湯海英

摘要 物理學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)。在物理探究式教學(xué)中,實(shí)驗(yàn)課堂是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維能力的重要教學(xué)模式。試從當(dāng)前高中物理教學(xué)現(xiàn)狀出發(fā),提出幾點(diǎn)對(duì)“還原物理實(shí)驗(yàn)課堂的策略”的淺見。

關(guān)鍵詞 實(shí)驗(yàn)課堂;探究式教學(xué);實(shí)踐能力;創(chuàng)新能力

在傳統(tǒng)物理課堂教學(xué)中,教師是課堂的“主宰”,學(xué)生絕大部分時(shí)間處于被動(dòng)接受狀態(tài),學(xué)生學(xué)得累,而且不會(huì)自己思考問題,沒有主動(dòng)學(xué)習(xí),而是接受學(xué)習(xí)。在轟轟烈烈的課改和探究教學(xué)活動(dòng)中,一個(gè)中心思想就是教師指導(dǎo)完全為學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)服務(wù),創(chuàng)造一切可能條件,使學(xué)生最大限度地發(fā)揮自己的潛能,學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)。

物理學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)。物理實(shí)驗(yàn)是獲得感性材料、探索物理規(guī)律、認(rèn)識(shí)物理世界的基本手段,也是檢驗(yàn)物理理論的唯一標(biāo)準(zhǔn)。物理學(xué)來自于生產(chǎn)、生活和科學(xué)實(shí)驗(yàn),所以觀察和實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)和研究物理最基本的方法。通過物理實(shí)驗(yàn)及其教學(xué)可以培養(yǎng)學(xué)生的觀察思維能力、動(dòng)手操作能力、分析解決問題的能力和創(chuàng)造能力;更能培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度、良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和濃厚的學(xué)習(xí)興趣。特別是在加強(qiáng)素質(zhì)教育的今天,實(shí)驗(yàn)更是實(shí)施素質(zhì)教育的一條主要途徑。

1 高中物理教學(xué)現(xiàn)狀

1.1 媒體實(shí)驗(yàn)這是指學(xué)生通過媒體看“實(shí)驗(yàn)”。過去的實(shí)驗(yàn)“看黑板”,如今的實(shí)驗(yàn)“看錄像”“看投影”。一些原本可以演示的實(shí)驗(yàn)甚至可以讓學(xué)生動(dòng)手做的實(shí)驗(yàn)卻用多媒體來展示。

1.2 程式化實(shí)驗(yàn)雖然學(xué)生動(dòng)手,但以單純的機(jī)械操作為主。學(xué)生根據(jù)教師講解的實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⑵鞑?、步驟等,像做廣播操那樣,按照規(guī)定的程式進(jìn)行操作,去獲取教師或書本所要求得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),而不需要去考慮實(shí)驗(yàn)為什么要這樣做,怎樣去做,更不必考慮實(shí)驗(yàn)中可能會(huì)存在什么問題,以及需要如何去解決。

1.3 試題實(shí)驗(yàn)這是指學(xué)生用筆“做實(shí)驗(yàn)”。由教師編制的大量實(shí)驗(yàn)試題不僅增加了學(xué)生的學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān),而且挫傷了學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐的積極性,使實(shí)驗(yàn)教學(xué)在“應(yīng)試的泥潭里越陷越深”。

1.4 實(shí)驗(yàn)室硬件設(shè)備沒有及時(shí)補(bǔ)充、更新很多學(xué)校存在實(shí)驗(yàn)儀器過于陳舊不能正常使用、儀器數(shù)量不夠、教學(xué)內(nèi)容與儀器不配套等情況,使實(shí)驗(yàn)教學(xué)不能正常開展。課本中已有的演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)懿蛔鰻?zhēng)取不做,更不會(huì)去考慮創(chuàng)新一些實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生去探索。

2 還原物理實(shí)驗(yàn)課堂的策略

物理實(shí)驗(yàn)是探究性教學(xué)取得成功不可缺少的“橋梁”和“中介”。還原物理實(shí)驗(yàn)課堂,具體地說可以從以下幾個(gè)方面入手。

