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物理是一门以实验为基础的自然学科,但长期以来因受应试教育的影响,物理实验教学在很大范围内仍然处于“讲起来重要,教起来次要”的尴尬状态,实验教学未受到应有的重视,因而成为物理教学这个“木桶”最短的一块围板——在中学采取“以讲代做”的实验教学方式,几乎成为极其普遍的现象。“做实验不如讲实验,讲实验不如背实验”的“经验之谈”几乎成为了大家的共识。这种理论与实践的脱离,严重制约着物理教学水平的整体提高。著名物理学家杨振宁曾对中、美两国学生物理学习做比较研究,指出:“中国的学生学习非常刻苦,基础知识丰富、扎实,且善于考试,但他们却普遍存在动手能力差,不善于提出问题等缺陷”。这与其他大量信息资料表明的是同一个事实:中国基础教育最为突出的弊端之一,就是忽视了对学生进行动手能力的培养。因此,借新课程标准推行的东风,加紧改变中学物理实验教学的现状,是广大同行亟待解决的一个突出问题。
我国启动的新一轮中学教育课程改革,是一场教育史上划时代的深刻变革,就物理学科而言,几乎所有的改革理念都紧紧地联系着物理实验。在这次课程改革中,最基本的理念是提倡“以学生为本”,实验教学要从单纯的学习知识、验证理论、学习操作技能,转变为以全面地提高学生科学素养,培养学生终身发展的兴趣和能力。关键是教师教学思想和教学理念的转变,要打破以教师为中心的传统物理实验教学模式,充分挖掘学生这一教学中最丰富、最活跃的资源,教师将实验的操作权下放到学生手中,调动学生的积极性,发挥学生的主动性,教师则成为学生探究式实验的合作者、参与者、指导者。这就要求教师要全面深刻地研究、挖掘物理实验的本质特征和相关的教育功能。在新课标下高中物理实验教学应注意以下几个方面。
一、演示实验中重视学生的全程参与
在演示实验中,教师为了节省时间,先将结论摆在黑板上,然后在讲桌上通过演示实验验证结论或规律的正确性,忽视了学生的感知和体验过程,而恰恰有的学生没有看清实验现象,觉得教师就像位魔术师。这样不但扼杀了学生的想象力和创造力,而且挫伤了学生对实验的积极性,根本没有达到演示实验的目的和预期的效果。
“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”,课堂中的演示实验要走进学生,操作权下放到学生手中。教师经过课前的引导,将学生带入到所要讨论的问题情境中,把实验仪器放到学生中间,由其中几个同学操作,大家都来观察、分析、探讨并提出问题,通过分析、讨论、实践再解决问题,切实让学生亲身感悟物理实验原理,感悟实验所表现出来的物理现象,感悟透过现象看本质的物理思想,培养探索、创新、实践的能力,让他们不再感到物理深奥、神秘难懂,而觉得物理是一门生动的、富有情趣的、人性化的课程。
例如,在学习《电磁感应》一节内容时,首先将学生引入到探究磁如何能生电的问题情境中,然后将多套演示实验器材交给学生,让它们自主探究。学生通过激烈讨论、分析,各组得出各自不同的结果,再经过总归纳:通过闭合线圈的磁通量发生变化时,线圈中就有感应电流产生。这样既提高了学生的学习兴趣,又加深了对实验过程和实验现象的印象,收到了事半功倍的效果。
二、分组实验时,采用开放探究式实验
新理念要求打破以教师为中心的传统物理实验教学模式,即实验目的、仪器准备、操作步骤、实验报告全部都由教师预先设计好,学生只进行“按方抓药”、“照图施工”的教学模式,探究式实验应在确定实验内容以后,让学生经历设计方案,选择仪器,制订步骤,设计表格,收集信息,处理数据,得出结论,并进行评价分析等过程,使学生真正进入科学学习的状态和角色。当然教师也不能满足于学生“发现”了物理规律,还要善于提出富有探索意义的问题,鼓励学生自行设计实验,对于实验过程中出现的异常现象,激励学生进一步探索、分析原因。
