摘 要:本文通過對傳統初中物理實驗教學中存在的一些弊端進行剖析,定位新課標理念下初中物理實驗教學,探討新課標理念下初中物理實驗教學的策略。
關鍵詞:新課標 物理實驗 教學策略
所謂的實驗教學就是運用實驗法進行教學。實驗教學的主要任務是在學習者和新的實驗之間創設情景,激發學生的學習興趣和愿望,只有學生有了學習興趣和愿望,才能學得更好。實踐證明,只有訓練有素的實驗教學,才能使學生在獲得知識的同時,培養學生的觀察能力、操作能力、分析能力和科學素養。因此,教師探索《物理課程標準》理念下的物理實驗教學的策略,就顯得尤為重要。
一、剖析傳統實驗教學的誤區,定位新課標理念下的實驗教學
1.傳統物理實驗教學的現狀和特點
(1)教學儀器設施設備陳舊。當今的科技發展一日千里,教學儀器設施設備在不斷地更新換代,而中學物理實驗室特別是許多農村初中由于種種原因,如今用的教學儀器有相當一部分還是20世紀80年代的“小車+木塊”,跟新課程相配套的教學儀器少得可憐,使得現代化的教學手段不能充分用在物理實驗教學中,物理實驗大多數與科技前沿相距太遠。由于受到教材、場地、實驗器材以及時間等的限制,實驗就只能停留在教材中和簡陋的實驗室里,使教師對物理實驗教學毫無激情,學生感覺物理實驗毫無趣味可言,嚴重制約了學生學習的趣味性、主動性、能動性以及探究性,其教學效果就可想而知了。
(2)教師照本宣科講實驗。如今實驗教學的一個怪現象是“講實驗”和“試題實驗”。為了應付中考,教師想出了提高課堂效率的絕招:通過“講實驗”詳細講解實驗要點、步驟,代替學生動手操作;用“試題實驗”講原理與設計思想,學生在實驗中“動腦不動手”。這種濃縮的實驗教學方式對于應付考試有時還比較管用,這種理論與實踐的脫離,嚴重制約著學生的動手能力和物理教學水平的整體提高,這樣的實驗教學模式根本談不上學生動手能力的培養。
(3)學生“機械”做實驗。傳統的實驗教學側重于基本的實驗技能,過多地強調實驗操作的規范化。學生在實驗中往往“動手不動腦”,出現以單純的機械操作為主。學生根據教師講解的實驗目的、器材、步驟,像做廣播操那樣,按照規定的程序進行操作,去獲取教師或教材所要得到的數據或實驗結果,而不去考慮實驗為什么要這樣做,怎樣去做,更不去考慮實驗中可能會存在什么問題,以及需要如何去解決。在這種實驗教學模式下,學生對實驗的認識只停留在表面上,體會不到實驗的真正意義,當然也就談不上探究與創新。久而久之,學生對實驗也就失去了興趣,寫實驗“報告”也就出現了有些學生相互之間抄襲數據甚至瞎編造數據的現象。這種實驗報告就沒有意義。
由此可見,傳統的實驗教學純粹是為了知識的掌握和鞏固去做實驗,為了技能的熟練和運用去做實驗,為了證明教師講解的正確性去做實驗。一句話就是為了達到教學目標而進行實驗,教師心中沒有課程意識,沒有把實驗教學與學生的發展需要聯系起來,這樣的實驗不利于學生發現和解決物理中的問題,更不利于學生思維方式的形成和智力的開發。
2.定位新課標理念下的實驗教學
《物理課程標準》對物理課程在九年級義務教育階段要求做了規定,目的要讓學生學習初步的物理知識和技能,并經歷科學探究過程,受到科學態度和科學精神的熏陶,它是以提高全體學生的科學素質,促進學生的全面發展為主要目標的自然科學,它是培養學生科學探究能力和實事求是科學態度和勇于創新的原動力。由此可見,新課程重視知識和能力的協調發展,關注學生的全面發展,讓學生經歷實驗過程,不管實驗成功與否,目的在于體悟探究過程,培養探究意識。所以,我們在實驗教學過程中,應按照新課程理念進行教學,一方面要注重培養學生的學習興趣和激發學生的求知欲;另一方面要創設學生有效掌握知識的學習環境,改進實驗方式,注重實驗探究,使學生在注意力高度集中的情況下處于教師創設的情景中,達到“我看了,我記了,我會做了,我理解了”的教學效果。同時,通過實驗教學發展學生的各種能力,如:提出問題、形成假說的能力;設計方案、探究實踐的能力;分析現象、歸納總結的能力;應用知識、解決實際問題的能力等,促進學生全面發展。
二、緊扣新課標教學理念,實施實驗教學改革
1.創設物理情景,激發學生的實驗興趣
物理實驗根源于假設加驗證的探究性質,這決定它具有極大的動機激發學生學習興趣的功能。但傳統的實驗多半是驗證性實驗,而在這種實驗過程中,學生是被動的實驗,致使很多學生對物理學習的興趣正在明顯降低,甚至有些學生放棄了對物理的學習。導致這一狀況的原因固然是多方面的,但物理實驗能否激發學生的探究興趣、求知欲望和提高動手能力,這也是《物理課程標準》所期待所要求的,應該引起我們的關注與思考。因此,我們在實驗教學的過程中,要充分利用現有的教學儀器,根據具體的教學內容,創設物理情景,創新物理實驗,以激發學生的實驗興趣,調動學生的學習積極性,讓學生變被動實驗為主動實驗,達到最佳的教學效果。如學習“力”時可創新關于“力”的實驗:設計筷子提米、瓶口吞蛋、不沉底的針等實驗。這些實驗簡單易行,趣味性強,效果也明顯。再如在學習“慣性”一節前,讓學生表演:在一個盛水的杯子上放一個光滑的硬紙板,紙板上放一個雞蛋,用一木棒迅速打擊紙板,發現紙板飛走而雞蛋卻落在水杯里。通過創設這些物理情景,有效提高了物理實驗的趣味性,有效調動了學生的學習積極性。筆者認為,創設趣味實驗等新的實驗形式,使實驗系列化、多樣化,應是今后實驗教學中需要強化的教學目標和教學途徑。
