物理實驗導引教學法初探

龔曉泉 熊建國

摘要:本文根據高中物理教材的特點,提出了一種符合教材特點和學生認知規律的教學方法——物理實驗導引教學法。作者就該教學法的定義和實施步驟與方法結合實際課例作了詳細介紹。

關鍵詞:物理實驗 引導教學法

高中物理教材至少有以下三個特點:一是教材充分體現了對學生探索興趣的保護,激發學生的學習欲望,使學生對學習內容充滿好奇,充滿求知欲;二是教材充分考慮高中學生的認知特點,關注學生的學習興趣和生活經驗,加強物理學與生活、生產的聯系;三是教材強調知識的構建過程,注重培養物理實驗、科學探究能力,為學生的自主發展留下了空間。

物理學是一門以實驗為基礎的科學,實驗不僅是形成概念和掌握規律的基礎,而且是發展學生能力的重要手段。結合高中物理教學目標及新教材的特點,高物理教學必須抓住三個關鍵:一是觀察實驗,其目的是積累感性認識和發掘問題并提供思考的線索和依據;二是思維,把觀察、實驗中得到的感性認識和數據進行分析、歸納、推理、并上升到理性認識,建立概念和規律;三是運用,運用所得到的概念、規律、分析、解決日常生活生產中的有關物理問題。

一、什么是物理實驗導引教學法

物理實驗導引教學法是一種以實驗為手段,通過教師指導學生觀察、分析實驗,引發學生歸納、運用物理規律、培養學生科學探究能力的一種教學方法。

它以培養學生的觀察、實驗能力、分析思維能力和對物理現象、物理問題的表達能力為出發點,緊密聯系生產生活實際,培養學生科學探究能力。

二、如何實施物理實驗導引教學法

這種教學方法的一般程序:首先引導學生有目的的觀察演示實驗(有些實驗可讓學生自己設計裝置和操作),同時要求學生做好記錄,豐富他們的感性認識,引導學生發掘問題,注重培養學生的觀察能力。然后,引導學生分析實驗現象(或數據),啟發學生思維,引導學生歸納總結出概念(或規律),上升到理性認識,注重培養學生的分析思維能力。最后,引導學生運用實驗所得的概念和規律解釋日常生活中的有關物理現象,解決有關物理問題,要求學生用最簡潔的語言表達,培養學生對物理現象和物理問題的表達能力。

以上教學過程可簡單概括為:觀察實驗→分析實驗→運用結論三個基本步驟。

在實施中師物理實驗導引教學法時要求做到以下幾點:

第一、堅持教師的主導作用與學生的主動性相統一的原則

在教學過程中應充分發揮“教”和“學”兩個方面的積極性,靈活運用各種教學方法,精心設計教學過程,有意識地引導學生積極思維,發展認知能力。

第二、堅持具體與抽象相統一的原則。在學生獲得感性認識基礎上,關鍵是要引導學生親身體驗,進行分析、綜合、概括、從而得出規律,切忌教師包辦代替,否則學生的認知就不能實現從感性到理性的上升。

第三、堅持掌握知識與發展能力相統一的原則。在傳授知識的同時要注意從教學活動中發展學生的能力。要在學生觀察物理現象的過程中,培養和訓練他們的觀察能力;在進行實驗過程中,培養和訓練他們的實驗能力;在分析實驗過程中,培養他們的思維能力;在運用規律時,培養他們解決實際問題的能力和解釋物理現象的表達能力。

下面以牛頓第三定律一節的教學為例,簡述實驗導引教學法的實施程序及要求。

教學主要程序:在講授作用力和反作用力的概念后,通過學生自己操作、觀察作用力與反作用力實驗,并把實驗過程中出現的各組數據及各種情況記錄下來,然后在教師的積極引導下,讓學生主動地分析、歸納出牛頓第三定律,最后將牛頓第三定律運用解決幾個實際問題。

第一、仔細觀察,發掘問題

為使學生能較好地觀察實驗,本節課兩個同學分為一組,每組用兩個測力計分別做測力計A拉B、測力計B拉A、測力計A、B對拉三個實驗。

為使學生能有目的的去觀察實驗,增強感性認識并積極思維,實驗前教師可提出如下問題:

(1)測力計A、B的讀數有何關系?

(2)A、B的讀數分別表示誰對誰的力?

(3)A、B的讀數在出現的時間上有何關系?

然后學生開始按要求做實驗,實驗時要求學生注意以下三點:

(1)A、B兩測力計在操作過程中應保持在一條直線上。

(2)在改變拉力的大小時,拉力不能超過測力計的最大值。

(3)認真做好記錄,將實驗數據及情況填入上述表格中。(最后一欄暫不填寫)。

在教學過程中,學生在教師的引導下能較好地將實驗所得的感性認識轉化為理性認識,在這一教學過程中教師緊扣實驗,積極引導,步步誘人,學生思維能力得到了較好的培養。在總結牛頓第三定律的教學過程中,教師注意了對學生嚴密的物理表達能力的培養。

第三、靈活運用,體現特色

運用物理規律解決實際問題,是物理教學的重要環節,它既能起到鞏固新知識的作用,又能激發學生學習物理的興趣,使物理教學理論聯系實際。中師物理教學在物理規律的運用方面還應體現自身的特色,教師在設計教學時所選擇的問題,既要具有代表性,使學生達到舉一反三的效果,同時教學過程中應有意識地培養學生對物理現象、物理問題的表達能力。給學生更多“說”的機會。例如,牛頓第三定律的運用,教師可向學生提問:“日常生活中哪些地方有作用力和反作用力?學生將會列舉出很多事例,如:人前行(人與地面的相互作用力)、汽車前行(輪胎與地面的相互作用)、船航行(螺旋漿與水的相互作用)等等,此類問題學生都比較容易理解,也說得清楚。

從上述教例分析可以看出,在運用物理實驗導引教學法實施教學時應注意:觀察實驗是教學的基礎,分析實驗是教學的中心,運用規律是教學的目的,整個教學過程都要體現對學生相關能力的培養這條主線。實際上三個過程并沒有嚴格的界限,有時是相互滲透的,具體實施應根據各課的特點,恰當選擇和靈活運用教學方法。

三、實施中師物理實驗導引教學法的體會

實驗導引教學法實際上是“發現法”、“邊教邊實驗法”、“探索法”、“啟發式”、“談話法”、“講授法”等多種教學方法的綜合運用。對于有演示實驗的新授課型比較適用,如“反射定律”、“全反射現”、“牛頓第一定律”、“功和內能”等,該類課約占教材的60%左右,我們嘗試該種教學方法多年來,感到實施該教法的班級學生與普通班學生相比有四個明顯的不同:一是學習物理的興趣很高;二是學生不再怕“物理說理題”,不再覺得“有理說不清”,能較準確地用“物理語言”表述物理問題;三是學生分析問題的思路較廣,能抓住問題的本質進行分析;四是學生在觀察演示實驗時不再只是看“熱鬧”了,而能在教師引導下看“門道”了。

當然,任何一種教學方法都不可能適用于一切情況、一切課型,物理實驗導引教學法只是一種雛型,還有待于進一步摸索和完善。

參考文獻:

【1】《普通高中物理課程標準》[M].北師大出版社,2003.3

【2】 《普通高中物理課程標準》解讀[M].人民教育出版社,2004.4

【3】 廖伯琴主編,《普通高中課程標準實驗教科書-物理》[M].山東科技出版社,2004

作者簡介:

龔曉泉,1965年11月出生,南昌師范高等專科學校教師,副教授。

熊建國:1957年01月出生,南昌師范高等專科學校教師,副教授