2.1 轉(zhuǎn)變觀念學(xué)校物理教學(xué)缺乏實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)狀在很大程度上與觀念有關(guān),要還原實(shí)驗(yàn)課堂,轉(zhuǎn)變觀念是關(guān)鍵。學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)應(yīng)樹立新觀念,在課程設(shè)置、經(jīng)費(fèi)投入、師資調(diào)配和其他相關(guān)方面充分考慮物理教學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂的實(shí)際需要,并在一定程度上對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革給予保證。教師要樹立以學(xué)生為主體、發(fā)展為中心的教學(xué)觀,把物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為物理教學(xué)過程的重要環(huán)節(jié),認(rèn)真改進(jìn)、大力加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué),把實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重心真正轉(zhuǎn)移到以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)上來。

2.2 增強(qiáng)信心還原物理實(shí)驗(yàn)課堂,進(jìn)行探究式教學(xué),更多的是學(xué)生自己主動(dòng)地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、操作實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn),從自己的實(shí)驗(yàn)中總結(jié)規(guī)律和知識(shí)。這就需要學(xué)生具有深厚的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)好物理的信心。所以探究式的實(shí)驗(yàn)課堂要求教師在學(xué)生心理方面補(bǔ)上重要的一課,在課堂和課后都得有意識(shí)地提高學(xué)生學(xué)習(xí)心理的素質(zhì)。

1)學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)。學(xué)習(xí)需要?jiǎng)訖C(jī),由于學(xué)生的個(gè)人需要而產(chǎn)生的學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力很重要。有人有旺盛的求知欲,對(duì)學(xué)習(xí)有深厚的興趣。教師要努力強(qiáng)化學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī),如:樹立遠(yuǎn)大理想;參加各種競(jìng)賽,挑戰(zhàn)強(qiáng)者,激起學(xué)習(xí)欲望;看到自己學(xué)習(xí)成果而受鼓勵(lì),從而增強(qiáng)自信,經(jīng)受挫折,有不甘失敗的精神。

2)學(xué)習(xí)的興趣。深厚的學(xué)習(xí)興趣與效率有密切關(guān)系,可以從好奇心和求知欲中激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。如物理的實(shí)驗(yàn)、化學(xué)的變化等,容易引起人的好奇和求知,培養(yǎng)對(duì)各門功課的興趣。另外把知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐,激發(fā)興趣,用自己所學(xué)的知識(shí)分析解決出問題時(shí),那種成功感易激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

3)學(xué)習(xí)的情感、意志和態(tài)度。將積極的情感同學(xué)習(xí)聯(lián)系起來,防止消極情緒的滋生,可以促進(jìn)學(xué)習(xí)。善于控制自己,是學(xué)習(xí)意志力培養(yǎng)的關(guān)鍵?？刂坪图s束自己的行動(dòng),控制不需要的想法和情緒,可以使思想集中到學(xué)習(xí)上來,這點(diǎn)尤為重要。

2.3 加強(qiáng)指導(dǎo)即在教學(xué)過程中,在遵循基本科學(xué)知識(shí)的前提下,把實(shí)驗(yàn)作為提出問題、探究知識(shí)的重要途徑和手段,要求學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)或?qū)嶒?yàn)史實(shí),運(yùn)用實(shí)驗(yàn)方法論,來探究物理規(guī)律,構(gòu)建物理概念,提高實(shí)驗(yàn)的智力價(jià)值。在教學(xué)中,一方面注意激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生探究的興趣,給學(xué)生提供較多的機(jī)會(huì)。如在“運(yùn)動(dòng)的合成和分解”中,把紅蠟燭運(yùn)動(dòng)的演示實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,給學(xué)生自主探究、自主學(xué)習(xí)的空間,為學(xué)生提供動(dòng)手動(dòng)腦的機(jī)會(huì)。學(xué)生親自實(shí)驗(yàn)、仔細(xì)觀察、精確計(jì)時(shí),這樣物理概念的建立和物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)就顯得自然而然。同時(shí),學(xué)生享受到學(xué)習(xí)之后的成功感和愉悅感,實(shí)現(xiàn)知、情、意、行的統(tǒng)一,大大激發(fā)學(xué)習(xí)物理的興趣以及求知欲,這是創(chuàng)新的靈魂與動(dòng)力。