2.不定期地開放實驗室,給學生創造更多的動手機會
由于人的個性差異,有些學生往往不滿足于課堂上所看到的或書本上所接觸到的實驗,他們往往表現出較強的動手欲望,有些學生則動手能力不強,有時想自己試著做實驗,又怕做不成功,在實驗中往往處于旁觀者的位置。為了解決這一矛盾,可以不定期開放實驗室,供學生使用。這樣,既可以給動手能力強的學生施展身手機會,又可以為動手能力較差的學生提供鍛煉自己、提高實驗能力的便利。具體辦法可以采取自愿參加、全方位開放的形式,或根據興趣愛好組織專題研究和探討,學生也可以根據自己的情況和需要,或復習已經學過的實驗操作,或自主選擇身邊的材料去做各種實驗,也可以兩人或四人一組完成自己設計的小實驗等。無論采取哪種形式和基于何種目的,這些實驗都將極大地激發學生的學習興趣,增強學生的動手能力。這樣也能達到將實驗室“搬出”學校,將儀器“搬回”家中,讓學生擺脫課本、實驗室、器材的限制,真正做到實驗教學的“改革開放”,引導學生去探究和發現,培養學生的觀察能力、想象能力和創造能力。
3.重視小實驗、小制作,培養學生的動手能力
當前在物理教學過程中,有不少教師認為教材中的“小實驗、小制作”是課外知識,與考試無關,因此,常被視為可有可無,或被棄之不理。其實,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。如課本中小風輪、電鈴、樓梯開關等小實驗、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。如學完“光的直線傳播”后,讓學生課外做“小孔成像”的實驗,有的同學用易拉罐做,有的同學用紙筒做,有的同學竟然還做了活動式的,效果非常好。可見,這樣做的好處之一是可以增加學生知識與情感的溝通與交流;好處之二是可以展示學生成功喜悅感與樹立學生學習自信心;好處之三是培養了學生觀察能力和數據處理能力、現象分析能力。不僅發揮了學生的主觀能動性,而且培養了學生的實驗探究能力和動手操作能力。
4.注重探究性實驗,培養學生的創新能力
(1)將驗證性實驗改為探究性實驗。教材上許多實驗都是驗證性實驗,而驗證性實驗一般只是模仿和重復,難以滿足學生的求知欲,若將驗證性實驗改為探究性實驗,能啟發學生應用知識去探究。由于實驗前學生不知實驗現象,在實驗中必然會仔細觀察和記錄,實驗能得出什么結論也是未知的,必然促使學生認真分析實驗數據,這樣將主動權交給學生,有效激活了學生的探究性和創造性。并且讓學生將改進后的實驗與書本上的方法對照比較,分析優劣,體會實驗的實用性,使學生在探索過程中開動腦筋,通過觀察、實驗、討論、分析、歸納去發現問題,并探索解決問題的多種途徑和方法,使學生的求知欲得到滿足,悟出許多書本上學不到的知識,從中得到無限樂趣。
(2)將習題中的實驗改為探究性的實驗。教材上有不少習題是要學生根據物理過程或現象解答有關問題的,學生由于沒有親身體會或實驗,往往覺得難以回答。若將其改為探究性實驗,通過實驗,不但能快速準確解答問題,而且可以培養學生的創新精神,激發學習興趣。例如,對著溫度計扇扇子,能使溫度計的示數下降嗎?如果在溫度計上裹著浸濕的棉花,情況又怎樣呢?這本來是一個很簡單的問題,學生回答此問題時總是覺得很難,無從下手。針對這一情況,讓每個學生自主設計實驗來探究這個問題,看誰能將這個秘密揭示出來。這時全班同學先是仔細思考,然后開始了各自的實驗。通過動手做實驗,結果發現對著溫度計扇扇子,其示數不會降低,若在溫度計上裹了浸濕的棉花,溫度計的示數將會降低。在進一步引導學生分析原因后,對蒸發和影響蒸發快慢的因素理解就更加深刻了。可見,通過這種發現過程,給學生留下的印象極其深刻,也有利于學生創新能力的培養。
(3)把教師的演示實驗改為學生實驗。演示實驗一般都是教師動手操作,學生觀察,因此,學生不能親身體會探索規律的樂趣。況且,由于教師具有較高的實驗技能,再之課前準備充分,實驗結果較為理想。雖然它有利于學生對物理概念、規律的理解,但無形中就會使學生“迷信權威”,束縛學生的探究意識和創新能力。若在教學中,根據教學內容通過精心備課把演示實驗改為學生實驗,使學生通過親自動手實驗去探求知識獲取必要的感性知識。在進行探究性實驗的過程中,由于各個學生的知識水平及實驗能力參差不齊,實驗中容易出現各種與結論不相符的結果,這很容易引起學生對教材中的實驗結果產生懷疑。在進取心的驅使下,為確信自己的實驗結果而重做,甚至多次,當自己的實驗結果與教材中的結論一致且確信自己的結論無錯時,才會消除心理懷疑。這樣不僅增加了學生動手動腦的機會,加強實驗基本功的訓練,調動了學生的學習積極性和主動性,還強化了學生實事求是的科學精神。 ◆(作者單位:江西省寧都縣教育局)
□責任編輯:周瑜芽