秦小強 曾寶軍
摘 要:本文立足于初中物理實驗教學的現狀,探討了《初中物理新課程標準》對物理實驗教學的要求和指導作用。
關鍵詞:新課程;標準物理;實驗教學;演示實驗
中圖分類號:G632 文獻標識碼:B 文章編號:1002-7661(2015)06-113-01
一、物理實驗教學的重要性
物理實驗教學具有直觀、形象、生動的特點,便于學生從抽象到具體地認識事物。它符合事物的認識規律、適合學生的身心特點,能充分調動學生的積極性和主觀能動性;提高學生的分析問題和解決問題的能力;有利于提高學生的興趣、激發學生的求知欲;有利于養成學生良好的科學素養。況且,物理還是一門以實驗為基礎的學科,因此物理實驗教學非常重要。
二、物理實驗教學的現狀和存在的問題
教科書物理實驗主要有演示實驗、學生操作實驗、探究性實驗、課外小實驗等四類。演示實驗是教師在課堂上結合教學內容進行演示操作的實驗,它能讓學生感受物理現象產生的效果。溫度計的用法就是演示實驗。學生操作實驗是課堂中嵌入的學生需要操作的實驗,它能使學生對實驗現象觀察得更仔細,或者對器材的使用更熟練。用天平測量小物塊的質量就是學生操作實驗。探究性實驗是在教師的指導下學生自主進行的實驗。《影響電阻大小的因素》這一節就是探究實驗。課外小實驗是課后的補充實驗,它能提高學生的動手動腦能力,加強對學習內容的理解。
1、認識有偏差
教師對實驗持以下三種態度:第一,實驗不太重要,實驗的結論才重要。持這種認識的教師比較少,況且很多地方都已普及了物理實驗教學。第二,認為實驗很重要,但卻忽略實驗的過程以及實驗過程中對學生能力的培養,還是注重結論。持這種觀點的教師比較多。第三,確實認為實驗非常重要,但由于準備費時費力、課堂調控難度大、效果不見得很好等原因,所以不愿進行實驗。持這種態度的教師很多。
2、準備不充分
平時教學工作忙碌,教師也不太注重實驗教學的準備,上課急匆匆拎著器材到教室,很難保證實驗的成功率。一位教齡17載的教師說他從來沒有做成功過用硝化棉壓縮儀壓然棉花的實驗。其實這個實驗的成功之處就在于活塞的密封性和硝化棉的質量,普通棉花(或長時間放置的棉花)是不容易被壓然的,當然活塞壓下的速度越快越好。
3、要求不嚴謹,忽視了實驗的探究性過程
學生通常都是用準備好的儀器來進行實驗的,使用哪些器材、怎樣操作、老師往往都有提示,實驗原理、實驗方案、實驗步驟基本一致,學生在“被提示”的環境中實驗,得出的實驗結論“高度一致”。師生們交流討論的機會減少,“修改數據、以便得出結論”的現象司空見慣,這嚴重違背了自然科學的嚴謹性。在“用電壓表和電流表測定值電阻的阻值”的實驗技能監考中,學校原本提供的兩節舊干電池根本提供不到3V高的電壓,而學生用滑動變阻器分壓后仍然“測出”了“3V0.1A”數值。
4、課外實驗落實不夠
不是每個教師都重視并落實課外實驗,家長也認為做課外實驗費時費力,學生回家的實驗器材準備也有難度,因而課外實驗很少落到實處。
5、實驗報告撰寫不規整、欠嚴謹
學生在做實驗的過程中”被動”的填寫《實驗報告手冊》,缺少了自己的思考,實驗報告撰寫也是基于步驟記錄式的,實驗思路、數據分析和結論歸納等環節做得不夠好。
三、新課標對實驗教學提出了更高要求
新課標中提出了“提高學生的實驗能力”、“培養科學素養”等理念。新課標要求加強演示實驗和學生實驗,規定的演示實驗和學生實驗都要做好外,可適當增加少量探究性實驗,鼓勵學生在課外做一些觀察小實驗。它對實驗教學的目標要求是很有原則性的,而且著重于技能目標對知識目標的輔助作用。實驗教學的要求在三維目標中均有所體現,并且要求也比較具體。主要以科學探究能力目標的形式體現出來,在內容標準的三級主題中,也有明確的規定。
1、三維目標對實驗教學的要求
知識與技能目標中提到:具有初步的實驗操作技能,會使用簡單的實驗儀器和測量工具,能測量一些基本的物理量;會記錄實驗數據,知道簡單的數據處理方法;會寫簡單的實驗報告,會用科學術語、簡單圖表等描述實驗結果。
過程與方法目標中提到:經歷觀察物理現象的過程;能在觀察物理現象或物理學習過程中發現一些問題;通過參與科學探究活動,學習擬訂簡單的科學探究計劃和實驗方案;通過參與科學探究活動,學習信息處理方法;學習從物理現象和實驗中歸納簡單的科學規律。
情感態度與價值觀目標中提到:勇于探究日常用品或新器件中的物理學原理,樂于參與觀察、實驗、制作、調查等科學實踐活動,養成實事求是、尊重自然規律的科學態度。
2、科學探究能力目標對實驗教學的要求
提出問題環節:能從日常生活、自然現象或實驗觀察中發現與物理學有關的問題。
猜想與假設環節:對探究的方向和可能出現的實驗結果進行推測與假設。
制定計劃與設計環節:明確探究目的和已有條件,經歷制定計劃與設計實驗的過程;嘗試選擇科學探究的方法及所需要的器材;嘗試考慮影響問題的主要因素,有控制變量的初步意識。
進行實驗與收集證據環節:能通過觀察和實驗收集數據;會閱讀簡單儀器的說明書,能按書面說明操作;會使用簡單的實驗儀器,能正確記錄實驗數據;具有安全操作的意識。
分析與論證環節:能初步描述實驗數據或有關信息;能對收集的信息進行簡單的比較和簡單的因果推理;經歷從物理現象和實驗中歸納科學規律的過程。
3、內容標準三級主題中對實驗教學要求具體
例:聲和光
(1)內容標準。①通過實驗探究,初步認識聲因的產生和傳播條件;了解樂音的特性;了解現代技術中與聲有關的應用;知道防治噪聲的途徑。
例:在鼓面上放一些碎紙屑,敲擊鼓面,使其發聲,觀察紙屑的運動;敲擊音叉,觀察與其輕觸的乒乓球的運動。
(2)活動建議。閱讀投影儀或照相機的說明書,通過說明書學習使用投影儀或照相機。如用兩個不同焦距的凸透鏡制作望遠鏡。