陸秀娟
實驗在高中物理教學中起著舉足輕重的作用,它不但可以幫助學生理解一些抽象的概念也可以提高學生的動手能力,提高實驗效果也就大大提高了物理教學效果。
一、實驗的必須
實驗是物理學的基礎。凡物理學的概念、規律及公式等都是以客觀實驗為基礎的,即物理理論絕不能脫離物理實驗結果的驗證。此處所指的實驗是近代科學實驗,是有目的地去嘗試實踐,是對自然的積極探索。科學家提出某些假設或預見,為對其進行證明籌劃適當的手段和方法,根據由此產生的現象來判斷原設計假設或預見的真與否即為科學實驗。從認識主體所起的作用來看,科學實驗同被動的經驗、單純的觀察之間有很大的不同。僅僅停留在觀察試驗上還不能稱為科學實驗和方法,還必須使觀察試驗和理論研究結合起來。可以說科學實驗是人類文明發展的積極推動力之一。因此科學實驗的重要性是不言而喻的,其中物理實驗自然也雄居要位。
二、實驗教學能充分激發學生的興趣和養成良好的實驗習慣
為了從多方面培養學生做物理實驗的興趣,在學生掌握了一些基本實驗技能后,應按統一計劃,組織好課外活動,配合課堂實驗教學,根據教材實驗特點和青少年的心理要求,精心設計課外活動的內容。做到既注意內容和形式的統一,又注意活動的趣味性,并養成良好的習慣。
(1)培養學生的動手能力。①教師多設計演示實驗。教師在做好課本演示實驗的基礎上,多設計一些演示實驗。演示實驗具有示范性,操作要求規范、速度適中、現象明顯、結論正確。②變演示實驗為學生實驗。傳統的演示實驗只是教師動手,學生看。作為物理老師,各種實驗技能水平較高,再加上課前的充分準備,實驗較易進行。雖對學生建立物理概念、規律等起重要作用,但缺少培養學生實踐中的創造力和發散性思維能力。把演示實驗改為學生實驗,會進一步激發學生好奇心,可以通過多次重復實驗,直到得出滿意結論為止。這樣做,不僅給學生提供了更多的動手機會;而且學生通過親手操作,會有所發現、有所創新或突發奇想,突發奇想是思維火花的爆發,會表現內在強大的內驅力,對發展學生的創造性思維有巨大的推動作用,真如大物理學家愛因斯坦所說:“想象力比知識更重要”。③變學生實驗為學生動手設計實驗。客觀地講,設計型實驗對學生綜合運用所學知識、對學生創新能力要求是比較高的,但是它所用的器材、原理、方法都滲透在學生實驗、演示實驗或課本知識之中。在設計、操作實驗時,只是要求學生將它們創造性地組合,因此,在實驗教學中,應通過演示實驗,有目的地培養學生敏銳的觀察能力和思維能力;通過實驗操作有意識地讓學生了解所用儀器、器材的性能和使用方法;通過分析學生實驗,讓學生熟悉實驗方法,弄清實驗原理。只有這樣,才能使學生在實驗思路上觸類旁通。
(2)養成良好的實驗習慣。培養學生良好的實驗習慣,主要是通過實驗教學使學生逐步地形成遵重實驗事實、科學求實的指導思想和理論來源于實踐而又指導實踐的辯證唯物主義思想,養成愛護實驗儀器和用品、勤儉節約的優良品德;養成嚴格認真、細心、有條理、有層次地進行實驗操作的習慣。使學生在實驗過程中始終處于積極主動的狀態,并注意與實驗有關的各種因素,養成實驗要手、腦并用的習慣,邊實驗,邊觀察,邊思考,對實驗的每一個環節和減小誤差的各種因素都加以注意。
三、培養學生的創新能力
創新是一個民族的靈魂,在知識經濟的社會中人的最重要的素質是創新能力,所以在物理教學中培養學生的創新能力是實施素質教育的重要內容。而物理學從本質上說是一門實驗科學,物理規律的發現和物理理論的建立都必須以嚴格的物理實驗為基礎,并受到實驗的檢驗,因此在物理教學中,尤其在實驗教學中,應注意不斷激勵學生通過運用觀察與實驗、比較與替換、分析與綜合、歸納與演繹、類比與假說、形象和抽象等方法,發展他們的素質。
四、實驗研究的理論價值
物理實驗教學是學校實施素質教育的基本教學策略之一。抓住了教學策略進行研究,就是抓住了教學理論與教學方法之間的中間環節。高中物理實驗教學對學生素質發展的貢獻主要集中在以下三個方面:①發展學生的科學文化素質。②發展學生的思想品德素質。③發展學生的科學思維素質。其中思維素質比文化素質更能動,從而是更重要的一個素質,實驗教學不僅能培養學生分析、綜合、對比、抽象、概括、判斷、推理等基本的能力,而且更能培養他們思維的深刻性、廣闊性、靈活性、敏捷性、批判性和創造性等優良的思維品質。加強物理實驗教學的研究是以培養學生的創造能力為核心,同時也豐富了素質教育的內涵,反映出素質教育的精髓,因此,通過本課題的研究,為實施素質教育、培養創新人才提供了更為完善的事實依據和理論價值。