【摘 要】物理是一門以實驗為主的科學,其實驗教學在物理教學中的有著不可取代的地位,它是培養學生創新能力與科學精神的重要途徑。新一輪課程改革從突出主體性、強調合作性、重視體驗性這三個方面強調了新課改的新理念,本文筆者結合自己多年的教學經驗,就新課程中物理實驗的重要性及實驗教學需要注意的問題,談一點自己的看法。
【關鍵詞】新課程改革;高中物理;實驗;創新能力
實驗教學在高中物理教學中占有重要地位,它是概念與規律教學的基礎,同時也是教學的方法與手段,它對培養學生的創新思維能力及動手能力有著其他教學方式所不能比擬的優勢。現如今的高中物理實驗教學中存在著許多怪現象,例如,教師用嘴講實驗,學生用筆做實驗;過去看的是黑板,現在看的是投影;探究性實驗變成了驗證性實驗,甚至是演示實驗。長此以往,不僅會打擊學生學習物理的積極性,同時還會使實驗教學形同虛設、流于形式。作為高中物理教師,應注重學生自主學習能力的培養,通過實驗教學培養學生的動手動腦能力和創新能力,努力改變陳舊的教學方式,從而走出實驗教學的困境。
一、由教師主導教學,突出學生的主體地位
新一輪課程改革提出了以學生為主體的新的教學思想,讓學生參與整個學習的全過程,努力為學生創造機會,讓學生動腦、動手、動口,從而把傳統教學中以教師教為主的課堂活動轉化為以學生自主學習為主的活動。這既有利于培養學生的創新意識,又能夠使課堂教學效果得到大幅提高。例如在“電阻定律電阻率”的教學過程中,可以采用以教師為主導、學生主演的教學形式。首先,由教師“導問”,即提出問題:導線的電阻與哪些因素有關?其次,對學生進行“導思”,讓學生就問題進行討論,然后教師歸納總結得出:與長度、橫截面積、溫度、材料等有關。再次,由教師“導法”,確定設計方案,通過聯系以前研究牛頓第二定律中加速度a與F、m之間的關系時,所采用控制變量法來研究多個物理量之間的關系,從而使復雜的問題變得簡單化。最后,教師“導練”,學生進行實驗操作,根據畫出的電路圖進行實物連接,并記錄相關數據,最后處理數據、得出結論。在整個教學過程中,教師應強調由學生自己去探索知識,發現規律,克服困難,解決問題,并讓學生掌握一定的科學實驗技能。
二、變演示實驗為隨堂實驗,增強學生動手能力
物理教材中有很多演示實驗,這些素材為教師提供了很好的實驗演示的機會,也為學生理解知識,掌握方法提供了借鑒。但就實際教學來看,絕大部分的演示實驗都是教師“演”給學生看,學生的參與度不高,并沒有獲得很好的教學效果。另外,這些演示實驗也受到教學條件的限制,可行性與可見度不高,通常僅有坐在前排的同學才能看清實驗現象。因此,教師可以精心準備、創造條件,努力將課堂演示實驗變為隨堂實驗,以此激發學生的學習興趣。由于隨堂實驗方式靈活多變,學生的參與積極性很強,這有助于學生自主學習、合作探究的開展,從而使學生的動手操作能力獲得最大限度的提升,實驗能力得到進一步加強。
例如,在教學“摩擦力”這一內容時,可以讓學生們做了這樣一個隨堂實驗:讓同桌的兩個同學將相同的兩本物理課本的書頁依次疊在一起,然后用力地將書頁壓一壓。接著,讓其中一人提起任意一本課本,可以看到另外一本書并沒有落下來。與此同時,還可以讓另外一位同學試著拉一拉兩書背,可以發現無論如何用力都不能從一課本中拉動另一課本。這樣,學生可以從直觀的實驗中體會到摩擦力這個概念,同時促使學生思考實驗現象背后的原因。
三、注重實驗方案的設計,發揮學生的創造力
以往的物理實驗教學側重于知識和技能,注重培養學生的觀察能力與動手實踐能力,因此把學生限制在了一個狹小的空間中,阻礙了學生創新能力的發展,這也違背了物理學科的教學目標。愛因斯坦曾說過:“想象比知識更重要,因為知識是有限的,而想象可以包羅整個宇宙。”這充分說明了豐富的想象力在學生創新能力的培養中有著重要的作用。因此,高中物理實驗教學就應該給學生提供一個廣闊想象的平臺,讓學生打開想象的翅膀,使學生各方面的創造力得以充分的發揮。同時,適當的選擇某些實驗讓學生進行自主設計實驗方案,從而在設計中培養其創新意識與創新能力。
例如,在學習了用單擺測定重力加速度實驗后,教師就可以讓學生根據已有知識,自行設計實驗方案來測定所在地的重力加速度。學生在教師的引導下,在腦海中尋找與重力加速度有關的物理內容,從而設計出了不少的具有理論性和創新性的實驗。例如,有的學生認為:在靜力學中,靜止物體對豎直懸繩的拉力大小等于重力,即T=mg,如果能測出T和mg的值,便可測出重力加速度g的值;有的學生又根據自由落體運動中,設計了通過測量h和t,來確定重力加速度g;還有的同學利用在運動學中,物體從光滑斜面由靜止開始下滑,其滑行距離,如果盡可能的減小斜面與滑塊間的摩擦力,通過測量s、和t就能測的g的值。如此這般,學生的思維非常活躍,設計方案層出不窮。
四、總結
綜上所述,高中物理教育正面臨著一個新的時代,新一輪教育改革是新的教學思想與教學模式的全方位革新,而實驗教學在整個高中物理教學中起著舉足輕重的作用。教師應運用新的教學手段,充分發揮物理實驗教學的特點,讓學生通過豐富多彩的實驗活動,關注生活,探索奧秘,并在實驗過程中養成科學態度與科學意識,從而進一步提高物理實驗教學的有效性。
【參考文獻】
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(作者單位:西華師范大學物理與電子信息學院)