苗東升
隨著中國教育改革的不斷深化,培養全面發展的人才已成為教育的歸宿。所以物理實驗的在教育中的重要性是無可爭議的事實,但在現行應試教育的體制下實驗在教育中的重要性卻得不到應有的重視。中學物理教學必須以實驗為基礎,這是由實驗本身的特點及其在物理教學中的作用所決定的。
一、物理實驗能為學生提供學習物理的一個直觀、生動、形象的認識環境
可以這樣講,物理實驗是展示物理教學魅力的有效手段。它能夠使學生清楚的觀察到不同物理現象之間的因果關系,比較直觀的理解這些相互聯系的物理現象,進而鞏固和加深學生對物理規律的認識。
物理實驗具有化枯燥為生動、化抽象為具體、化平淡為奇特的功效,能為學生提供一個學習新知識的良好環境。同時,通過物理實驗可以驗證物理假說正確與否或檢驗物理理論的正確性。現在中學和大學所做的物理實驗大都屬于這方面的實驗,是對書本上已知的物理規律或結論的再一次驗證,以證明書本上所講物理規律的正確性。而科學家在最初設計并做實驗時,目的可能也是為了驗證某假說或理論的正確與否,只不過對實驗結果是否可以驗證某假說或理論正確與否有不可確定性。
1.培養興趣,調動學生學習積極性
“興趣是最好的老師”。在物理教學過程中,要充分發揮實驗的作用,培養學生興趣,以誘發最佳的學習動機,獲得良好的學習效果。興趣源于好奇心,也出于“實踐成功”的欣慰感。因此,可采取一些新異實驗,比如讓雞蛋從高處下落在泡沫塑料上,出現非但不壞反而意外彈回的現象刺激學生的好奇心,產生一種求知欲望。例如在八年級學生進入物理學科的第一堂課上,教材上就有好幾個簡單的演示實驗這為的是什么,還不就是為了在第一節課就讓學生覺得物理是一個有趣的學科從而提高學生對物理的學習積極性。
2.培養學生觀察能力,增強實驗的科學素質
物理教學中的觀察,泛指直接運用感覺器官或間接借助儀器手段對自然現象和實驗現象的感知過程。培養觀察能力,就得剖析觀察的各種特性,加強訓練,才能提高觀察的素質。例如:在講述超重失重現象時,可在彈簧秤下掛一砝碼,用手上提彈簧,觀察上提全過程中彈簧秤示數的變化,就要求對物理過程的各種現象進行觀察。為了觀察得更具體更深刻,就可以將彈簧秤換成超重失重演示儀,采用記憶元件,分別記下超重失重的瞬間現象進行觀察。就可以減小實驗儀器所產生的誤差。
要增強實驗的觀察素質,在實驗教學中,第一:必須加強指導,及引導學生觀察實驗條件、實驗裝置、儀器規格,指出觀察的主體,說明觀察的程序,使其有的放矢的觀察,以便透過現象看本質;第二:要充分發揮各種感覺器官的協同作用,提高感知效率;第三:除了在常規的教學試驗中注重培養觀察能力外,還可專門設計提高觀察素質的單項試驗。
3.物理實驗可以提高學生發現問題、解決問題的能力。
物理實驗不僅能夠使學生學習到新知識,而且在實驗的過程中,可以培養學生發現問題、解決問題的能力。
(1)通過教師有趣、新奇的演示實驗,不僅能夠吸引學生的好奇心,而且還可以 ? ? ? 培養學生發現問題的能力。
(2)通過物理實驗,可以培養學生運用其它學科知識來解決問題的能力。例如,教師可以先問同學們這樣一個問題,“如何利用天平、量筒等儀器來測量易溶于水的食鹽密度?”,然后,再讓學生課后自己設計實驗來解決問題。如果同學們仍用我們物理教材上給出的方法來處理這個問題就有一定的困難了,因為食鹽的體積是難以測出的,這時同學們就得打破常規,另辟新徑。同學們首先遇到的問題是由于食鹽溶于水用常規的方法就測不出食鹽的體積,他們這時候就會想到是否有這樣一種溶液,食鹽不溶于它呢?在實際處理時,他們就可能會運用所學的化學知識先制成食鹽的飽和溶液,然后,根據食鹽不溶于食鹽的飽和溶液這一化學性質來測出食鹽的體積。這個開放性實驗在培養學生實驗能力的同時,還培養他們運用其他學科的知識來解決物理問題的能力。
4.物理實驗可以培養學生創新能力。
“創新是一個民族的靈魂”,它是當今知識經濟社會中人最重要的素質。江澤民同志曾在全國教育改革會議上明確指出“我們必須把增強民族創新能力提到關系中華民族興衰存亡的高度認識”。確實,一個國家、一個民族要取得二十一世紀發展的主動權、領先權和控制權,就必須要有高素質的人才,而高素質人才的突出表現就是具有創新能力。然而,創新能力的形成是需要建立在有較強觀察能力、思維能力、操作能力基礎上的。
二、為什么物理實驗的實現存在困難
1.應試教育下的弊端
在應試教育的大前提下,學校的教育教學中心不是放在如何培養真正的人才上,而是放在如何培養高分性人才上,雖然中考實驗中占有一定的分值,但實驗考試的內容是可以提前知道的,就算平時啥實驗也沒做,只要通過一段時間的惡補,搶抓一樣的可以把該拿的分拿在手里。
2.實驗教學模式僵化,教學方式呆板
就分組實驗來說,從實驗目的、實驗原理、儀器、操作步驟到注意事項,寫得面面俱到。學生照著現成的步驟動幾下,取幾個數據,實驗就算完成了。還有,做實驗時每組人數太多,動手機會少。這種教學模式不利于提高學生發現問題和解決問題的能力,不利于學生突破思維定勢,不利于學生創新思維方法的形成。
3. 對高中物理實驗教學的意義認識不夠
不少學校的物理實驗數目達不到教學大綱的要求,甚至有相當一部分學校基本上一個學生實驗都不做。即使有的學校按要求完成了,但是實驗教學的效果往往不理想。
4.學校和教師普遍存在著重理論輕實驗的思想
教學方法普遍采用講授法。有的老師認為學生不會做實驗不要緊,只要會動筆考實驗就行。部分教師迷戀多媒體的模擬實驗,讓學生看看了事,不重視實際操作。
總之,物理實驗對于物理學的發展、各級物理的教學,有著不可替代的作用,它打開了那扇神秘的物理世界的大門,大浪淘金般地驗證了真理,篩除了謬論,培養了無數熱愛科學的人們,使得社會發展的車輪永不停息。所以,教育工作者一定要想辦法提高自己對實驗的理解,培養學生的動手動腦能力才能真正的為國家培育人才。