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新课程标准通过改变学习内容的呈现方式,引导学生发现问题、解决问题,使学习过程变成学生不断提出问题、解决问题的探究过程。学生要进行科学探究,离不开实验。探究活动大多数要在实验室通过实验探究完成,实验室成了学生学习的主要场所,它对发展学生的科学素养具有重要作用。所以实验室课程资源的开发与建设是课程改革的重要组成部分。在课题《关于高中物理课程资源建设的研究》的实施过程中,笔者对实验室课程资源建设进行了一些思考。
思考之一正视教材中的薄弱环节,寻找实验室课程资源的空间
1)实验数量偏少。经过统计发现,现行高中物理课本所涵盖的物理实验共97个,而整个高中物理课本所含知识点131个,平均每个知识点不足一个实验。再加上有些学校条件有限,有些教师以讲代做,在具体教学实践中很容易使教学重新回到题海战术的老路上去。摩擦力是高中物理的难点,尤其对静摩擦力的理解往往会对学生的学习造成很大的困难,但课本上没有相应的演示实验,实验室没有可操作的仪器,这无疑给教学带来较大的困难。对作为经典力学两大基石之一的牛顿运动定律的教学,仅仅依靠3个传统的演示实验,就希望学生对其很好掌握是很困难的。
2)实验设计有欠妥之处。某些实验在课堂教学中操作性不强,而且误差较大。例如对简谐振动图像的描述,传统方法是用沙摆描出振动图线,但是这种做法有3个缺点:靠水平板很难保持匀速;沙漏形成的振动图线在水平面内,学生观察不清楚;描出的图线不规范,实验效果差。再如热学中油膜法估测分子大小的实验,在盛水浅盘不大的情况下,痱子粉撒在水面上给油膜的扩散造成很大的阻力,并且该阻力随痱子粉所占面积的缩小而增大,实验效果极差。
3)个别实验仪器有些复杂。例如共点力作用下物体平衡实验中采用2个弹簧秤不仅操作起来不便,而且误差较大。光学用氦氖激光仪器做光学实验较笨重,而改用文具店买来的激光器做实验,既灵活又方便,而且效果很好。
4)缺乏自主实验。实验教学程序化、实验结果唯一化的现象还十分普遍,这种华而不实和僵化的实验教学往往使学生从一种被动学习滑向另一种被动学习,学生积极性与发现、探索精神同样受到压抑,实验教学效率并未提高,物理学的弊端并没有得到实质性的改变。学生科学探索精神和科学实践能力的形成,仍可能成为空话。
思考之二转变传统观念,开放实验室,挖掘学生潜能
1)要让实验室成为学生情感教育的场所。新课程标准重视对学生情感、态度、价值观的教育。在实验室教学中,应从小处入手,从身边入手,对学生进行环境保护的教育。例如在实验课教学中,要教育学生妥善处理每次实验完毕的废液、废弃物,养成良好的环保习惯。在研究演示实验时,要注重因陋就简、就地取材、废物利用,“瓶瓶罐罐当仪器,拼拼凑凑做实验”,不单为学校节约开支,而且由于取材为学生所熟悉,学生更感兴趣,对开发学生智力、提高学生素质有着重要的作用。
2)让实验室成为学生课外活动的基地。打破实验室只是上实验课的场所这一传统观念,充分开发利用实验室资源为学生的课外学习和探究服务。例如坚持每周六对学生开放实验室半天,并成立课外兴趣小组。学生如果想通过实验室完成自己设计的实验,只要写出书面探究方案,就可利用实验室开放时间在教师的指导下去完成。
思考之三以科技制作为平台,建设实验室课程资源
