摘 要:闡述了物理實驗對培養學生綜合能力的重要性,并對物理實驗存在問題進行了必要的改革,從而達到培養學生綜合能力的目的。
關鍵詞:物理實驗;實驗教學;綜合能力
中圖分類號:G42文獻標識碼:A文章編號:1672-3198(2008)08-0290-01
1 推進物理實驗教學改革
1.1 加強學生基本實驗的訓練
在物理實驗教學中,加強學生基本實驗、實驗技能的訓練是強化學生基本素質、改善學生知識結構、培養創新人才的需要。所以實驗教學中對規定的普及性實驗,如:基本物理量的測量,基本實驗儀器的使用,基本學習在實驗前必須預習,做到實驗目的明確、實驗原理清楚、實驗步驟條理分明、熟悉實驗儀器的操作。在教學方法上采用靈活多樣的形式,可分為兩個層次來安排教學。第一層次為實驗技能和常用儀器,如一般的游標卡尺、千分尺、萬用表、電壓表、電流表、電位差計、示波表等的使用和相應的實驗。在教學方法上采用開放選作的形式,即開放幾個實驗室,安排一定的時間,采用由學生自由選做的方式,以盡快地讓實驗基礎差的學生達到進入實驗室實驗的水平,也可使基礎水平好的學生可以有時間進行選作或做必做的實驗,學到更多的實驗知識。第二層次為基本的經典性實驗。為了充分發揮學生的能力,在教學方法上實行因材施教,在實驗內容上只規定最基本的要求,在限定的時間內,讓學生充分發揮主觀能動性,同時讓有興趣和學得較好的學生可以選作和深化,通過基本物理實驗的學習,學生也就了解了物理實驗的基本要求及其測量原理和方法;學會基本的誤差處理方法,并能準確地處理數據和書寫實驗報告。
1.2 變被動性實驗為主動性物理實驗
過去的物理實驗,學生總是按老師上課時所教的實驗的目的要求、所用儀器、實驗步驟等來進行實驗,這樣大大的妨礙了學生的自主能力,不利于學生的思維發展及能力的體現,因此應該變被動實驗為主動實驗。所謂的主動實驗主要有兩個層次。第一個層次是:在老師的指導下,學生根據老師提出的實驗課題,自己設計實驗目的、步驟,自己選擇儀器,在遵守安全守則、尊重實驗客觀事實的基礎上,動手進行實驗,從而得到實驗的結果并進行分析,從而得出結論。同時,老師還可以從旁指導,引導學生對課本上的實驗進行分析的基礎上,找出它們的缺點,提出自己的改進意見。這樣既可以使實驗更加完善、實驗結果更加準確,同時又可以鍛煉學生的主動性,增強他們的觀察力和創造力,從而讓他們的素質得到提高。第二個層次是:老師可以在原有的實驗基礎之上,引導帶領學生進行相關實驗的設計,運用不同的實驗方法解決不同的物理問題,也就是設計性的實驗。比如在介紹了箱式電位差計工作原理并進行實驗之后,利用電位差計引導學生對如何測電源電動勢、測電路中電流、待測電阻、校正電壓表、校正電流表等。這樣可以引導學生設計多種電路圖,引導他們對測量范圍超過電位差計量程時用到了分壓、分流電路,并用電阻箱代替滑動變阻器以便計算待測量。當然,老師還可以請設計方案優秀者上臺講解設計思路,激發全班學生的創新能力。在引導學生在設計實驗過程中,尤其要啟發學生發現問題、分析原因、尋找更好的解決問題的方法、重新設計實驗、再發現問題……這種有序的啟發對培養學生的創造性思維是十分重要的。
1.3 在物理實驗中加入多媒體技術
教學效果的好壞,與電子課件的制作、多媒體與傳統教學方式的結合技巧有著直接的關系,課件在制作上不宜過多,尤其文字不宜過多,推導過程不宜過多。課件主要內容應該包括:各章節的內容簡介、定理定律、公式、圖片、習題,而問題討論、公式推導、習題解答等應該配合板書完成。課件的缺點之一是不能同時再現幾個頁面,同一個問題如果不能在同一個頁面顯示,其前后的呼應關系就無法直接顯示。所以,有些在后續講解中立刻要用到的公式及圖形,應該在黑板上短暫保留。另外,課件中每一次出現的文字內容不宜過多,否則,容易給學生造成視覺上的混亂。