戴苾芬
物理是一門以實驗為基礎的學科,實驗是物理學的基礎,回顧物理學的發(fā)展歷程,可以看出物理實驗一直占有舉足輕重的地位。注重實驗探究,不僅是新課程的基本理念之一,也是新課程的重要目標。然而傳統(tǒng)的教學手段和方法過分強調知識的傳授,實驗教學在日常教學實踐中并沒有相應地得到加強。
一、目前高中物理實驗教學的現(xiàn)狀
1.實驗資源匱乏,器材陳舊。
由調查可知:有些學校對待物理實驗教學重視程度不夠,實驗經費投入較少,導致實驗設備不齊全,無法完成課本上規(guī)定的分組實驗,只能保證完成少數(shù)演示實驗或者根本無法完成任何實驗;有些學校即使能開學生實驗,由于每班學生人數(shù)較多,相當一部分學生沒有機會動手,實驗教學的效果也往往不理想。
2.教學理念滯后。
部分教師受傳統(tǒng)教育的影響,重理論講授輕實驗操作,認為做實驗花時間,耗精力,對提高學科成績效果不大,相反,講實驗、背實驗反而能取得高分,因此“做實驗不如講實驗”“講實驗不如背實驗”的做法在教學中頗為盛行。
3.實驗教學方法單一。
教師在實驗教學的組織上及實驗教學方法中存在著一些不足,如一些教師不注重發(fā)揮實驗的特有功能,沒有從學生的角度出發(fā)設計實驗方案,在實驗教學中包辦代替的現(xiàn)象比較嚴重,學生模仿得多,動手和動腦的機會少。這樣的教學模式不利于提高學生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力,不利于學生創(chuàng)新思維方式的形成,不利于學生智能的發(fā)展。
4.利用多媒體動畫替代實驗。
有些教師偏多地使用課件來模擬常規(guī)實驗,也導致了實驗開出率偏低。這種做法似乎節(jié)省了學生的學習時間,但畢竟不是真實的科學再現(xiàn),弱化了運用實驗直觀教學的功能,不利于培養(yǎng)學生科學的學習態(tài)度及良好的學習習慣。
二、促進實驗教學改革的幾個策略
1.更新實驗教學理念。
首先,學校領導應樹立全新的觀念,加大實驗室建設力度、更新補足實驗器材,使演示實驗、學生分組實驗等都能夠足額開設,避免“演示實驗代替學生實驗、黑板講解代替演示實驗”的現(xiàn)象發(fā)生,為物理實驗教學的有效開展提供強有力的物質保證,充分發(fā)揮實驗教學的最大效能。
其次,教師要認真領會新課程理念,才能真正了解實驗教學的目的和作用,轉變教學觀念。實驗教學是培養(yǎng)學生能力、提高科學素養(yǎng)的重要途徑。物理實驗是研究和學習物理學最基本的方法,它是物理知識的源泉,無論是概念的建立,還是規(guī)律的探索和論證都離不開實驗。物理實驗在中學物理教學中扮演著重要角色,它是教學體系中不可缺少的教學內容。只有將實驗教學納入課堂教學中,才能將新課程改革的理念落到實處。
另外,學生也要改變滯后的實驗教學觀念,教師要引導學生以新的課程理念重新審視物理實驗教學,以新穎的物理實驗為突破口,充分認識并切實發(fā)揮物理實驗在實現(xiàn)三維目標——知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀上所具有的不可替代的作用,從而讓學生積極配合教師的教學,主動參與到實驗教學過程中來。
2.提高教師的實驗素養(yǎng)。
教師是新課程改革的直接參與者,要強化物理實驗教學,需要教師具備良好的實驗教學素養(yǎng)。教師既要有充實的物理學理論知識,又要有嫻熟的實驗操作技能,因此,物理教師要通過不斷的學習,使自己的知識水平和實驗教學能力不斷提高,要盡快更新教育教學理念,以指導自己的教學實踐,提高實驗素養(yǎng)和實踐新課程的能力。
3.改變原有的教學模式。
新課程標準指出,高中物理教學應促進學生自主學習,讓學生積極參與、樂于探究、勇于實驗、勤于思考。通過多樣的教學方式,幫助學生學習物理知識和技能,培養(yǎng)其科學探究能力,使其逐步形成科學態(tài)度和科學精神,因此,高中物理要強化實驗教學,通過實驗教學提高學生的科學素養(yǎng)。
(1)教師要善于挖掘和設計演示實驗。
演示實驗能化抽象為具體,化枯燥為生動,把要研究的物理現(xiàn)象清楚地展示在學生面前,讓學生更好地掌握物理知識。演示實驗對學生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)和創(chuàng)新能力的訓練,起著至關重要的作用。教材中原有的實驗不能完全滿足培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的需要,有些章節(jié)涉及的實驗也很少,因此,教師應選擇適當?shù)臅r機增加演示實驗,加強教學的直觀性,使之有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。