传统的教学方法是教师把一大堆由专家归纳总结的现成概念、结论灌输给学生,很难引起学生的兴趣和学习积极性,很难激励学生活跃的思维和提出新问题。可以结合上级教育部门组织的“四小”作品制作活动和科技制作比赛等活动激励学生进行实践,调动学生进行探究。在探索或观看一些小发明、小制作的过程中,由学生探讨涉及哪些科学知识,还可以利用哪些学科知识做得更好。教师也可以有意识地创设情景,引导学生观察,启发学生联系身边所见所闻,寻找素材,提高他们的实践探索能力,让学生在实践活动中验证自然规律,深化理解科学知识,不断地在实践探索中积累感性认识和直接经验,提高观察能力、实践操作能力、交往能力、抗挫折能力和自我发展能力。
在科技小制作课外活动中,可以制定出一套从中学学生生理、心理特征出发的研究方案,尊重他们自身的发展规律,优选学生感兴趣的现代科技、日常生活、社会热点中的实际问题,构建系列活动体系,用以培养学生发现问题、提出问题、分析问题、创造性解决问题的能力。营造平等、信任、和谐的氛围,团结协作。让每个学生能动、自主地参与活动的全过程,通过动脑、动手、动眼、动耳、动口实现多向交流。在活动过程中充分发挥学生的主动性,体现教学民主,善于接纳学生的一些设计方案和建议,尽管有时候他们的观点是不完整的甚至是错误的。让学生成为知识的主动追求者,技能的训练者,创新的探索者,真理的追求者,真正体现学生的首创精神。还可以征集一些学生的作品充实实验室。
思考之四:改进实验自制教具,建设实验室课程资源
1)利用废物。如用易拉罐做楞次定律的实验,用可乐瓶做气体膨胀做功实验等,取材方便,制作简单,演示可见度大。
2)由繁化简。改用从文具店买来的激光指示器做实验,上课时既可代替教鞭,又可做物理实验,极为灵活方便。
3)增加趣味性。在上动量定理时,传统的方法是用鸡蛋做实验。还可以用“亮亮球”做冲量实验,当球落到硬地板上时,小球受到较大的冲量,球内便闪闪发光;当球落到松软物体上时,小球受到的冲量较小,球则不亮。由于该球制作精美、闪光醒目,能引起学生极大的兴趣。
4)开发新实验。现成的实验装置往往不能满足教学的需要。课本上还有许多内容没有现成的仪器配备,若不做,则学生缺乏感性认识,很难对学生讲清楚,且内容显得枯燥乏味。为此可以开发一些新实验,如电容器充放电的演示、纯电阻电路与非纯电阻电路的比较等。
(作者单位:甘肃省酒泉市肃州中学)
思考之一正视教材中的薄弱环节,寻找实验室课程资源的空间
1)实验数量偏少。经过统计发现,现行高中物理课本所涵盖的物理实验共97个,而整个高中物理课本所含知识点131个,平均每个知识点不足一个实验。再加上有些学校条件有限,有些教师以讲代做,在具体教学实践中很容易使教学重新回到题海战术的老路上去。摩擦力是高中物理的难点,尤其对静摩擦力的理解往往会对学生的学习造成很大的困难,但课本上没有相应的演示实验,实验室没有可操作的仪器,这无疑给教学带来较大的困难。对作为经典力学两大基石之一的牛顿运动定律的教学,仅仅依靠3个传统的演示实验,就希望学生对其很好掌握是很困难的。
2)实验设计有欠妥之处。某些实验在课堂教学中操作性不强,而且误差较大。例如对简谐振动图像的描述,传统方法是用沙摆描出振动图线,但是这种做法有3个缺点:靠水平板很难保持匀速;沙漏形成的振动图线在水平面内,学生观察不清楚;描出的图线不规范,实验效果差。再如热学中油膜法估测分子大小的实验,在盛水浅盘不大的情况下,痱子粉撒在水面上给油膜的扩散造成很大的阻力,并且该阻力随痱子粉所占面积的缩小而增大,实验效果极差。
3)个别实验仪器有些复杂。例如共点力作用下物体平衡实验中采用2个弹簧秤不仅操作起来不便,而且误差较大。光学用氦氖激光仪器做光学实验较笨重,而改用文具店买来的激光器做实验,既灵活又方便,而且效果很好。
