摘要 充分認識物理實驗的重要作用,通過優化實驗教學,開展課外實驗與小制作等活動,培養學生的實驗能力、思維能力和創新能力。
關鍵詞實驗; 培養; 能力; 作用
中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:A文章編號:1671-489X(2007)05-0031-02
物理是一門以實驗為基礎的學科,物理規律的發現和原理的構建都必須以嚴格的物理實驗為基礎。重視并搞好物理實驗教學對培養學生的觀察和實驗能力,事實求是的科學態度,激發學習興趣都有不可替代的重要作用。
1充分認識實驗在教學過程中的作用
樹立以實驗為基礎的物理教學觀。要在理論認識和教學實踐中,真正認識實驗及實驗教學的重要性,把它確定為物理教學的重要內容。同時,在實驗教學過程中牢牢把握以學生發展為本,以培養學生的創新精神和實踐能力為重點,面向全體學生,提高教學質量。 充分發揮學生的學習主體作用。教師要樹立學生是教學活動主體的意識,建立師生和諧的關系,尊重他們的主體人格;激發學生的學習興趣和熱情;在實驗教學過程中要培養和發展學生學習的主動性、自主性和創新性。教師可在預習、操作、觀察、思考、設計、總結等活動中對學生有意識地進行培養。
2在實驗教學中有意識培養學生各方面的能力
2.1教師的正確引導是前提
現代教育理論認為,在教學過程中“以學生為主體,教師是主導”,所以在實驗中,教師的作用可以比作是演習“導調組”(請注意,并不是“導演部”)。也就是提供作業條件,提出實驗的目的和要求,適時加入不同的問題,讓學生找出解決問題的辦法。在實驗中,教師應該把握以下幾點:一是引導學生建立正確的物理思維模式,使之掌握用實驗來驗證、歸納規律的方法;二是引導學生掌握正確的實驗操作技能,使之熟悉各種儀器的原理和構造,學會操作方法;三是引導學生養成嚴謹的科學作風。在實驗中,教師一忌當“保姆”,把實驗一手操辦;二忌當“看客”,對學生聽之任之;三忌當“殺手”,對學生指手劃腳。
2.2培養學生思維能力
在實驗課題、實驗原理、儀器用品、方法步驟、實驗結果的處理、實驗結論等各個實驗程序中,通過設疑、質疑、解疑,激發學生思維,培養學生對實驗現象進行分析、比較、總結、歸納、概括,推理得出結論。培養學生發散思維與逆向思維能力。培養科學思維方法和思維能力,逐步形成創新思維品質和習慣。
2.3 有意識培養學生的探索精神和探索能力
帶領學生進行探究實驗時,重視探究方法的指導,讓學生掌握方法和思路,如怎樣用控制變量法來研究問題。變演示實驗為探究性實驗,培養學生的探索能力。以前,課堂演示實驗一般以教師為主體,學生僅僅是旁觀者,沒有直接參與,不利于探索能力和創新能力的培養。如在初中物理“電流的磁場”一課中,介紹奧斯特實驗是演示實驗,把導線平行拉在小磁針上方,通電的磁針偏轉。我把它改為學生分組探究實驗,學生通過發散思維,把導線平行拉在小磁針下方、從前后、左右等不同方位進行研究。引導學生分析,提出猜想,設計實驗,探索,驗證結論。將演示實驗改為探究性實驗,讓學生充分地動手、動腦、發揮學生的主體作用,使學生探索能力與創造性思維得到鍛煉和提高。
2.4 培養學生的積極主動性
現行的物理教學大綱將提高學生的能力和素質擺到了非常重要的地位,實驗正是達到這一目的的最好手段。在教學中要敢于放手讓學生自主觀察、實驗、思考激活學生思維,這樣可以使學生產生強烈的探究欲望,培養學生的積極主動性。要充分調動學生的積極性可以采取以下辦法:一是教師合理設疑。例如在測定小燈泡功率的實驗中,當學生已掌握常規測定方法后,為使學生知識“升華”,可以如此設疑:在測額定電壓為3.8伏的小燈泡的額定功率時,所用的電源電壓為6伏,用一只最大量程為3伏的電壓表怎樣測出結果?這樣的問題可以激發學生的研究欲望,對學過的物理知識也是一種綜合運用;二是鼓勵學生的超常思維。對待部分學生提出的“非常規”實驗方法,教師切忌一棒子打死。