通过探究式实验,不但能使学生掌握基本仪器的使用方法,懂得基本实验原理及其设计,实验数据的处理,培养学生实事求是的实验态度,团结协作的能力,敢于怀疑的精神和探索创新的意识等,还能使学生懂得要变换角度、变换问题去认识同一件事。
例如:测电阻的实验,可以使用不同器材,不同方法,不同电路,其方法很多,有伏安法、电阻—电流法、电阻—电压法、替代法、半偏法、欧姆表直接测量等;电路也有内、外接法,限流式、分压式接法等,而共同点都是应用部分或闭合电路的欧姆定律。
三、大力开发学生小实验
初中物理教学中开发学生小实验,尤其是课外小实验是非常普遍的,但一进入高中,由于教学任务和升学压力的双重影响,仍能坚持开发学生小实验的就寥寥无几了。
其实,学生小实验有很大的自主性、开放性、创造性,应更多地鼓励学生利用身边的器材、家用电器和废旧材料与同学、家长共同开展各种形式的课外实验,给学生一定的自由发展空间,教师要大力配合学生的行动,给他们更多的理论与技术上的帮助和指导。对学生的物理小论文和科技小制作,组织全教研组教师进行评选,对优秀小论文给予列榜公布并发给获奖证书,对科技小制作定期在全校展览,同时给予一定的物质奖励。这样既可以促进学生的自主探究的积极性,又能激发学生的创造性思维和探究欲望,进一步提高动手能力及对知识的掌握和灵活应用能力,使学生的各项素质得以全面发展,为学生潜能的发挥和以后的终身学习打下良好的基础。
四、利用多媒体扩大物理实验内涵
新理念为物理实验教学改革提供了新的思想理论,多媒体技术的普及则为物理教学提供了全新的技术手段和教学平台,使物理实验教学的现代特性得到进一步发挥。
利用多媒体技术既可以模仿传统实验,也可以完成传统教学实验无法涉及的条件、要求很苛刻的实验,如高温、强磁场实验等,也可以实现时间的停留和延展、空间的缩放和变换。通过计算机模拟,给予学生更大的思维空间,激发他们的想象力和创造力。同时也给实验教学本身以更大的自由度,它可以作为真实实验的事前准备,使学生在做真实实验之前对实验设备和内容有深刻的了解,从而提高物理实验的教学效率。
五、结论
综上所述,要搞好新理念下的物理实验教学,关键是教师教学思想和教学理念的转变,要打破以教师为中心的传统物理实验教学模式,全面深刻地研究、挖掘物理实验的本质特征和相关的教育功能,充分挖掘学生这一教学中最丰富、最活跃的资源,教师将实验的操作权下放到学生手中,调动学生的积极性,发挥学生的主动性,教师则成为学生探究式实验的合作者、参与者、指导者。
(责任编辑 易志毅)
我国启动的新一轮中学教育课程改革,是一场教育史上划时代的深刻变革,就物理学科而言,几乎所有的改革理念都紧紧地联系着物理实验。在这次课程改革中,最基本的理念是提倡“以学生为本”,实验教学要从单纯的学习知识、验证理论、学习操作技能,转变为以全面地提高学生科学素养,培养学生终身发展的兴趣和能力。关键是教师教学思想和教学理念的转变,要打破以教师为中心的传统物理实验教学模式,充分挖掘学生这一教学中最丰富、最活跃的资源,教师将实验的操作权下放到学生手中,调动学生的积极性,发挥学生的主动性,教师则成为学生探究式实验的合作者、参与者、指导者。这就要求教师要全面深刻地研究、挖掘物理实验的本质特征和相关的教育功能。在新课标下高中物理实验教学应注意以下几个方面。
一、演示实验中重视学生的全程参与
在演示实验中,教师为了节省时间,先将结论摆在黑板上,然后在讲桌上通过演示实验验证结论或规律的正确性,忽视了学生的感知和体验过程,而恰恰有的学生没有看清实验现象,觉得教师就像位魔术师。这样不但扼杀了学生的想象力和创造力,而且挫伤了学生对实验的积极性,根本没有达到演示实验的目的和预期的效果。
