郭海軍
摘 要:高中物理是一門規(guī)律性強、對思維能力要求較高的學(xué)科。盡管如此,但是在物理實驗教學(xué)中仍然存在著低效或無效的現(xiàn)象。針對這一現(xiàn)象,筆者對當(dāng)前物理實驗教學(xué)進行了認(rèn)真的調(diào)查與分析,并在實驗教學(xué)中作了實踐與探索。
關(guān)鍵詞:高中物理;實驗教學(xué);現(xiàn)狀分析;實踐探索
一、物理實驗教學(xué)的現(xiàn)狀
在平時的課堂教學(xué)中,我們發(fā)現(xiàn)物理實驗教學(xué)中存在的問題主要與教師的實驗功能意識不強、實驗教學(xué)中缺少有效的教學(xué)策略、實驗資源的開發(fā)能力不夠有關(guān)。具體表現(xiàn)在以下方面:
1.實驗只重視現(xiàn)象與結(jié)論,忽視了學(xué)生的主體參與和體驗,學(xué)生處于被動狀態(tài),探究的興趣得不到充分發(fā)揮。
2.演示實驗平鋪直敘,缺乏認(rèn)知沖突,實驗前缺少問題情景的創(chuàng)設(shè),難以激發(fā)學(xué)生的興趣。
3.實驗數(shù)據(jù)的處理和實驗結(jié)論的得出出現(xiàn)教師霸權(quán)主義,教師缺乏科學(xué)精神。
4.對實驗裝置“照方抓藥”,缺乏改進和創(chuàng)新。
5.實驗資源開發(fā)單一性,忽略了社會生活資源在實驗教學(xué)中的作用。
二、對物理實驗教學(xué)的有效方法
1.重視從“重教”向“重學(xué)”轉(zhuǎn)變
過去的教學(xué)是以教定學(xué),教師在上面講,學(xué)生只能被動在下面聽,完全忽視學(xué)生的主體地位。試想一下,課堂的時間都被你教師占用了,學(xué)生練習(xí)、體驗的時間就沒有了。畢竟學(xué)習(xí)是一個需要內(nèi)化的過程,我們不能指望學(xué)生課后化多長的時間來自覺學(xué)習(xí)物理這一門課。而且,從白天上課到晚上自習(xí),間隔了較長一段時間,學(xué)生對白天課堂的印象已經(jīng)不是那么清晰了。對有的學(xué)生來說,完成作業(yè)和練習(xí)就有了一定的困難,這也為他們完不成作業(yè)或抄襲作業(yè)提供了機會和理由。這種情況下,教師內(nèi)容講得再好,語言再流暢,例題再多,其課堂教學(xué)也是低效的。所以,教師在課堂教學(xué)中要重視學(xué)生的主體地位,加強師生之間、生生之間的交流互動,充分發(fā)揮學(xué)生的能動性,給學(xué)生留有一定的練習(xí)時間,注意學(xué)和教在教學(xué)過程中的最佳結(jié)合。
2.重視實驗的差異性與沖突性
差異性實驗的開發(fā)與應(yīng)用已經(jīng)成為許多國家科學(xué)演示教學(xué)的研究課題。如美國哥倫比亞密蘇里大學(xué)教育學(xué)院就有一項“差異性實驗”研究計劃,作為一種科學(xué)教學(xué)的探究手段,收到了很好的教學(xué)效果。差異性實驗是指那些呈現(xiàn)的現(xiàn)象和結(jié)果往往是意想不到的、與一般人的“常識”有很大差異的實驗。具有趣味性和強烈的認(rèn)知沖突。
3.重視實驗過程中的突發(fā)事件
有的老師不喜歡實驗,不是怕實驗準(zhǔn)備麻煩,而是怕實驗過程出現(xiàn)意外,影響教學(xué)過程,實際上有些實驗即使出現(xiàn)意外,它也是課堂中重要的教學(xué)資源,尤其是對學(xué)生的思維的嚴(yán)密性和科學(xué)精神的培養(yǎng)具有重要的意義。
例如,在探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系時,變壓器的副線圈先選了200匝,并接入一個大燈泡(220V,40W),(原線圈輸入電壓為23V),副線圈選200匝時燈泡亮度很低,燈絲僅僅發(fā)紅,而換用800匝后,就能正常發(fā)光,為了再次說明這一情況,隨手拿了一只小燈泡接入電路,輸入電壓為4.2V,副線圈選200匝時小燈泡發(fā)光,然后副線圈選800匝,結(jié)果小燈泡不亮,對這一現(xiàn)象,一下子學(xué)生都陷入深思,是操作錯誤還是書本上錯了,同時,我又緊接著做了不接入燈泡時電壓情況,結(jié)果副線圈上的電壓隨著匝數(shù)增加電壓是升高的,接下去與學(xué)生一起作深入的分析,原來線圈是有較大電阻的,與燈泡組成閉合回路后,副線圈相當(dāng)電源部分,線圈的電阻相當(dāng)于電源的內(nèi)電阻,當(dāng)接小燈泡時,小燈泡電阻較小,當(dāng)線圈的匝數(shù)增加時,相當(dāng)于電源的內(nèi)電阻增加,小燈泡分得的電壓反而減少(當(dāng)然還有漏磁等其它原因),同時還要跟學(xué)生說明以后碰到的線圈往往當(dāng)作理想線圈(忽略電阻)。