3 優化實驗教學,提高實驗效益
3.1充分運用自制教具、先進技術改進原有實驗
單憑教科書的實驗內容進行“照本宣科”式的教學,是遠遠不夠的。應經常補充更新實驗內容,使實驗常新,使實驗貼近生活,拉近物理實驗和現代生活的距離。盡可能選用學生所熟悉的材料,最簡單的材料,最常見的材料做實驗,使學生富有親切感、新奇感、熟知感,建立起牢固的物理表象。例如用激光小電筒做光的衍射和發散實驗;用塑料可樂瓶做氣體體積與壓強關系應用的實驗;用話筒(傳聲器),收音機(音頻信號放大器)、磁棒、線圈等簡單的零件演示無線電通信等。對于那些由于儀器體積小,可供觀察的范圍有限或由于實驗現象過快、過慢、過微,學生難以觀察清楚的實驗,可采用高新技術和現代實驗手段進行改造。例如演示雙縫干涉,過去教師先調好儀器,學生分組或輪流觀看,時間消耗多。有了多媒體技術,只需在講臺上把儀器調好,把視頻實物顯示器變焦鏡頭對準雙縫干涉儀的目鏡調焦,就能在大屏幕上看到清晰的干涉條紋,既快又好,擴大了學生的參與面。又如研究平拋物體的運動,我們先用“平拋豎落儀”做演示,由于運動過程短暫,用肉眼很難分析出運動規律,再用多媒體技術通過一系列的慢放、定格、重放等把物體運動的全過程顯示出來,把這一短暫的瞬變過程變成多個靜止的畫面,然后對它們的運動情況進行分析比較,就很容易探索出物體的運動規律。對于無法在實驗室完成的疑難實驗(如原子核的衰變過程、天體的運動軌跡及規律等),可采用多媒體技術模擬實驗,變看不見為看得見,變靜為動,讓學生觀看無法親身實驗的現象,使學生獲得形象、生動的感性認識,有利于學生形成鮮明的表象。
3.2 積極創造條件,讓學生多做實驗,做好實驗
為了多給學生動手的機會,應開放實驗室,讓學生走進實驗室做自選實驗或演示實驗。還可根據不同的教學要求,深入鉆研教材,精心編排實驗操作流程,擬定實驗方案,優化實驗課型,對實驗進行創新設計,包括教具的改進、實驗層次的安排、問題的設置及解決的辦法等。比如在準備實驗時,儀器不一定按教材上規定的去準備,而是多放些,讓學生自己去選擇;或給出一定數量和類別的器材,要求學生充分發揮器材的作用,盡可能地多完成幾個實驗。例如給出干電池、學生電源、電鍵、導線、變阻器、電阻箱、電流表、電壓表、靈敏電流計等器材,請學生選用合適的器材,測出干電池的電動勢和內電阻。關于實驗方法和步驟應盡量簡略一些,簡單地列出提綱即可。改變過去那種唯恐學生不懂不會,一一列出詳細的實驗步驟,結果不能調動學生積極思維的做法。
4鼓勵學生進行課外小實驗和小制作
各種物理實驗,都是一種特殊的實踐,學生在動手完成各種實驗、小制作過程中,思維異?;钴S,學習欲望高漲,參與意識增強。如引導學生利用廢舊材料制作潛望鏡、指南針、望遠鏡、潛水艇、驗電器、電磁繼電器等實驗儀器或模型,對原有的實驗裝置進行改造和創新等,引導學生進行“紙盒燒開水”“電鈴”“樓梯開關”等小實驗、小制作,這些都有很強的趣味性和知識性,十分貼近學生的生活,符合中學生好奇、好問、好動、好學的心理特征。鼓勵學生進行課外探究實驗,如在初中階段,讓學生研究單擺的周期與哪些因素有關,先讓學生提出猜想,利用生活中常見材料,如石塊、線、手表等進行研究。又如在家里利用電冰箱研究水和鹽水的凝固點,這個實驗在學校反而不便做到。教師要鼓勵學生做好這些小實驗、小制作,并有意識地在教學中加以講評。