“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”,课堂中的演示实验要走进学生,操作权下放到学生手中。教师经过课前的引导,将学生带入到所要讨论的问题情境中,把实验仪器放到学生中间,由其中几个同学操作,大家都来观察、分析、探讨并提出问题,通过分析、讨论、实践再解决问题,切实让学生亲身感悟物理实验原理,感悟实验所表现出来的物理现象,感悟透过现象看本质的物理思想,培养探索、创新、实践的能力,让他们不再感到物理深奥、神秘难懂,而觉得物理是一门生动的、富有情趣的、人性化的课程。
例如,在学习《电磁感应》一节内容时,首先将学生引入到探究磁如何能生电的问题情境中,然后将多套演示实验器材交给学生,让它们自主探究。学生通过激烈讨论、分析,各组得出各自不同的结果,再经过总归纳:通过闭合线圈的磁通量发生变化时,线圈中就有感应电流产生。这样既提高了学生的学习兴趣,又加深了对实验过程和实验现象的印象,收到了事半功倍的效果。
二、分组实验时,采用开放探究式实验
新理念要求打破以教师为中心的传统物理实验教学模式,即实验目的、仪器准备、操作步骤、实验报告全部都由教师预先设计好,学生只进行“按方抓药”、“照图施工”的教学模式,探究式实验应在确定实验内容以后,让学生经历设计方案,选择仪器,制订步骤,设计表格,收集信息,处理数据,得出结论,并进行评价分析等过程,使学生真正进入科学学习的状态和角色。当然教师也不能满足于学生“发现”了物理规律,还要善于提出富有探索意义的问题,鼓励学生自行设计实验,对于实验过程中出现的异常现象,激励学生进一步探索、分析原因。
通过探究式实验,不但能使学生掌握基本仪器的使用方法,懂得基本实验原理及其设计,实验数据的处理,培养学生实事求是的实验态度,团结协作的能力,敢于怀疑的精神和探索创新的意识等,还能使学生懂得要变换角度、变换问题去认识同一件事。
例如:测电阻的实验,可以使用不同器材,不同方法,不同电路,其方法很多,有伏安法、电阻—电流法、电阻—电压法、替代法、半偏法、欧姆表直接测量等;电路也有内、外接法,限流式、分压式接法等,而共同点都是应用部分或闭合电路的欧姆定律。
三、大力开发学生小实验
初中物理教学中开发学生小实验,尤其是课外小实验是非常普遍的,但一进入高中,由于教学任务和升学压力的双重影响,仍能坚持开发学生小实验的就寥寥无几了。
其实,学生小实验有很大的自主性、开放性、创造性,应更多地鼓励学生利用身边的器材、家用电器和废旧材料与同学、家长共同开展各种形式的课外实验,给学生一定的自由发展空间,教师要大力配合学生的行动,给他们更多的理论与技术上的帮助和指导。对学生的物理小论文和科技小制作,组织全教研组教师进行评选,对优秀小论文给予列榜公布并发给获奖证书,对科技小制作定期在全校展览,同时给予一定的物质奖励。这样既可以促进学生的自主探究的积极性,又能激发学生的创造性思维和探究欲望,进一步提高动手能力及对知识的掌握和灵活应用能力,使学生的各项素质得以全面发展,为学生潜能的发挥和以后的终身学习打下良好的基础。
四、利用多媒体扩大物理实验内涵
新理念为物理实验教学改革提供了新的思想理论,多媒体技术的普及则为物理教学提供了全新的技术手段和教学平台,使物理实验教学的现代特性得到进一步发挥。
利用多媒体技术既可以模仿传统实验,也可以完成传统教学实验无法涉及的条件、要求很苛刻的实验,如高温、强磁场实验等,也可以实现时间的停留和延展、空间的缩放和变换。通过计算机模拟,给予学生更大的思维空间,激发他们的想象力和创造力。同时也给实验教学本身以更大的自由度,它可以作为真实实验的事前准备,使学生在做真实实验之前对实验设备和内容有深刻的了解,从而提高物理实验的教学效率。
五、结论
综上所述,要搞好新理念下的物理实验教学,关键是教师教学思想和教学理念的转变,要打破以教师为中心的传统物理实验教学模式,全面深刻地研究、挖掘物理实验的本质特征和相关的教育功能,充分挖掘学生这一教学中最丰富、最活跃的资源,教师将实验的操作权下放到学生手中,调动学生的积极性,发挥学生的主动性,教师则成为学生探究式实验的合作者、参与者、指导者。
(责任编辑 易志毅)