【摘 要】“過程與方法目標”是新課標中的三維目標之一。實驗是物理學科的基礎,是培養學生科學創新與實踐能力的重要途徑,是學生體驗物理知識獲取過程的重要方式,是培養學生物理素養的重要方法,讓學生通過物理實驗的過程,掌握一定的物理實驗方法,為學生今后的發展奠定堅實的基礎。因此,我們應該充分認識到高中物理教學實驗教學的重要性與必要性,不斷創新高中物理實驗教學方法,提高學生參與物理實驗的積極性與主動性,從而進一步增強學生對物理學科的學習興趣,提高高中物理教育教學質量。
【關鍵詞】新課標;高中物理實驗;實踐能力;創新精神;物理素養
隨著新課程改革的不斷深入,高中物理教學中要培養學生具有一定的物理素養,培養其進行科學探究的創新精神和實踐能力,就必須依托物理實驗。在新課標背景下,如何對學生進行高中物理實驗教學,這是值得我們每一位高中物理教師深入探究的課題。以下筆者結合高中物理教學實踐經驗,就新課標下如何做好高中物理實驗教學與同行朋友進行業務交流,旨在達到相互促進的目的。
一、充分發揮學生的主觀能動性,激發學生參與實驗的自主性
從原來的“程式化實驗”可以知道,學生主要是按照設計好的實驗按部就班地進行,具有很大的機械性,極大地扼殺了學生主觀能動性,不利于學生創造能力的培養,因此,在新課標下,必須想方設法發揮學生的主觀能動性,充分體現學生的主體地位,讓學生真正成為物理實驗的主人,以便最大可能地提高學生參與物理實驗的積極性與主動性。在課標下的物理實驗中,教師應該充分尊重學生的主體地位,想方設法調動學生參與物理實驗的自主性,教師只是與學生一起參與實驗的組織者和合作者。在教師的引導下,學生應該自主進行物理實驗目標的確定,自主進行物理實驗方案的設計,由學生選擇適當的實驗方法,學生可以根據自主設計的實驗方案對實驗過程進行觀察、監控,對實驗結果進行自主評價。在整個實驗過程中,教師要做的就是盡可能地幫助學生解決遇到的疑難問題,予以有針對性地指導。
二、高度重視實驗的開放性,加強學生實驗設計能力的培養
實驗設計能力是學生實驗綜合素養的具體體現,是高中物理學習中比較高的要求。
第一,改進教材上的實驗設計,使其更加符合實際操作需要,增強實驗的實效性。從教材上的實驗設計來看,它主要是根據普遍性的情況而進行設計的,所以,它不一定適應于每個學校不同的實際情況。例如,對于測定重力加速度的方法來看,教材上采用的是單擺法,從實際上情況來看,除此之外,還可以采用多種方法,如自由落體法、圓錐擺法等。在實際教學中,教師可以鼓勵并引導學生對原有的方法進行改進,可以采用其他的方法進行加速度地測定。學生充分發揮個人思維特性,運用發散思維,設計出多種不同的方案,然后,讓學生通過實驗,對實驗設計進行驗證,培養學生的實驗設計能力。
第二,采用多種方法進行物理實驗設計。在進行物理實驗設計時,必須確保設計的新穎性、方法的靈活性,實驗的開放性。學生只有在充分透徹理解實驗原理的基礎上,才能做出科學合理地判斷,制定出物理實驗方案。學生應該對物理實驗的全過程進行準確地描述,制定出具體的實驗步驟,能夠對實驗結論進行準確的闡述。例如,在學生對應用伏安法來測試電阻的方法比較熟悉的基礎上,筆者提出了這樣一個研究課題: “一位負責無線電修理的師傅,需要測出一只未知電阻RX的阻值,除了可以用伏安法進行測量外,還可以使用哪些方法( 器材自選) ?”學生結合要求,積極思考,將平時學過的實驗方法進行綜合思考和應用,可以設計出各種不同的測量方法。通過這樣的訓練,可以充分發揮學生的潛能,培養學生自主進行實驗設計的變通能力。
值得注意的是,教師應該充分激發學生參與實驗設計的興趣,給學生進行實驗設計留下足夠的時間,充分發揮的主動性,挖掘其實驗設計潛能,使學生在實驗設計中鍛煉能力,提高物理實驗設計素養。
三、創新實驗形式,培養學生自主探究能力
第一,將演示實驗改為探究實驗。從過去的演示實驗來,教師是實驗的主角,而學生充其量只是觀眾。傳統的演示實驗,只有離講臺比較近的學生看得清楚,大部分學生難以對實驗過程進行清楚地觀察。這樣的演示實驗,因為學生沒有親自參與其中,無法實現實驗能力的培養。筆者是這樣處理這一問題的,用探索性實驗來代替某些演示實驗,鼓勵學生親自參與實驗活動,讓學生在實驗過程中探究物理知識,獲得相應的物理知識技能。
第二,將驗證性實驗改為探究實驗。例如在學習《探究電磁感應現象》一節時,教學目的是通過實驗來探究感應電流的產生條件。根據教材特點和我校實際,筆者決定變演示實驗為探究實驗來進行教學。學生每三人一組,每組一套儀器。通過課前預習,課上學生們自己動手。學生們在實驗中學到了知識,鍛煉了能力。
四、注重多種要素綜合運用,確保物理教學的整體效果
物理實驗教學的要素包含:課堂教學、學生實驗、教具學具的制作、小發明和小創造、實驗競賽、專題講座。這六個要素是一個有機的整體,如果各自為政則其效果會大打折扣。例如,在課堂上提出問題,問題中要求學生課后自行分組并通過自制的小工具等進行實驗,從而得到問題的答案。然后,教師再根據問題進行專題講座。這樣可以將課內、課外,演示實驗與自己動手做實驗進行有機地結合,從而達到培養學生利用物理實驗解決實際問題的能力。
結束語
總之,實驗是物理教學的基礎,是關系著物理教學實效的關鍵因素之一,是培養學生物理素養的必經之路。因此,我們應該站在有利于學生發展的高度對此予以足夠的重視。在進行高中物理實驗教學過程中,我們應該充分發揮學生的主觀能動性,激發學生參與實驗的自主性,高度重視實驗的開放性,加強學生實驗設計能力的培養,不斷創新實驗形式,培養學生自主探究能力,不斷地改進物理實驗方法,促使物理教學質量的不斷提升。
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(作者單位:山東省東營市勝利第一中學)