王建波
物理學是一門以實驗為基礎的自然科學。實驗教學既是物理教學的重要內容,又是一種有效的教學手段。為此,新課標教材中顯著增加了實驗的數量和類型。目的是使學生主動參與、樂于探究、勤于動手,培養學生搜集和處理信息,獲取新知識、分析和解決問題以及交流與合作的能力,進而提高全體學生的科學素養。我認為應從以下幾個方面做起。
一、物理教師應端正教學思想,提高自身的實驗教學素質
近幾年來,在物理教學改革中,越來越多的教師認識到物理實驗教學的重要意義,并努力提高實驗教學質量。通過普九,實驗條件有了很大進步。但從本質上深入分析可以看出,現在,課程設置已經更新,可新的儀器配備目錄沒有下達,各級對實驗教學管理沒有一個統一的標準。不少物理教師說,現在的探究實驗,教師是探而不究,學生是不探不究。以學生分組實驗為例:現在的實驗教學仍是“統一的實驗教材”、“統一的實驗題目”、“統一的儀器”、“統一的方法步驟”、“統一的結果”。學生甚至連獨立思考發揮個性的機會都沒有,實驗中不僅沒有發揮學生的主觀能動性,而且對學生進行創造性思維的訓練太少,即使是探究性實驗也沒有發揮其重要作用,教師對如何開展探究性的實驗教學、如何通過探究性實驗培養學生的創造能力、提高探究性實驗教學的質量重視不夠、認識不清!就整體而言,實驗教學仍然是十分薄弱的環節。
普九達標了,從學校到教師長出了一口氣,任務終于完成了。從本質上來說,儀器再多、再好,如果實驗教師不用,那也只能是一堆擺設。由于物理這門課既難學又難教,造成初中物理教學的教師絕大多數是半途改教的,這樣,教師本身的教學思想和實驗教學素質的高低對教學質量的好壞起著至關重要的作用。
物理實驗教學素質包括兩個方面:一是物理實驗技能方面的素質,如:實驗操作技能、處理數據、研究、改進實驗、和自制教具、學具的初步技能等。二是實驗教學方面的素質,如:能根據教學目標,選擇合適的實驗教學形式;在演示實驗中,引導學生學會猜想、設計實驗、形成良好的觀察、思考習慣;組織引導學生開展形式生動、多樣的課外探究活動和為提高教學質量能設計或改進某些演示實驗等。物理教師應努力學習物理實驗教學技能的基礎知識,加強實驗教學技能訓練,認真分析、研究教學中的重點和難度較大的演示實驗、學生實驗,提高實驗教學能力。
二、加強物理探究實驗教學,培養學生能力
各種類型的物理實驗,具體形象地展示了物理知識的形成和發展過程,為學生的學習提供了豐富的感性材料,強化了學生的感知并糾正在感知中形成的錯覺,從而達到豐富學生頭腦中感性材料的儲存及發展智力、培養能力的目的。要使物理實驗教學為培養具有創造力的人才服務,就必須加大實驗的力度,提高實驗教學的質量,把探究性實驗作為創造物理情境、探究物理問題的主要手段、切實加強實驗教學。
教師在探究性的物理實驗中起到的作用與其它類型的實驗是完全不同的。從實驗研究的整個過程看,教師不再是面面俱到的有先見之明的講解者,而是成為用以幫助學生獲得、建構和內化所學的知識、提高實驗能力的領路導航人。在探究性實驗教學中,教師要保護學生探究的興趣和積極性,要真正發揮學生的主觀能動性,充分體現以學生為主體,教師為主導的教學思想。
探究性實驗不僅可以提高學生實驗興趣,使其積極性、主動性有所增強,而且對學生的實驗能力、處理問題和解決問題的能力、科學方法的訓練和科學態度的培養都有積極意義,這種實驗模式確實提高了學生實驗的質量。特別是隨著探究性物理實驗次數的增加,能明顯感覺到教師的支架作用是逐漸遞減的,同學之間合作學習的氛圍愈來愈濃。不僅培養了學生的自信、自強的精神,還增強了同學問的學習交流,體現了建構主義強調的合作學習的重要思想。明顯地降低了學生對教師、對書本的依賴,學生獨立自主的工作作風得以體現。
探究性實驗可以增強學生學習、實驗興趣。從實施過程看,對很多學生而言,對自己能控制實驗過程的科學經歷感到興奮,在實驗中能解決問題可以獲得一種滿足感和愉悅感。能使學生主動建構知識,有利于對知識的理解和吸收。例如自行車以它的方便、快捷、價廉等優點成為幾乎家家都有、人人會騎的主要交通工具,自行車的這些優點體現了物理學知識與實際生活的巧妙結合,是鮮活的物理學知識的應用,對自行車中的力學問題進行探究,不僅材料易取、研究范圍廣,而且由于對自行車的熟悉也易使學生產生興趣,從而調動學生研究熱情。在實驗中,學生遇到各種各樣的問題,激發起好奇心,想知道“事情為什么是這樣的”,然后不斷探究,尋求答案,從而解決自己認知上的沖突,達到建構知識的目的。使學生學會了物理學的研究方法。實驗中學生能發現問題、提出問題并獨立解決問題,具有創造性。隨著實驗的進程,教師的指導作用逐漸遞減,體現出學生已從學會到會學。探究性實驗報告可以使學生設計實驗能力、數據記錄和處理能力、清晰描述物理現象能力、正確運用科學語言和文字表述能力、對結論做出評述和分析能力等得到很好的訓練和提高。對學生的團結協作精神、主動獲取信息和信息交流表述的能力培養非常明顯。
教師教學思想、方法要轉變。教師應該認識到實驗室是學生學習的最佳環境,探究性實驗教學方法是最佳教學方法。針對我國研究探究性實驗較少的情況,我們的教師應在有限的教學時間內展開更科學的教學過程,摸索出探究性實驗教學更完善的教學方法。探究性實驗教學實施過程要循序漸進。學生的探究方法、探究過程、探究能力需要教師的不斷培養。
三、鼓勵學生做好課外小實驗、小制作,促進學生對教學內容的學習
各種物理實驗,從某種意義上說,都是一種特殊的、直觀的實踐,學生在動手完成各種小實驗、小制作過程中,思維異常活躍,學習欲望高漲,參與意識增強,都迫切地希望進一步探索問題。通過實驗,學生學習到的物理知識就比較深刻、牢固。小實驗、小制作,有很強的趣味性和知識性,十分貼近學生的生活,符合初中學生好奇、好問、好動、好學的心理特征。教師要鼓勵學生做好這些課外小實驗、小制作,并有意識地在教學中加以講評。課堂講評小實驗、小制作,可以創設活躍的課堂學習氣氛,給學生提供參與學習的機會,并使班級中不同認知水平的學生的求知欲都能得到滿足。同時,教師可以根據教材的要求,引導學生把對教學內容的學習和對小實驗、小制作的學習結合起來,從而使教學內容的學習和小實驗、小制作的學習達到某種程度的互補。這樣,既促進了學生對教師所講授內容的學習,加深了對所學內容的理解和記憶,又促進了一系列附帶內的學習。
總之,物理實驗教學其重點不在于學生某個具體知識的學習,而在于研究探索的過程,著眼于科學態度的培養,實踐和創新能力的提高,變學生被動接受知識為主動學習,讓學生真正成為學習的主人。作為物理教師,我們應積極探索,更好地發揮實驗的作用。