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      實驗教學(xué)各要素整體功能

      2012-04-29 00:44:03程小凌
      科教導(dǎo)刊 2012年14期
      關(guān)鍵詞:實驗教學(xué)物理實驗

      程小凌

      摘要本文闡述了中學(xué)物理實驗的作用,并分析了當(dāng)前物理實驗的現(xiàn)狀,提出實驗方法的改進(jìn)措施。

      關(guān)鍵詞實驗教學(xué)的作用實驗教學(xué)現(xiàn)狀改變實驗方法整體性功能

      物理學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科,當(dāng)前很多學(xué)生在物理學(xué)習(xí)中會出現(xiàn)基本概念理解不深和掌握不牢的現(xiàn)象,這與在教學(xué)中物理實驗教學(xué)比較薄弱有關(guān)。那么如何落實實驗教學(xué),使它在教學(xué)過程中發(fā)揮作用呢?

      1 物理實驗對物理教學(xué)的作用

      實驗教學(xué)能使學(xué)生有效地掌握物理基礎(chǔ)知識,在教師啟發(fā)下,通過觀察、量度獲取最典型的感性認(rèn)識,通過最簡捷的思維活動建立概念,總結(jié)規(guī)律,并把理論知識應(yīng)用于實踐,對于中學(xué)生來說,可以從中求得對基本知識比較深入地、牢固地掌握和初步的運(yùn)用。在中學(xué)物理實驗教學(xué)過程中,學(xué)生處于主體地位,只要組織得當(dāng),學(xué)生就可以逐步取得探索物理知識的主動權(quán),掌握學(xué)習(xí)方法,培養(yǎng)自學(xué)能力,為今后系統(tǒng)的學(xué)習(xí)現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)或生產(chǎn)技能打下良好的基礎(chǔ)。

      實驗可以幫助學(xué)生弄清物理現(xiàn)象原理,掌握物理基本規(guī)律,在學(xué)習(xí)物理過程中,要形成物理概念和認(rèn)識物理規(guī)律,首先必須要有一定的感性認(rèn)識。這種感性認(rèn)識可以來源于學(xué)生的生活環(huán)境,也可以來源于實驗所提供的物理事實。通常,從生活中得到的感性材料多來自復(fù)雜的運(yùn)動形態(tài),僅通過簡單的講解有時會遇到很大的困難,運(yùn)用實驗則可以提供精心選擇的、簡化和純化的素材,它能夠使學(xué)生對物理事實獲得證明,有更加具體的認(rèn)識。物理基本規(guī)律是通過研究各種具有共同屬性的物理現(xiàn)象,經(jīng)過高度概括而抽象出來的,對于難理解又抽象的概念和規(guī)律,就要更加直觀地教學(xué),變不見為所見,變難理解為好理解,形象而具體的教學(xué)才能取得更好的教學(xué)效果。

      培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)作風(fēng) ,科學(xué)的實驗方法本身就要求實事求是的態(tài)度,因此,在實驗中,我們要嚴(yán)格要求學(xué)生:實事求是,忠于實驗數(shù)據(jù);尊重客觀事實,避免主觀臆斷;嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué),理論聯(lián)系實際;吃苦耐勞,不怕困難和失??;活躍思維,培養(yǎng)創(chuàng)新精神。

      實驗?zāi)芘囵B(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,激發(fā)學(xué)生的求知欲望實驗具有真實、形象、生動的特點(diǎn),尤其對中學(xué)生有很強(qiáng)的吸引力,極易引起他們的直覺感受興趣,激發(fā)他們的求知欲望,使學(xué)生的興趣不只停留在被觀察的物理表象上。其次,實驗是一種有目的性的操作行為,學(xué)生在觀察的基礎(chǔ)上,很自然會產(chǎn)生一種自己操作的欲望。讓學(xué)生自己動手實驗,不僅可以滿足學(xué)生的操作愿望,還可以發(fā)展學(xué)生探索知識和規(guī)律的興趣,進(jìn)而發(fā)展學(xué)生的認(rèn)識興趣。

      總之,實驗教學(xué)在中學(xué)物理教學(xué)過程中是作用是非常大的,但根據(jù)目前的實際教學(xué)情況看來,實驗教學(xué)存在很多問題。

