摘 要:物理實驗作為物理教學的重要基礎、重要內容、重要方法和重要手段,在物理教學中的地位和作用可見一斑,但是在我國的中學物理教學中,存在著“重知識、輕方法;重講授、輕動手;重結論、輕過程;重機械訓練、輕實質體驗”的問題。長此以往,實驗教學將會流于形式,事倍功半甚至勞而無功。因此,提高物理實驗課課堂教學的有效性就成為每一位物理教育工作者務必要認真解決的重大課題。
關鍵詞:高中物理;實驗教學;探究性;方法
物理學是一門基礎自然科學,物理實驗是高中物理教學中的重要內容。在必修和選修模塊中,都不同程度地體現了對物理實驗的進一步要求。《物理課程標準》中提出“實驗是物理課程改革的重要環節,是落實物理課程目標、全面提高學生科學素養的重要途徑,也是物理課程改革的重要資源。”
在近幾年的教學中感覺大多數學生對物理學習沒有興趣,導致物理成績不理想,通過與學生溝通了解得知,其實學生沒有真正感受到物理學科的魅力。
高中物理實驗教學的現狀:
高中物理實驗及其教學是物理課程和物理教學的一個重要組成部分,它既是物理教學的重要基礎,又是物理教學的重要內容、方法和手段,在培養學生科學素養的教育中具有獨特的地位和全方位的功能。當前,高中物理實驗教學必須注意以下幾個問題,那就是:實驗教學的重視與加強,實驗設備的添置與更新,學生動手實踐能力、創新思維能力的提高。在物理實驗教學的課堂上,經常可以看到一些見怪不怪的現象,試舉三例:
現象一:媒體實驗就是學生通過媒體“看實驗”。過去的實驗“看黑板”,如今的實驗“看錄像”“看投影”。令人難以理解的是,一些原本可以讓學生動手做的實驗卻用多媒體來展示,被稱為是“現代技術的運用”。
現象二:程式化實驗,雖然學生動手,但以單純的機械操作為主。學生根據教師講解的實驗目的、器材、步驟,像做廣播操那樣,按照規定的程式進行操作,去獲取教師(或書本)所要求得到的實驗數據(或實驗結果),而不需要去考慮實驗為什么要這樣做,怎樣去做,更不必考慮實驗中可能會存在什么問題,以及需要如何去解決。
現象三:試題實驗,就是學生用筆“做實驗”。由教師編制的大量實驗試題不僅增加了學生的學業負擔,而且挫傷了學生動手實踐的積極性,使實驗教學在“應試”的泥潭里越陷越深。
這些現象從一定程度上反映了高中物理實驗教學存在的問題,那就是“重知識、輕方法;重講授、輕活動;重結論、輕過程;重機械訓練、輕實質體驗”。長此以往,學生實驗學習的積極性必然會受到壓抑,實驗教學也將流于形式,事倍功半甚至勞而無功。由此想到,能否通過教師更新教學觀念,轉變陳舊的教學方式,促進學生物理實驗學習方式發生改變,使實驗教學走出困境?
1. 切實轉變實驗教學觀念。物理實驗教學的現狀很大程度上與過去的觀念有關,要促進實驗教學的發展,轉變教學觀念是關鍵。只有樹立全新的觀念,才能在課程設置、經費投入、師資調配和其他相關方面充分考慮到物理實驗教學的實際需要,才能優化實驗資源,充分發揮實驗教學的最大效能。只有認真學習新課程理論,才能明確實驗教學的新目的和新要求。新課標中的實驗教學也是三維目標,知識與技能中的技能,過去理解主要是操作技能,其實心智技能更重要。
2. 有效改變傳統教育模式。創設新的實驗教育情境,要以學生的綜合發展為中心。新的教學模式下學生實驗技能的培養可以有三種方法:一是文本的研讀學習,二是模仿體驗,三是創新使用。改進和新增課堂演示實驗在實際的教學過程中,由于實驗條件、課時安排等,種種原因的限制,很多的演示實驗并沒有真正的開展,使得演示沒有達到教材預期的效果。只有當學生學習的內容貼近他們生活的情景,這種學習才能收到最佳的效果,這種學習才能持續發展,不斷創新。
3. 對課程規定演示實驗進行分析并提出改進意見。
(1)實驗演示方式的改變課堂演示實驗是演示實驗的主體,課堂演示實驗的特點是緊密配合教學,原理清晰,形象直觀,易于操作,安全方便。隨著教學手段的進步,演示實驗也有多種表現形式。可以用小型儀器放于視頻展示臺上,通過視頻轉換在大屏幕上展示。還可以組織錄像片段(錄像片可包括科學家的生平,原理的闡述,疑難的解答,以及許多演示實驗的錄像等),利用課堂上寶貴的幾分鐘,把實驗的精華部分展現給學生,同樣收到較好的效果。
(2)建議增加的部分演示實驗教材只作為課外實驗來處理。比如在超重和失重一節中,課后題就可以改進為演示實驗。找一個用過的易拉罐、金屬罐頭盒或塑料瓶,在靠近底部的側面打一個洞,用手指按住洞,在里面裝上水。移開手指,水就從洞中射出來。如果放開手,讓罐子自由落下,在下落過程中,水將不再從洞中射出。對于演示超重失重現象還可以做如下的改進:在懸掛的木板上放一塊磚,在磚和木板之間放一條紙帶。靜止時抽動紙帶,由于有比較大的壓力而使紙帶斷裂。如果剪斷吊磚的懸掛線,而使磚塊和木板自由下落(下方放置減撞墊),則抓住紙帶的手可以不費力地把紙帶完好地抽出。
(3)宏觀、微觀及理想實驗的演示和計算機輔助實驗的運用物理學所研究的物體小到微觀粒子,如原子、電子、光子等,大到宏觀世界的自然規律,用普通的辦法無法難以描述其“其所以然”。在這方面計算機的輔助教學可以發揮很大的作用。通過電腦課件動畫模擬實驗內容,將微觀的、不可見的、動態的、抽象的實驗,展示在學生面前,逐層分析,深入討論、講解,使之形象化、直觀化。
可以相信,只要切實地抓好制約物理實驗教學改革的幾個方法,通過廣大物理教師、教育研究工作者的共同努力,高中物理實驗教學改革的步伐將進一步加快,實驗教學的現狀將得以改變。
作者簡介:
郭首武,山西省晉中市,山西省平遙中學。