張育富
唐山市豐潤區小張各莊鎮中學 河北唐山 064013
為了引起物理實驗在教學中的重視,筆者聯合遷安市遷安鎮第一初級中學、遷安市遷安鎮第三初級中學、遷安市遷安鎮第二初級中學以及遷安市遷安鎮于洪莊初級中學的物理教師對學生做了調查,發放調查問卷800份,回收率達85%以上,計690份。根據調查數據,發現各學校存在以下問題亟需關注。
“應試教育”習氣累累,惰性重重,對實驗課過于忽視,實驗教學管理怠解、創新鮮見。和同行交談,都感嘆物理難教。難在何處?多數學生對物理學習興趣低落。為什么興趣欠缺?教師忽視物理實驗。拿什么手段提起學生的物理學習興趣?重視物理實驗。
實驗是物理學習之基礎,是對課堂教學的輔助、補充,是物理教學的重要組成部分。物理教學之與實驗,如鳥之與翼,似車之與輪,其重要性非三言兩語就能概述。學生動手動腦的好習慣都賴此養成,實驗技能由此提高,創造潛力借此顯現,分析問題和解決問題的能力得以彼此互助、提升。小實驗,昭顯大道理;背實驗講實驗,難有體會。
由于忽視物理實驗,所以在實驗設備方面就吝于投資,導致實驗設備落后,資源匱乏;即使現有的實驗儀器,也由于對實驗的忽視而忽略對其的管理,有些學校居然沒有實驗管理員,儀器頻有丟失與損毀,造成實驗儀器益發短缺;有的學校,其圖書館、電字閱覽室幾乎封閉,學生很難接觸,成為虛設,學生難以利用。
在調查問卷中,關于實驗設備少的問題,有68%的學生選擇了物理實驗用演示實驗代替;在利弊的選擇方面,在啟發猜想、鍛煉思維的選擇框打鉤。
物理實驗的有效性、多樣化能夠促進學生對實驗的興趣,枯燥單調的實驗只能使得學生興味索然,難以創新,學生對實驗的積極性和主動性根本沒有被激發出來,綜合實驗能力更是無從鍛煉與培養。是故,一定要使實驗的問題性、探索性、趣味性、應用性增強,讓學生在實驗中其樂融融。
在調查問卷中,Web3D仿真實驗與實驗要相互輔助,彼此聯系,為學生對物理的研究提供多角度的研磨。
在調查問卷中,發現學校基本上沒有組織過專門的物理實驗考核,優秀的學生的物理實驗能力無從肯定,一些實驗水平較差的學生對于實驗就可以渾水摸魚,懈怠為之。有的學校也有用筆試將實驗操作取而代之的情況。看到調查問卷,筆者感嘆,普天之下,哪有通過試卷練習就能夠掌握實驗本質、感受實驗真諦的?實驗考核缺少科學系統的標準,遂有“高分低能”的學生,創新從何談起?真是堪嘆堪憂。
信息技術與物理學科的整合不是簡單的“疊加”,而是使信息技術成為課堂教學內在的組成部分。筆者在剛接觸多媒體教學時,總是把每堂課都設計成完整的多媒體課件,并去追求外表的華麗以及震撼人心的效果,并且把一些本來很好說明物理概念或規律的實驗也做成了動畫,甚至把習題都做成了幻燈片。實踐證明,這是多媒體教學的誤區。
目前,中學物理課堂教學中還普遍存在對信息技術的運用和常規教學的關系處理不當的問題。為此,筆者就信息技術在物理探究式教學中的應用提出幾點嘗試。
有些物理概念和規律對學生來說很抽象,學生在短時間很難理解,雖然教師想了很多辦法,但教學效果不明顯。如:進行得太快或太慢的物理過程的教學,微觀物理過程的教學,電磁場里的概念和規律的教學,等等。
物理是以實驗為基礎的學科,由于中學實驗儀器和時空的限制,有不少實驗很難演示和觀察。教師可以利用計算機模擬這些過程,輔助物理課堂教學。
以下這些情形用多媒體展示或動畫演示效果較佳。
1)課堂中做不出的實驗,可以用計算機模擬和視頻資源來支持教學。如固體的擴散現象、原子結構、原子核的裂變和聚變的模擬等。
2)抽象的物理問題,如電流、電流方向、磁感線等。
3)太快的動態物理過程往往不方便定格研究,如分子的熱運動,可把它做成模擬動畫以利于研究。
4)太慢的動態物理過程,利用動畫可加快物理過程的進行,如天體運動等。
5)圖象復雜的教學內容,如電學、光學課時畫的圖例,而且采用多媒體顯示圖象的功能。
6)實物展示不方便的實驗儀器的原理介紹,如天平、電流表和電壓表的原理及其讀數方法,把它們做成相應的動畫加以放大。
7)實驗不清晰,需要用科學模擬補充,在“補充”之前還是要先做實驗的。如做“光的反射、折射和直線傳播”的實驗時,由于外界光線太強,干擾太大,可以在做了實驗后,再作補充。
教學電磁繼電器一課的時候,網上學習活動是筆者安排學習的主要環節,學生主要利用Moodle系統資源和功能進行學習。學生在“自主探究”板塊,觀察實驗電路圖,利用Flash動畫進行模擬實驗操作,并通過小組討論和相互交流,弄清電磁繼電器的作用和工作原理。在“實際應用”“我的設計”板塊,通過對大量生活中電磁繼電器應用實例的分析,突出物理知識與生產生活實際緊密聯系,并拓寬學生的知識面,從而體現“從物理走向社會”的意義。在“物理在線”板塊,添加了“在線圖書館”“時間繼電器”等大量的文本、視頻資源,學生可以查閱、豐富相關知識。
網上學習活動中學生可以利用Moodle的“Wiki”功能進行自主協作式學習。每個學生都可以成為Wiki的創建者,可以將自己感興趣的話題或不懂的問題發布在Wiki上與同學共同探討,完善對問題的看法。也可通過E-mail和即時消息進行交流和反饋。教師可利用Moodle“添加活動”中的“討論區”功能設置一些討論話題,來激發學生的探究興致,喚起其自主學習的愿望和意識。
物理普通實驗,拘泥于環境,多有不便,時有危險;多媒體實驗,成本低廉,簡單易行,逼真形象,趣味橫生,它不僅開闊了學生的視野,而且提高了學生學習物理的積極性。此外,多媒體實驗還培養了學生自學的好習慣,促進了他們的創新意識,發展了學生運用現代技術的綜合素養,沖擊了學生傳統的學習觀念,帶動了學生的創新熱情。有了多媒體實驗,學生可以隨時隨地的進行實驗操作,擺脫了時空的束縛。由此看來,多媒體實驗開辟了物理學習的新天地,為物理學習帶來了一縷春風。隨著時間的推移,多媒體實驗對中學物理教學的影響也會更加深遠。
[1]李賢.物理教學實驗原理[M].北京:高等教育出版社,2010.
[2]布魯納.布魯納教育論著選[M].邵瑞珍,譯.北京:人民教育出版社,2009.