葉方平
摘 要:高中物理新課程實驗教學要求“將實驗與科學探究有效地結(jié)合起來”,鼓勵學生自主探究。要想高效開展實驗教學,首先要充分理解實驗原理,然后創(chuàng)設情境,引導學生自己設計實驗,使學生的思維能力和創(chuàng)新能力得到有效培養(yǎng),進一步提高高中物理實驗教學的有效性。
關鍵詞:高中物理;實驗原理;自主探究;有效教學
在高中物理教學中,理論和實驗是不可缺少的兩部分,實驗原理是學生探究的方向引領,讓學生更高效地開展自主探究。實驗是學生認知事物規(guī)律的過程,促使學生對原理有更深層次的認知,使物理成為培養(yǎng)學生基本技能、提升學生科學素養(yǎng)、激發(fā)學生創(chuàng)新意識、提高學生創(chuàng)新能力的一門課程。
一、明確實驗原理是學生有效開展物理實驗探究的方向引領
在物理實驗課堂中,教師是主導者,盡量把每一個細節(jié)講透徹,學生很少有獨立思考的時間,更沒有時間自己動手做實驗。但是由于高中物理實驗課學習的高難度和復雜性,如果教師不加以引導,直接讓學生進行自主探究,學生會手足無措,白白浪費寶貴的課堂時間,更不能達到預期的課堂教學效果,打擊了學生對物理實驗的學習興趣。
因此,在物理實驗課堂中,教師不要一講到底,對于實驗涉及的學生難于理解的核心原理,教師要加以適當闡述,并為學生創(chuàng)設問題情境,調(diào)動學習興趣,學生才能具備基本的主動學習能力,才會主動思考、探索,驗證或?qū)ふ覍嶒炦^程中蘊含的科學原理和規(guī)律。教師要讓學生感受到教師引領的重要性,又能通過自主探究過程展現(xiàn)自我,激發(fā)個人成就感,從而促進學生有效開展物理試驗的學習。
二、實驗是學生有效開展物理探究、認知世界的載體
學生自己動腦設計、動手研究,推動創(chuàng)新、探索能力提高的實驗才是探究性實驗。在實驗的過程中,教師通過對實驗原理和實驗探究過程的分析,引導學生通過舊知識和新知識之間的聯(lián)系尋找新辦法解決新問題,對學生的創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力進行培養(yǎng),并將這些能力轉(zhuǎn)化成為學生的動手能力。
在物理實驗教學的實踐中,教師首先要注重點撥實驗核心原理,引導學生發(fā)現(xiàn)并提出問題。教師要依據(jù)學生的認知水平,設置開放性、啟發(fā)式的問題情境,從而有效調(diào)動學生主動學習,引導學生通過實驗一步步地去驗證自己的猜想,提高他們解決實際問題的能力。
因此,在物理實驗教學的過程中,教師首先要求學生先預習即將要學習的實驗內(nèi)容,其次對實驗原理進行簡單闡述,解答學生的疑惑,并提出若干與實驗相關的問題,激發(fā)學生的學習興趣,給學生留下自我學習時間,讓他們調(diào)動自己的思維,通過自己的努力得出科學結(jié)論,讓學生在實驗探究過程中,進一步加深對實驗原理的理解。
例如,在“驗證機械能守恒定律”實驗的教學中,筆者就采用了實驗原理點撥與實驗自主探究相結(jié)合的教學形式。首先讓學生理解實驗原理,領會實驗目的,理清實驗脈絡;然后讓學生自我思考,依據(jù)實驗原理,提出實驗設想、實驗方案、實驗所需器材、實驗裝置設計、構思操作流程,以及如何在實驗過程中獲取相關數(shù)據(jù),讓學生通過實驗,歸納出自己的結(jié)論。在實驗中,筆者對學生適當引導,引領學生提出問題。比如,在實驗過程中需要控制哪些條件?釋放小球與打開打點計時器電源開關的先后次序是什么?這個實驗數(shù)據(jù)又有什么特殊之處呢?又如,動能變化量和重力勢能變化量之間的大小關系,實驗結(jié)果誤差如何?原因是什么?學生帶著問題開展實驗,就有了探究方向。如果經(jīng)常使用這種形式教學,能很好地提高物理實驗教學效率。
當前實驗教學改革的主要方向就是通過實驗探究來提高學生的科學素養(yǎng),培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和自主探究習慣,所以在物理實驗課堂中,教師要讓自己從繁重的講授教學中解放出來,把學習主動權還給學生,增強實驗的探究性,只在實驗前幫助學生分析實驗原理,然后由學生自己設計實驗步驟和方法,鼓勵學生敢于動手操作、動腦思考,學習理論知識與實驗探究相結(jié)合,體驗到物理學習的快樂,進而產(chǎn)生更多的探究熱情。
教師的指導與學生的自主探究并不矛盾,要將二者有機結(jié)合,通過教師的引導、點撥,調(diào)動學生的思維與興趣;通過學生自主思考與探索,提高學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力;通過實驗操作過程,提高學生的手腦協(xié)調(diào)能力。教師引導與自主探究相結(jié)合,動手和動腦相結(jié)合,真正實現(xiàn)創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的提高,促使學生逐漸形成科學素養(yǎng),進而推動高中物理實驗課堂教學質(zhì)量的提高。
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