入思考、讨论,然后动手实验。实验内容虽然五花八门,但同学们的这种经历会让他难忘的。它比教科书中作为“科学的方法”所介绍的教条性的步骤要灵活得多,它不仅仅是“做做实验”,也不仅限于实验室。在实验探索中包含的想象和创造性比许多人能认识到的要多得多。
  例2,研究“凸透镜成像”,我采用类似例1的方法,预先在黑板上写下凸透镜的焦距,只对学生提了一个简单要求:仔细做,细心观察。学生做出的实验现象与结论同书上的结果惊人的一致。这样一来,把教材中呆板的、照方抓药式的实验换作自主探索,研究的课题由研究者自己决定,而不是由教师来决定;怎样使用这些仪器、搜集什么数据,以及如何组织这些数据,不再是由教师或实验手册来决定的,而是自己或小组共同探讨。
  
  二、从生活经验中探寻物理内涵
  
  例1在结束了光的基本现象的教学后,我要求同学们在放学回家给家长的皮鞋涂上鞋油,仔细擦一擦,然后分析:为什么越擦越亮?同学们讨论的结果包含a :皮鞋擦前不亮——鞋面有坑洼——光在上面发生漫反射;b :用鞋油——保养皮鞋,也把鞋面上的坑洼填平——光在上面发生镜面反射。
  例2,在学习了热膨胀现象后,安排了这样一道题:回家煮水饺,观察在水饺煮熟的过程中有什么现象,并解释。物理来源于生活,生活中处处有物理。学生们在课内外积极地参与探索那些他们熟悉的现象,在探索这些问题时会把他们看到了什么、想的是什么、哪些事情令他们好奇真实地记录下来并把他们观察到的东西,同其他同学的观察进行比较。这种探索应该是充满争论,富有情趣和刺激,能使他们在探索中完成掌握,在探索中获得发展。
  
  三、将演示实验变成探索性研究,将科学的探索、发现呈现在学生面前
  
  例如,在“大气压的测定”这节课的教学中,我变讲述为下面的探索式教学:1、将一开口玻璃管插入水银槽中,分析为什么管内外水银面相平(连通器原理)。2、把玻璃管中按上一活塞,向上拉动活塞,分析为什么水银柱能上升。3、分析当玻璃管足够长,是否当不断向上提拉活塞时,水银柱能不断上升。4、在水银柱不随活塞的上升而上升时,你能从中悟出什么?5、设想一下,怎样使管内水银面以上部分达到真空状态,从而精确地测得大气压值?这样按此质疑、实验、探索、解疑等不断深化的探索方式进行教学,使学生像科学家一样亲自参与科学探索、发现。这不仅有利于调动学生思维的积极性,激发灵感,使他们产生顿悟,而且,还可以使他们的创造性思维得到培养。
  
  四、让学生亲自设计实验,尝试科学实验探索
  
  例如,学习密度的测量后,我让学生设计测大豆密度的实验,要求写出选择的仪器、实验步骤及怎样减小实验误差。学习继电器后,让学生设计恒温控制器、报警器等。让学生根据问题要求自行设计实验,在实验中对实验器材自主选择,对实验数据自己分析处理,从而增强了科学研究的意识。
  
  五、引入学生调查研究的课题,使他们与真正的科学探索更加接近
  
  例如,“水能风能的利用”后,我安排学生调查当地能源使用情况、环境污染情况,并提出改进意见。要求学生做到:a、有根有据;b、必须利用网络资源。学生在完成这个课题过程中,充分体验了查阅资料、搜集信息、调查访问这一科学研究的过程。
  
  六、注重物理史的介绍
  
  物理发展史的介绍,不仅能使学生了解物理发展的历史,了解一些著名物理学家的典型事迹,也能较好帮助学生了解科学探索的历程,纠正以前所知道的传奇化的,神话了的故事。我在讲到浮力时,具体的介绍了阿基米德定律的发现过程,使学生明白了以前听到的“阿基米德在浴盆里发现了浮力后,大喊大叫着跑上街道,赤身裸体地告诉每一个人他终于发现了”纯属传奇故事,不仅避免了学生认为物理学家一个个都是传奇人物,物理发现都是神奇故事,而且学生认为科学研究就是很平凡的活动,只是科学家们对科学的态度:认真、热爱、执着。
  我认为,物理教材为学生展示了科学探索的方法和结果,如果学生本人参与了适宜的、循序渐进的科学研究,通过亲身体验,原来难以理解的问题,变得简单、易懂。这样,既发展了智力,又增长了能力,还能品尝成功的喜悦,更能体会到进行科学探索的快乐。
  
  (作者单位:636003四川省巴中市职业中学)
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