另一方面,通過問題啟發(fā)、討論啟發(fā)等方式,引導(dǎo)學(xué)生積極思維、大膽想象,使學(xué)生始終處于探究之中。在“牛頓第二定律”的教學(xué)中,筆者引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探索規(guī)律,重溫科學(xué)家的探索之路,在探究過程中不斷完善自己的思維,改進(jìn)設(shè)計(jì)方案;同時(shí),學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作時(shí),教師還應(yīng)做到給學(xué)生操作時(shí)間、思考時(shí)間、發(fā)問時(shí)間、批判時(shí)間。總之,凡是學(xué)生能夠自己做的,應(yīng)該讓他們自己做;凡是學(xué)生能夠自己想的,應(yīng)該讓他們自己去想。

2.4 充分運(yùn)用現(xiàn)代化教學(xué)手段多媒體技術(shù)應(yīng)成為高中物理實(shí)驗(yàn)課堂的重要補(bǔ)充手段。

1)利用多媒體技術(shù)可以仿真?zhèn)鹘y(tǒng)實(shí)驗(yàn),這可以作為真實(shí)實(shí)驗(yàn)的事前準(zhǔn)備,使學(xué)生在做真實(shí)實(shí)驗(yàn)之前對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備和內(nèi)容有深刻的了解,從而提高物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果。

2)可以仿真中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)室內(nèi)所無法完成的實(shí)驗(yàn)(如α散射實(shí)驗(yàn)),同時(shí)可仿真宏觀或微觀的自然現(xiàn)象(如地球繞太陽轉(zhuǎn)、分子運(yùn)動(dòng)),還可以仿真極快或極慢的實(shí)驗(yàn)過程(比如自由落體等),從而突破實(shí)驗(yàn)條件、空間以及時(shí)間對(duì)高中實(shí)驗(yàn)的束縛,進(jìn)行逼真的模擬,靈活地放大或縮小物理場(chǎng)景,將物理過程生動(dòng)形象地展現(xiàn)于學(xué)生眼前。

3)采用攝像機(jī)和電子計(jì)算機(jī)等手段來演示實(shí)驗(yàn),進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)直播,可以提高實(shí)驗(yàn)可見度,增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的效果。如在“電學(xué)”實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)儀器較多,實(shí)驗(yàn)中既要改變線路連接方法,又要讀出電流表、電壓表的讀數(shù),學(xué)生很難觀察,而且只用實(shí)物投影儀,不能將實(shí)驗(yàn)操作過程和電表讀數(shù)全部投影到大屏幕上。針對(duì)這種情況,結(jié)合電教設(shè)備,采用攝像機(jī)對(duì)演示實(shí)驗(yàn)的操作過程進(jìn)行課堂實(shí)錄,再將信號(hào)直接送到計(jì)算機(jī)中,通過大屏幕現(xiàn)場(chǎng)直播。全班學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)線路的連接、教師的操作過程、電表指針偏轉(zhuǎn)情況及讀數(shù),都看得一清二楚,提高實(shí)驗(yàn)可見度,收到非常好的效果。

對(duì)于內(nèi)容豐富、信息量大的教材,如“行星、恒星、星系和宇宙”,可組織成網(wǎng)絡(luò)課的形式,充分利用網(wǎng)絡(luò)上異常豐富的教學(xué)資源和全球化的學(xué)習(xí)資料,培養(yǎng)學(xué)生自主探索學(xué)習(xí)的能力和收集、分析、處理、合成、交流信息的能力。

