摘 要 提出高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性,以及加強(qiáng)高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的對策和建議,與同行教師一起研究探討。
關(guān)鍵詞 高中物理;實(shí)驗(yàn)教學(xué);實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
在物理學(xué)的發(fā)展過程中,實(shí)驗(yàn)起著重要作用。但是在目前的高中物理教學(xué)中,筆者感到物理實(shí)驗(yàn)仍未得到充分的重視,物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)還有待進(jìn)一步加強(qiáng),當(dāng)然其中有多方面的原因。
1 高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)得不到重視
在物理學(xué)中,每個概念的建立、定律的發(fā)現(xiàn),都有其堅(jiān)實(shí)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。物理實(shí)驗(yàn)及其教學(xué)是物理課程和教學(xué)的一個重要組成部分,是學(xué)生理解基礎(chǔ)知識,形成基本技能,樹立科學(xué)思想,形成科學(xué)態(tài)度所不可或缺的。在中學(xué)物理教學(xué)中實(shí)驗(yàn)教學(xué)長期得不到重視,有其深刻的原因。
首先,有很多教師對實(shí)驗(yàn)教學(xué)的意義認(rèn)識不足,狹隘地認(rèn)為實(shí)驗(yàn)教學(xué)費(fèi)時(shí)又費(fèi)力,而高考分值只有十幾分,遠(yuǎn)不如騰出時(shí)間多做題來得實(shí)惠。殊不知實(shí)驗(yàn)教學(xué)的成敗不僅直接關(guān)系到實(shí)驗(yàn)題的解答水平,更重要的是它是物理教與學(xué)的不可分割的有機(jī)組成部分。
其次,物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一項(xiàng)長效的教學(xué)行為,不會產(chǎn)生立竿見影的效果(相比于做10道實(shí)驗(yàn)題),而這恰恰是與考試制度、升學(xué)率相矛盾的。即使一些教師認(rèn)識到實(shí)驗(yàn)的重要作用,迫于現(xiàn)實(shí)的壓力,依然會選擇做10道題。
再次,考試制度是紙上考實(shí)驗(yàn),更多的考查的是學(xué)生相關(guān)的理解能力、邏輯推理能力,動手能力則完全不能體現(xiàn)。這就對命題者提出更高的要求,怎樣才能兼顧,既能考查到學(xué)生平時(shí)是否真正動手操作了實(shí)驗(yàn),又能考查學(xué)生應(yīng)用理論解決問題的能力?事實(shí)證明,似乎是魚與熊掌不能兼得。
2 探索有效的、多樣化的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)方式
在物理實(shí)驗(yàn)活動中,學(xué)習(xí)方式應(yīng)該多樣化。單一、被動的實(shí)驗(yàn)會使學(xué)生感到枯燥、乏味,必須增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的趣味性、問題性、探索性和應(yīng)用性,讓學(xué)生成為實(shí)驗(yàn)活動的主人,教師成為學(xué)生實(shí)驗(yàn)的組織者和合作者,而不是權(quán)威的講授者和示范者,特別關(guān)注學(xué)生親身的感悟與體驗(yàn)。基于不同的學(xué)生對象和不同的實(shí)驗(yàn)環(huán)境,有多種形式可以選擇,各有側(cè)重,又互不割斷。
2.1 自主活動
通過學(xué)生自覺地參與實(shí)驗(yàn)活動,確定實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo),制訂實(shí)驗(yàn)方案,選擇實(shí)驗(yàn)方法,監(jiān)控實(shí)驗(yàn)過程,評價(jià)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,從而完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)。活動過程特別強(qiáng)調(diào)的是學(xué)生實(shí)驗(yàn)的主動性,教師的作用是對學(xué)生實(shí)驗(yàn)的困難提供必要的指導(dǎo)和幫助。高一年級學(xué)生開展“落體運(yùn)動加速度的研究”,要求學(xué)生二人一組,運(yùn)用頻閃照相研究鋼球下落的加速度。學(xué)生必須完成以下任務(wù):方案設(shè)計(jì)(直接測什么、如何測);裝置調(diào)試;標(biāo)尺制作;實(shí)地拍攝;照片分析;實(shí)驗(yàn)報(bào)告。教師提供的幫助:方案設(shè)計(jì)提示;頻閃技術(shù)指導(dǎo);參與討論,提供器材,進(jìn)行質(zhì)疑,點(diǎn)撥思維。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)活動中扮演的是主角,以實(shí)踐者、研究者的身份積極參與,主動性得到充分的發(fā)揮。
2.2 合作學(xué)習(xí)
