物理實驗操作能力的培養

郭金麗

現代教育科學研究的方法使我們認識到了傳統實驗教學模式存在的問題,現代教學理論使我們對學生實驗技能習得的條件有了充分認識,運用教學設計方法,對物理學生實驗進行了優化設計,現代教育技術又使得我們的教學設計得以實現。可以說,在科技迅猛發展的當今社會,做好物理實驗操作能力的落實工作十分重要。因此,在教學中,要注重物理實驗操作能力的培養。

一、物理實驗教學模式構建的理論依據

物理教學模式的構建體現了系統方法、現代教學思想與現代教育技術優化組合的思想。例如從教學方式(過程)角度的設計強化了教師在實驗教學中的主導地位,從師生雙邊活動角度所進行的設計體現了重視學生的主體地位及認知結構建構的過程,從教學內容角度進行的設計注重了物理實驗教學本身應遵循的規律,從與現代教育技術結合角度所進行的設計體現了現代教育技術對提高教學效率、教學效果及教學吸引力所起的針對性作用。

在物理實驗教學中,第一階段以實驗技能的培養為主,著重應體現教師的主導作用,教師要講清原理、器材,講清操作步驟,要示范演示,要在學生操作時進行指導,但也不能忽視學生的主體作用。第二階段以創造能力的培養為主,著重應體現學生的主體作用,尊重每一個學生的創造性,給學生的探索以一個寬松的環境,但也不能忽視教師的主導作用。由于學生一開始對實驗探索有一定的困難,教師的引導往往給他們很大的啟發,在把握方向的前提下使學生的自主性得以體現。

二、物理實驗教學的目標

物理實驗教學的目標是既要培養學生良好的實驗操作技能,又要培養學生的創造能力與創新意識。完成這一教學目標的關鍵問題之一是針對不同的教學目標采用不同的教學策略。例如培養學生良好的實驗操作技能的關鍵是示范與反饋,這時,教師對學生的要求是統一的,規范的,學生必須按照正確的方法進行訓練。但如果要培養學生的創造能力與創新意識,教師又必須鼓勵學生有自己的設計,允許學生進行自己獨特的,甚至反常的一些操作。關鍵問題之二是,在實驗室,教師必須給學生一定的時間,保證他們有一個較充分的探索性實驗空間。

三、物理實驗操作能力培養的途徑

1.設法調動學習積極性

物理實驗課既不能上成放手讓學生自己做的“放羊型”課,又不能上成只讓學生進行操作訓練的“操作訓練型”課。通常,教師將學生實驗課的內容制作成一個CAI課件,其中有“教學目標”、“實驗原理”、“實驗器材”、“實驗步驟”、“找錯誤”、“練習”、“實驗拓展”等內容。課件中有動畫、照片、錄像等等。在實驗原理講解時,教師力求用生動活潑的形式來吸引學生的注意力。例如在《測定玻璃的折射率》實驗時,在操作步驟講解時,由于學生還沒有實際看大頭針像的經驗,教師很難用語言把物像“遮擋”及其本質講清楚,教師通過制作動畫很好地突破了這一教學難點。在實驗步驟講解時,教師十分重視教師的示范,不僅教師通過視頻展示臺或播放CAI課件中的錄像演示每一步操作步驟,還針對學生的典型操作錯誤,設計“找錯誤”欄目,經過教師示范、學生找錯誤以后,學生實驗操作的正確率大大提高,教學效果及教學的吸引力大大提高。在操作反饋階段,教師可以讓學生在視頻展示臺上進行操作,也可以把學生打出的紙帶或實驗冊中的圖表在視頻展示臺上展示出來。

2.進行發散性的思考

在物理實驗中,對實驗方法與器材進行發散性思考可大大拓寬學生的思路,加深對實驗原理的理解。例如在《測玻璃的折射率》這個實驗時,教師可以對實驗測量工具進行發散性思考,用圓規作單位圓以后,用刻度尺替代量角器;教師可以對實驗用的玻璃磚進行發散性思考,用半圓形玻璃磚及其他形狀的玻璃磚替代平行玻璃磚,用水(液體)替代固體(玻璃磚)等。

3.對疑難積極探索思考

在教學過程中,對所遇到的疑難問題進行針對性探索可以加深對所研究的問題的理解,有利于學生化解難點。例如在透鏡內容學習后,學生對能不能用眼睛直接觀察實像、觀察范圍有多大及擋住透鏡的一部分,能否成完整像等問題,僅僅憑教師的講解學生總覺得理解得不透,這時教師若能引導學生對這些問題進行實驗探索,一定會加深他們的印象,從而使學生的知識結構更加穩固,從而取得較理想的效果。

4.利用實驗器材進行探索

學生在實驗時,手邊有一些實驗器材,利用這些實驗器材,學生可以進行很多實驗探索,不僅增加了學生的實驗興趣,優化了學生的知識結構,還激發了學生進一步學習與探索的熱情。這樣的探索實驗猶如學習與探索的“助推劑”,將對學生今后的學習與發展產生深遠的影響,有利于教學效率的提高。

總之,物理實驗課既要做到培養學生良好的實驗操作技能,又要培養學生的創造能力與創新意識。在物理教學過程中,要充分利用現代化的教學手段,采取切實可行的教學方法,培養學生的物理實驗操作能力,從而達到提高教學質量的目的。

作者單位:內蒙古通遼市河西實驗學校