①通過演示實驗創(chuàng)設情境
好奇是與生俱來的,好奇心在一定條件下可以轉化為求知欲,新奇的、出人意料的物理現(xiàn)象最容易激發(fā)學生興趣,因此精心設計、選擇實驗,可以引發(fā)學生的求知欲,從而形成一種內部的驅動力,促進學生主動學習。
例如在《力的分解》教學中,教師可以設計一個模擬承重實驗,用木頭像搭積木一樣制作一個簡易的拱形橋,在課堂上當堂把拱形橋搭好,請一名學生站到橋面上,拱形橋完好無損,引起學生一片驚嘆,由此引出問題:為何看似輕巧的結構卻能承受很大的壓力?引出課題《力的分解》。
②通過演示實驗創(chuàng)設有效的學習情境促進知識構建
在《變壓器》教學中,一位教師設計了一個創(chuàng)新實驗:移動可拆式變壓器的鐵芯橫條,在使鐵芯由不閉合到閉合的過程中,讓學生觀察連接在副線圈上的小燈泡亮度的變化,通過實驗現(xiàn)象讓學生體驗變壓器工作時因漏磁而損失能量的情況,進一步引導學生思考變壓器還有哪些能量損失,幫助學生通過實驗探究建立理想變壓器的模型。這樣通過實驗,構建物理知識,還原物理教學本質,使學生能夠運用物理實驗豐富物理想象,通過邏輯思維、形象思維、靈感思維揭示知識關鍵點、化解學習難點,促進物理探究教學高效實施。
(2)加強學生分組實驗教學
①把部分演示實驗變?yōu)閷W生的隨堂實驗
為了增強學生的操作技能和實驗技能,提高課堂的教學效果,有相當一部分演示實驗可變?yōu)閷W生的隨堂實驗。比如在講失重與超重時,可以給每個學生發(fā)一個彈簧秤、一個重物,讓學生觀察重物加速上升和加速下降時彈簧秤的示數(shù)變化情況,并由現(xiàn)象分析原因,總結歸納出失重與超重的實質。
②增加設計性的物理實驗
從尊重物理實驗、全面開發(fā)學生創(chuàng)造力出發(fā),將部分演示實驗改為學生分組實驗,或者根據(jù)教材的需要和學生已有的知識設計一些探究性實驗。讓學生體驗探究過程,做到沒有觀眾,人人動手參與。讓學生自主地參與知識獲取的過程,從中找出規(guī)律,探索性地追求知識、掌握知識。
③改進課本上原有的實驗
教師可以鼓勵學生對課本中的實驗提出改進方案,例如:將課本上部分驗證性實驗、測量性實驗改為探索性實驗。如果這些改進能取得一些效果,則可以潛移默化培養(yǎng)學生勇于打破課本知識的禁錮、敢于提出自己的見解、積極探索的創(chuàng)新意識,同時可以提高其思維的靈活性與批判性。
4.開發(fā)與生活聯(lián)系密切的學生實驗。
高中教材中大部分實驗都是為了便于理解知識而設置的。從學生的角度來看,他們更喜歡與生活聯(lián)系密切的實驗,而我們日常生活中有許多現(xiàn)象都滲透著物理知識。在今后的教學中,教師應嘗試開發(fā)一些與生活聯(lián)系密切的學生實驗。教師在課堂上應充分利用網絡資源,探索并開發(fā)相適應的校本課程,以提高學生參與實驗的主動性和積極性。對一些有興趣、有基礎、有特長的學生,引導他們將實驗內容與生活相聯(lián)系,可以使學生的學習與生活接軌,不僅豐富了學習內容,也培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新思維。教師也可以從師生的交流中獲得靈感,及時調整教學方法及內容。
5.改變實驗評價體系,促進實驗教學。
要在物理實驗教學實踐中積極探索新的評價模式,例如:(1)加強教師實驗教學的考評,將實驗教學納入到工作業(yè)績考評中,鼓勵教師充分利用學?,F(xiàn)有的實驗資源教學。(2)改變單一的以筆試作為實驗考核的手段,增加實驗設計、實驗操作等考核形式,形成以促進學生發(fā)展為目標主體的多種評價方式。
6.根據(jù)學校情況,適度開放實驗室。
人的創(chuàng)造性往往潛伏在個性差異之中。學??梢赃m度開放實驗室,精選適當?shù)恼n外實驗,給學生提供更多的自主動手的機會,使學生獲得許多開放的、生動的、創(chuàng)造性的生活情境體驗,從而提高其解決問題的能力,同時也能增加實驗室的利用率。
眾所周知,物理實驗中蘊含了許多的科學思維方法,實驗教學往往是模仿科學研究過程的縮影。教師應通過實驗教學讓學生領略物理的奧秘,激發(fā)探索的欲望,提升科學素養(yǎng)。
(作者單位:江蘇省中小學教學研究室)