摘 要:物理學是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學,物理實驗是物理教學的一個重要組成部分。然而,長期以來我國中學物理實驗教學存在很多弊病,導致學生對物理實驗缺乏吸引力,嚴重挫傷了學生學習物理的積極性和主動性,限制了學生的求知激情和創(chuàng)造性思維。因此作為教學第一線的物理教師必須對目前實驗教學現(xiàn)狀進行分析和深層次的思考,并對實驗的硬件與軟件進行必要改革與提升,建立起一種適合當代科技發(fā)展、有利于培養(yǎng)具有扎實基礎(chǔ)知識和創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才的物理實驗教學新體系,本文就二方面的問題進行探討。
關(guān)鍵詞:中學物理 實驗教學 現(xiàn)狀與策略
我國培養(yǎng)的學生缺乏創(chuàng)新能力,不能“手腦并用”,主要表現(xiàn)在能簡單操作,不能勝任復雜操作;能模仿操作,很少有設(shè)計思路;教師有新教學理念,不能在實際中落實;教材實驗內(nèi)容設(shè)置缺乏生活性、趣味性,數(shù)量有待增加;實驗室建設(shè)跟不上課改要求;實驗評價缺乏科學性等等。
一、體現(xiàn)探究,更新實驗教學方法
1.改演示實驗為師生協(xié)同實驗
協(xié)同實驗指在教師示范的同時學生也進行實驗操作。學生只有親自動手操做,在觀察、分析、歸納的過程中,才能濃厚學生的學習興趣,也更有利于對學生能力的培養(yǎng)。它改變了傳統(tǒng)的老師講解——實驗,學生聽——看的模式,而是把師生的雙邊活動按需要混合在一起,鼓勵學生主動參與。例如在引出楞次定律時,單純的演示,教師講得吃力,做得也吃力,學生聽、看效果往往不好,若改為在教師指導下學生自己去嘗試各種情況下產(chǎn)生感生電流的條件,并在教師有指向性的啟發(fā)下自行歸納總結(jié)結(jié)論,學生的理解和掌握就會更好。
2.變驗證性實驗為探索性實驗
傳統(tǒng)的物理實驗教學常常是教師把實驗目的、內(nèi)容、步驟詳細而周密地安排好,甚至連結(jié)論也預先講給學生。學生只需依葫蘆畫瓢地被動驗證結(jié)論。結(jié)果使學生失去對實驗的探究欲望,在學習中缺乏靈活性和創(chuàng)造性。如果教師能選取一些靈活性大、變通性大的問題,積極創(chuàng)設(shè)情境,鼓勵學生發(fā)散思維,進行多方位、多角度觀察、思考、探索、想象,從而提出多種設(shè)想和解決問題的方案,在此基礎(chǔ)上,再引導學生進行收斂思維,確定解決問題的最佳方案,這樣不僅能培養(yǎng)學生的基本操作技能,而且能訓練學生思維的流暢性、變通性和獨創(chuàng)性(發(fā)散思維的三個難度),從而激活創(chuàng)造思維。例如研究凸透鏡成像實驗,當調(diào)整凸透鏡、光屏的高度,使燭焰、凸透鏡、光屏的中心在同一高度后,可先讓學生確定一定的物距,自由移動光屏,看能否在其上成像?成像狀態(tài)如何?再確定另一物距,移動光屏,觀察成像的情況。或者確定一定的像距,讓學生移動燭焰慢慢從遠處靠近透鏡,觀察燭焰在光屏上的成像情況,給學生一個自由探索的空間,對實驗有一個感性的認識。而不直接規(guī)定學生要嚴格按照實驗的順序:U>2F;F
3.布置課外實驗作業(yè)
教師往往僅布置書本的理論作業(yè),不布置實驗作業(yè),這種重理論輕實驗的做法,已暴露出我國現(xiàn)行教學體制的缺點。在國外的作業(yè)中,就有要求自制一公斤水泥、測牛皮紙的張力等,足以看出他們對理論知識與實踐操作相結(jié)合的重視程度。課外實驗作業(yè)大體有兩類:一類是動手的小實驗,教師要緊密結(jié)合教材內(nèi)容,啟發(fā)學生利用方便易得的材料做一些簡單、安全的實驗。如懸掛法測物體的重心、紙盒燒開水、驗證合力與分力關(guān)系、自制萬花筒、熱氣球、安裝樓梯電燈、球型浮力水位器等。另一類是動腦的課外實驗方案設(shè)計和交流。課外實驗作業(yè)有利于培養(yǎng)理論聯(lián)系實際能力,養(yǎng)成積極思考的習慣,同時使學生感受成功喜悅,促進學習物理的原動力釋放。
二、走出實驗,走進實踐
學生實驗能力的提高,創(chuàng)新意識的培養(yǎng),必須要變實驗知識為實踐能力,啟迪其創(chuàng)造思維。利用課外活動時間或雙休日、節(jié)假日活動時間開展實驗活動和“小創(chuàng)作”、“小論文”等活動是最佳的途徑之一,以求升華創(chuàng)造意識,總結(jié)創(chuàng)造成果。
開展征集問題、探尋答案的主題班會。物理學中幾乎每一個重大發(fā)現(xiàn)都表明創(chuàng)造性思維活動起始于困難或問題,是圍繞著解決問題展開的;問題意識、質(zhì)疑精神,是打開未知科學大門的鑰匙。學生從小學到高中發(fā)生在身邊的事情中總是有許多自己解決不了的問題,這些問題學生可能沒留意,也可能注意了,但一直沒能力、沒機會解決,通過班級征集活動,學生會進行再思考,然后整理匯報。教師收集以后,再發(fā)動全班進行收集資料數(shù)據(jù),探尋正確答案,最后以“科學研討會”的形式,也可以是辯論會的形式進行交流匯報。學生通過征集活動會提出許多教師意想不到的有價值的問題。可以說由問題的提出到問題的解決是激發(fā)學生創(chuàng)造發(fā)明的源泉。
開展自制教具和小制作活動,或?qū)F(xiàn)成的教具進行改造和創(chuàng)新,并定期對自制教具進行講評。學生通過實驗設(shè)計、制作、操作、改進等環(huán)節(jié),不僅可以加深對物理概念、規(guī)律、原理的理解,而且動手實驗能力得以訓練,整理數(shù)據(jù)、解決問題能力得以提高。同時,教師可以選出其中質(zhì)量高的、效果好的小實驗作為教學中教材的補充實驗。實踐表明,學生能制作出很多教材中沒有的實驗教具,而且有些實驗中的教具經(jīng)過改造加工后,具有材料簡單、操作方便等特點。如:導體、絕緣體的演示器、靜電除塵器、雷電現(xiàn)象演示器、潛望鏡、反沖小車、水力發(fā)電機、彈簧秤等等。開展實驗設(shè)計方案競賽。教師根據(jù)教材所涉及的內(nèi)容,可提出一些研究的方向,啟發(fā)學生自行設(shè)計實驗方案(這也是符合當今中、高考的趨勢之一)。教師應定期收集學生的實驗設(shè)計方案,認真審閱,對合理性強、可操作性強、實驗結(jié)果準確性高的“作品”,要給予表揚和鼓勵,以進一步激發(fā)學生的動手興趣。
作者簡介:寧良澤(1968.10-),男,漢族,甘肅古浪人,本科,甘肅省古浪縣第五中學,中學一級教師,研究方向:中學物理實驗教學。