合作與交流是一種高效的學(xué)習(xí)方式。教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中采用小組合作的學(xué)習(xí)方式,讓學(xué)生在合作交流中獲得知識,促進(jìn)理解,提高能力,增長才干,形成學(xué)習(xí)團(tuán)隊(duì),對學(xué)生的發(fā)展會產(chǎn)生積極的促進(jìn)作用。
2.3 課題作業(yè)
適當(dāng)布置類似于課題研究的課題作業(yè),讓學(xué)生經(jīng)歷一個收集信息、處理信息和得出結(jié)論的過程,在過程中學(xué)習(xí)一些探索的方法,對改善學(xué)生學(xué)習(xí)方式具有重要作用。如選用傳感器制作控制電路;用變阻器設(shè)計(jì)幾種不同的控制電路,并說明其原理及特點(diǎn)等。
2.4 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是高中物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)能力的較高要求,是對學(xué)生操作技能和思維品質(zhì)的綜合檢測,是有效的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)方式之一。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是情景新、方法活,具有開放性,要求學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的原理有透徹的理解,對實(shí)驗(yàn)器材有所取舍和組合,能根據(jù)設(shè)計(jì)的要求和條件,進(jìn)行分析和判斷,制訂實(shí)驗(yàn)的方案,通過實(shí)驗(yàn)全過程的描述和具體步驟的實(shí)施,得出有關(guān)的結(jié)論并做出必要的說明。如研究單擺及其規(guī)律之后,提出如何測重力加速度的課題,要求學(xué)生自行設(shè)計(jì)測定重力加速度的方案。學(xué)生可根據(jù)學(xué)過的物理場景,如運(yùn)動學(xué)中的自由落體、豎直上拋,動力學(xué)中的超重、失重現(xiàn)象,斜面上的勻變速運(yùn)動等確立實(shí)驗(yàn)方案,并走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室,通過實(shí)驗(yàn)活動去體驗(yàn)真實(shí),檢驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的合理性,分析測量結(jié)果的可靠性,而不是僅僅停留在理論的假設(shè)上。
3 開展課外自助實(shí)驗(yàn)
有的學(xué)校實(shí)驗(yàn)器材嚴(yán)重不足,使分組實(shí)驗(yàn)面臨很多困難,這樣就可以開展課外自助實(shí)驗(yàn)。在做光的色散實(shí)驗(yàn)時(shí),筆者先上一節(jié)課后將3個三棱鏡留在教室,課間偷偷觀察發(fā)現(xiàn)許多學(xué)生在走廊道里觀察色散實(shí)驗(yàn),他們邊做邊談,輕松自如,色散后的光照在墻上非常好看!特別是色散后的單色光順序很清楚。于是筆者就把三棱鏡放在教室一個星期,最后三棱鏡全部完璧歸趙,一點(diǎn)兒也沒有損壞。后來了解每個學(xué)生都親自做了一遍,對色散的光色排列印象很深。筆者發(fā)現(xiàn)學(xué)生課外自己動手去做實(shí)驗(yàn)效果很好,只用很少的器材也能達(dá)到很好的效果,真正做到事半功倍。
學(xué)生在進(jìn)行一些分組實(shí)驗(yàn)時(shí)不能互相指導(dǎo),都在探索操作、探索結(jié)論,時(shí)間緊任務(wù)重,有的根本沒有動手,而是課后編寫數(shù)據(jù),抄寫結(jié)論,沒有什么效果。但課外用少量的器材使學(xué)生做,從時(shí)間上有了先后順序,前面的學(xué)生做完可以指導(dǎo)后面的學(xué)生,同時(shí)可以反復(fù)去做,加深印象,從而對實(shí)驗(yàn)器材、現(xiàn)象、結(jié)果都記憶深刻,避免了分組演示時(shí)的曇花一現(xiàn)。而且學(xué)生課外去做,可以充分體味實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,有充足的時(shí)間去討論、去研究,在操作上有積極的主動性、創(chuàng)造性,不拘泥于教師的指導(dǎo),而大部分實(shí)驗(yàn)中間出現(xiàn)的問題學(xué)生自己通過操作可能已經(jīng)消化了。而多數(shù)學(xué)生在課堂的分組實(shí)驗(yàn)時(shí),由于教師在場,他們很受拘束,不敢動手,沒有主觀能動性,只是機(jī)械地去做,至于為什么這樣做,在實(shí)驗(yàn)完后根本不去想,特別是一些女生。
另外,在課外讓學(xué)生自己動手實(shí)驗(yàn),可以節(jié)省課內(nèi)的時(shí)間,又可豐富課外的活動,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣。學(xué)生在課外通過討論、互助完成實(shí)驗(yàn),實(shí)質(zhì)是一種課外的自助式的學(xué)習(xí),更能發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性,培養(yǎng)學(xué)生的能力以及良好的實(shí)驗(yàn)、教學(xué)效果,這一點(diǎn)筆者體會很深。
(作者單位:河北省遷安市第二中學(xué))