多媒體教學模式的引入,極大地改善了教學環境,提高了教學效率,使當前課時減少、信息量不斷增大的矛盾得以緩解,但多媒體教學的一種輔助手段不能取代教學活動的全部過程。采用多媒體教學,學生往往只能聽見教師的聲音,而看不見教師的表情,這就影響了教師與學生的互動交流,以至有的學生不喜歡電子課件授課。因此,教師在教學中應根據需要靈活選擇教學模式——電子課件與黑板,將多媒體教學與傳統的教學方式有機地結合起來,將教師循序漸進的講解與學生邏輯思維的過程有機地結合起來,形成互動教學模式,,達到良好的教學效果。
2 提高學生的綜合素質能力
2.1 基本實驗培養學生的觀察能力與動手能力
眾所周知,觀察和實驗是物理的基石,學生觀察能力的
培養是增強學生實驗能力的重要環節。那些新奇的、對生活有意義的知識和問題,能使學生有很大的興趣。在觀察一些物理現象時,教師可引導學生注意整個現象發生的過程、產生的條件和特征等。如在觀察“摩擦起電”現象時,要提示學生注意:“手帕摩擦過的塑料膜對碎紙屑有什么作用?手帕摩擦過的兩塊塑料膜,在相互接近時,會發生什么現象?把用手帕和毛皮分別摩擦過的兩塊塑料膜靠近些,它們之間會產生什么現象?”通過觀察,學生自己得出了摩擦過的物體帶電及同種電荷相斥,異種電荷相吸的結論。通過觀察,不僅成功地激發了學生的學習興趣,滿足了學生的求知欲望,而且有利于發展學生的觀察能力,而這將對學生的實驗能力培養產生重要的作用。
以往實驗教學存在的主要問題是學生動手操作能力不強。這主要與實驗教學目的、重點不明確有關。為了突出能力培養這一中心,應加強操作環節,增強學生的動手機會。以往供學生操作使用的儀器越少,學生完成實驗反而越快。究其原因,主要是一些動手能力差的學生干脆當“觀眾”,這部分當“觀眾”的學生光看不動手,也不留心觀察實驗現象,只照抄別人記錄相關數據。為改變這一狀況,一方面應改善教學設備,增加儀器,減少每組人數,增加學生動手機會;另一方面,實驗時指導教師應精講要點,準確示范,啟發思考,耐心輔導,并采取逐個檢查過關的方法,讓學生大膽動手操作,教師在旁邊指導糾正。還有一方面,物理實驗課要徹底轉變以教師為中心的傳統模式。教師講清楚最基本的操作、注意事項,把實驗放心地留給學生做。在課堂上親自動手獨立完成實際實驗,使學生在做實驗的同時,在物理實驗的基本知識、基本方法和基本技能諸方面受到系統而嚴格的訓練,能夠掌握一些常用儀器的操作,增加實際動手的機會。筆者在實踐中發現,由于加強操作環節教學,學生一致反映:通過自己獨立實驗主動性增強了,自覺地鉆研教材,研究實驗原理,探討實驗方法,達到了培養學生用實驗手段解決實際問題的能力。
2.2 主動性設計型實驗培養學生創新能力
在常規的實驗教學中,學生只要按書本上的詳細步驟操作,在現成的表格里填數據,再把目的、原理、數據、結論抄一遍即可作為實驗報告上交,這種教學學生很被動,難以培養學生探索和創新精神。因此,為了培養學生的創新能力,應在上好傳統基礎實驗課的同時,積極探討開設綜合應用的設計實驗,培養學生獨立解決問題的能力。開設設計性實驗,培養學生創新能力的具體辦法是期末根據課堂教學內容和以往做過的實驗,提出幾個有針對性的、實用性和綜合性的實驗命題,讓學生自己設計全套實驗方案,方案經教師審定修改批準后,在指定的時間內完成。
實踐表明,實驗是調動學生動手和動腦積極性的一項有效措施。要力求使學生感到實驗有探索價值和有設計的必要,并能引起興趣,能培養動手動腦能力。實驗應注意聯系教學實際,要從學生及實驗的具體情況出發,通過啟發引導,注意控制實驗難度,降低思維臺階,逐步提高認知水平,進而達到培養學生綜合能力的目標。
參考文獻
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