2.5 鼓勵(lì)學(xué)生充分利用課余時(shí)間做好課外小實(shí)驗(yàn)、小制作,調(diào)動(dòng)學(xué)生的興趣和積極性各種物理實(shí)驗(yàn),從某種意義上說,都是一種特殊的、直觀的實(shí)踐,學(xué)生在動(dòng)手完成各種小實(shí)驗(yàn)、小制作的過程中,思維異常活躍,學(xué)習(xí)欲望高漲,參與意識(shí)增強(qiáng),都迫切地希望進(jìn)一步探索問題。通過實(shí)驗(yàn),學(xué)生學(xué)習(xí)到的物理知識(shí)比較深刻、牢固。在學(xué)校開設(shè)的探究活動(dòng)課中,嘗試“測(cè)沙子間的動(dòng)摩擦因數(shù)”“高空落蛋”“拍攝自由落體頻閃照片”“電阻的測(cè)量”等課本內(nèi)外的一些趣味性實(shí)驗(yàn),并有意識(shí)地在教學(xué)中加以講評(píng)。它可以活躍課堂學(xué)習(xí)氣氛,給學(xué)生提供參與學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì),并使班級(jí)中不同認(rèn)知水平的學(xué)生的求知欲都能得到滿足。

2.6 注重學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)杜威認(rèn)為“生活和經(jīng)驗(yàn)是教育的生命線,離開了生活和經(jīng)驗(yàn)就失掉了教育”,“只有當(dāng)人真正與環(huán)境相互作用時(shí),人才獲得真知”。所以要培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力,就必須讓學(xué)生置身于社會(huì)的實(shí)踐之中,使學(xué)生動(dòng)手做實(shí)驗(yàn),盡量把演示實(shí)驗(yàn)變成學(xué)生實(shí)驗(yàn),進(jìn)行儀器的改進(jìn);到社會(huì)中調(diào)查研究,選擇切合實(shí)驗(yàn)的小課題進(jìn)行研究,讓學(xué)生通過親身實(shí)驗(yàn)來感受學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)的成就感。通過實(shí)驗(yàn)對(duì)所學(xué)的知識(shí)有更深一層的認(rèn)識(shí)和鞏固,并通過實(shí)驗(yàn)來培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。

教師要適時(shí)、適量地改進(jìn)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)組織形式,創(chuàng)設(shè)一些開放型的探究式實(shí)驗(yàn)。當(dāng)學(xué)生已經(jīng)熟悉實(shí)驗(yàn)的流程后,應(yīng)該嘗試讓學(xué)生適當(dāng)?shù)赜H自經(jīng)歷設(shè)計(jì)方案、選擇儀器、制訂步驟、設(shè)計(jì)表格、收集信息、處理數(shù)據(jù)、得出結(jié)論、實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)等實(shí)驗(yàn)過程中的某個(gè)環(huán)節(jié),使學(xué)生真正進(jìn)入科學(xué)學(xué)習(xí)的狀態(tài)和角色。當(dāng)然,在實(shí)驗(yàn)中,教師應(yīng)適當(dāng)?shù)匾龑?dǎo)和幫助學(xué)生樹立自主實(shí)驗(yàn)的信心,并對(duì)他們的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行評(píng)價(jià),指出學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中操作上或思維上的“閃光點(diǎn)”。對(duì)于實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的異常現(xiàn)象,要激勵(lì)學(xué)生進(jìn)一步探索、分析原因,從中有所發(fā)現(xiàn)。

3 小結(jié)

總之,為適應(yīng)時(shí)代和學(xué)生發(fā)展的需要,物理教師要努力提高自身素質(zhì),對(duì)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行全方位深入的研究,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中不斷摸索和改進(jìn),真正以學(xué)生為主體,把學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)作為整堂物理課的中心來展開研究。只有這樣,才能切實(shí)提高物理教學(xué)的效果,造就出一批具有創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的高素質(zhì)人才?！?/p>

(作者單位:江西省萍鄉(xiāng)市湘東中學(xué))