4)缺乏自主实验。实验教学程序化、实验结果唯一化的现象还十分普遍,这种华而不实和僵化的实验教学往往使学生从一种被动学习滑向另一种被动学习,学生积极性与发现、探索精神同样受到压抑,实验教学效率并未提高,物理学的弊端并没有得到实质性的改变。学生科学探索精神和科学实践能力的形成,仍可能成为空话。
思考之二转变传统观念,开放实验室,挖掘学生潜能
1)要让实验室成为学生情感教育的场所。新课程标准重视对学生情感、态度、价值观的教育。在实验室教学中,应从小处入手,从身边入手,对学生进行环境保护的教育。例如在实验课教学中,要教育学生妥善处理每次实验完毕的废液、废弃物,养成良好的环保习惯。在研究演示实验时,要注重因陋就简、就地取材、废物利用,“瓶瓶罐罐当仪器,拼拼凑凑做实验”,不单为学校节约开支,而且由于取材为学生所熟悉,学生更感兴趣,对开发学生智力、提高学生素质有着重要的作用。
2)让实验室成为学生课外活动的基地。打破实验室只是上实验课的场所这一传统观念,充分开发利用实验室资源为学生的课外学习和探究服务。例如坚持每周六对学生开放实验室半天,并成立课外兴趣小组。学生如果想通过实验室完成自己设计的实验,只要写出书面探究方案,就可利用实验室开放时间在教师的指导下去完成。
思考之三以科技制作为平台,建设实验室课程资源
传统的教学方法是教师把一大堆由专家归纳总结的现成概念、结论灌输给学生,很难引起学生的兴趣和学习积极性,很难激励学生活跃的思维和提出新问题。可以结合上级教育部门组织的“四小”作品制作活动和科技制作比赛等活动激励学生进行实践,调动学生进行探究。在探索或观看一些小发明、小制作的过程中,由学生探讨涉及哪些科学知识,还可以利用哪些学科知识做得更好。教师也可以有意识地创设情景,引导学生观察,启发学生联系身边所见所闻,寻找素材,提高他们的实践探索能力,让学生在实践活动中验证自然规律,深化理解科学知识,不断地在实践探索中积累感性认识和直接经验,提高观察能力、实践操作能力、交往能力、抗挫折能力和自我发展能力。
在科技小制作课外活动中,可以制定出一套从中学学生生理、心理特征出发的研究方案,尊重他们自身的发展规律,优选学生感兴趣的现代科技、日常生活、社会热点中的实际问题,构建系列活动体系,用以培养学生发现问题、提出问题、分析问题、创造性解决问题的能力。营造平等、信任、和谐的氛围,团结协作。让每个学生能动、自主地参与活动的全过程,通过动脑、动手、动眼、动耳、动口实现多向交流。在活动过程中充分发挥学生的主动性,体现教学民主,善于接纳学生的一些设计方案和建议,尽管有时候他们的观点是不完整的甚至是错误的。让学生成为知识的主动追求者,技能的训练者,创新的探索者,真理的追求者,真正体现学生的首创精神。还可以征集一些学生的作品充实实验室。
思考之四:改进实验自制教具,建设实验室课程资源
1)利用废物。如用易拉罐做楞次定律的实验,用可乐瓶做气体膨胀做功实验等,取材方便,制作简单,演示可见度大。
2)由繁化简。改用从文具店买来的激光指示器做实验,上课时既可代替教鞭,又可做物理实验,极为灵活方便。
3)增加趣味性。在上动量定理时,传统的方法是用鸡蛋做实验。还可以用“亮亮球”做冲量实验,当球落到硬地板上时,小球受到较大的冲量,球内便闪闪发光;当球落到松软物体上时,小球受到的冲量较小,球则不亮。由于该球制作精美、闪光醒目,能引起学生极大的兴趣。
4)开发新实验。现成的实验装置往往不能满足教学的需要。课本上还有许多内容没有现成的仪器配备,若不做,则学生缺乏感性认识,很难对学生讲清楚,且内容显得枯燥乏味。为此可以开发一些新实验,如电容器充放电的演示、纯电阻电路与非纯电阻电路的比较等。
(作者单位:甘肃省酒泉市肃州中学)