可見,實驗過程中出現(xiàn)突發(fā)時件并非都是壞事,只要教師利用好這些發(fā)生在學(xué)生眼皮下的活生生的問題,引導(dǎo)學(xué)生分析,鼓勵學(xué)生參與解決,最后在全班同學(xué)合作中作深入分析,最終解決問題。
實驗中出現(xiàn)實驗數(shù)據(jù)不準(zhǔn)、實驗現(xiàn)象偏差,甚至實驗失敗。這些都是難免的,因為實驗本來就在現(xiàn)實的環(huán)境中進行,有許多影響實驗的不確定因素難以控制。關(guān)鍵是我們老師如何面對實驗的誤差與失敗。在許多的物理實驗課堂中,出現(xiàn)了與“課堂要求”不符時,有些老師往往回避或用自身的權(quán)威剛性地把課堂進程按既定的方案進行,而將學(xué)生的感受放在一邊。這種課堂教學(xué)看起來像是完整的、高效的,但實際上卻喪失了許多有極高價值的課堂生成的資源,同時也不利于學(xué)生科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度的培養(yǎng)。
4.重視學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容及時歸納、總結(jié)
在物理教學(xué)中要注重培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)的良好習(xí)慣。歸納總結(jié)就是對所學(xué)的物理知識進行整理,將一個個零散的知識點建構(gòu)成有機的物理板塊,讓學(xué)生在整理中鞏固提高。這就好比家長教小孩兒經(jīng)常收拾房子進行內(nèi)務(wù)整理一樣,物品有序擺放,存取自然方便,使人賞心悅目。我在物理教學(xué)中從以下幾個方面進行了有意探討:①每上一節(jié)課的內(nèi)容,下課前不是自己單方面進行小結(jié),而是指導(dǎo)學(xué)生總結(jié)歸納。具體操作是分階段培養(yǎng),第一階段是高一新生大約在前兩個月的物理教學(xué)中是我進行課堂小結(jié),學(xué)生補充完整;第二階段大約從《牛頓運動定律》開始,每一節(jié)課結(jié)束時找一個學(xué)生進行課堂總結(jié),我來進行補充完善,其他同學(xué)模仿總結(jié);第三階段大約是從《機械能》教學(xué)開始,每上一節(jié)課結(jié)束時要求同學(xué)們自己歸納知識點,相互交流補充完整。②每學(xué)習(xí)一章要求學(xué)生自己歸納知識點,畫出物理知識聯(lián)系圖。這項工作分兩步走,高一的前兩章《力》和《直線運動》是我指導(dǎo)學(xué)生總結(jié)歸納、畫出知識結(jié)構(gòu)圖,學(xué)生點評;后來每上完一章要求學(xué)生自己總結(jié)畫出知識結(jié)構(gòu)圖交我點評和補充。將優(yōu)秀作品張貼出來進行表揚,并號召同學(xué)們向畫的好的同學(xué)學(xué)習(xí)。在注重章節(jié)小結(jié)歸納的同時,還注重滾雪球似地對所學(xué)的物理知識進行歸納總結(jié),高中物理學(xué)習(xí)結(jié)束時要能拿出一張物理知識結(jié)構(gòu)簡圖,簡圖中要能有機地補充完美的“枝葉”。③物理測驗后要求學(xué)生對答題情況進行反思,尋找得失,總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn),對錯題進行更正。通過以上的教學(xué)策略,大大的提高了學(xué)生對物理知識的理解、歸納和應(yīng)用能力,提高了教學(xué)效率。
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