      2 當(dāng)前中學(xué)物理實驗教學(xué)現(xiàn)狀及其存在的問題

      一方面很多學(xué)校物理實驗室的條件差,實驗儀器達(dá)不到教學(xué)大綱的要求,實驗也就無法開展。而且開展實驗,老師就必須花費(fèi)很多時間去準(zhǔn)備實驗。問題是在很多中學(xué)里物理教師很缺乏,一個老師要上好幾個班的課,一天下來多達(dá)四、五節(jié)課,哪里來的時間準(zhǔn)備實驗?zāi)??科技技術(shù)的飛速發(fā)展使得多媒體技術(shù)在教學(xué)中得以運(yùn)用,很多老師很依賴它,比如說:最近幾年出現(xiàn)了很多模擬實驗,老師只要輸入數(shù)據(jù),一個實驗就可以呈現(xiàn)它的過程,根本不需要時間去準(zhǔn)備,所以實驗課就成了看實驗課,根本不需要學(xué)生動手,學(xué)生只記得一些模糊的實驗過程,怎能真正理解它,運(yùn)用它呢?另一方面由于認(rèn)識上的誤區(qū),教師在實驗教學(xué)組織上、在教學(xué)過程中、在物理成績的考核上都存在著問題。例如:由于教師不愿在實驗教學(xué)方案的設(shè)計上下工夫,導(dǎo)致實驗教學(xué)方法形式單一性;單純?yōu)榱送瓿山虒W(xué)任務(wù)而安排實驗,對學(xué)生實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)沒有計劃、沒有目的。同時對引導(dǎo)學(xué)生積極、主動地學(xué)習(xí)和培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的能力的指導(dǎo)思想不夠明確。在實驗教學(xué)中沒有體現(xiàn)學(xué)生的主體性,學(xué)生在實驗過程中只是機(jī)械模仿,缺少動手和動腦的機(jī)會,能力得不到相應(yīng)的提高。再者實驗教學(xué)方法陳舊,教學(xué)方式呆板,從教學(xué)內(nèi)容到教學(xué)方式?jīng)]有給學(xué)生留出足夠的發(fā)展空間。就學(xué)生分組實驗來說,教材從實驗?zāi)康?、實驗原理、儀器、操作步驟到注意事項、寫得面面俱到。然而每次實驗課教師還要花相當(dāng)長的時間講實驗?zāi)康?、原理……然后學(xué)生照著現(xiàn)成的實驗步驟或跟著教師動幾下,取幾個數(shù)據(jù),實驗就算完成了。這樣做實驗收獲不大。而且現(xiàn)階段往往是一個班的學(xué)生同一時間做同一個實驗,用同一種方法、相同的儀器在規(guī)定時間內(nèi)做完,得出同一結(jié)論,這樣就有可能導(dǎo)致部分學(xué)生看別人怎么做,自己就怎么做,特別是兩人合做時,有極少數(shù)學(xué)生只看不動手,也不留心實驗觀察,不記錄有關(guān)數(shù)據(jù),更談不上去思考。這種教學(xué)模式不利于提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力,不利于引導(dǎo)學(xué)生突破思維定勢這個思維障礙,不利于學(xué)生創(chuàng)新思維方法的形成,不利于學(xué)生智能的發(fā)展。筆者認(rèn)為存在種種問題關(guān)鍵還是在學(xué)校沒有認(rèn)識到實驗教學(xué)的重要性和實驗教學(xué)方法陳舊以致無法落實,所以實驗教學(xué)方法的好壞也直接影響實驗教學(xué),以致影響到物理教學(xué)。

      3 改變實驗教學(xué)方式

      在改變實驗教學(xué)方式中,我們堅持教學(xué)的科學(xué)性原則,結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,物理實驗教學(xué)各要素由課內(nèi)到課外,把演示實驗和學(xué)生實驗統(tǒng)一安排,把小制做、實驗競賽適時調(diào)整。在實驗內(nèi)容上把科學(xué)知識、生活知識全面考慮、互相滲透。在實驗?zāi)芰Ψ矫姘勋@取知識、科學(xué)觀察、獨(dú)立操作、培養(yǎng)實驗技能、發(fā)揮聰明才智安排于合理的結(jié)構(gòu)中,在時間分配上,任課老師、實驗員、學(xué)生之間相互協(xié)調(diào)。充分發(fā)揮各部分互相聯(lián)系、互相作用的整體功能。

      3.1 開展多項實驗活動,形成分工合作制

      課堂演示實驗教學(xué)、學(xué)生實驗、小制做、實驗競賽四個要素組成的實驗教學(xué)系統(tǒng)的總功能,它們不是單獨(dú)地體現(xiàn)出來而是通過它們之間的特殊聯(lián)系間接地、綜合地表現(xiàn)出來,形成系統(tǒng)性。例如在《壓強(qiáng)》這一章的實驗教學(xué)中,在課堂教學(xué)中教師可以讓實驗員準(zhǔn)備好演示實驗,這樣可以減少上課老師的負(fù)擔(dān),而且可以促進(jìn)老師多用演示實驗進(jìn)行課堂教學(xué)。演示實驗還可以調(diào)動學(xué)生的積極性,激發(fā)學(xué)生興趣,老師可以根據(jù)教學(xué)進(jìn)度由課堂內(nèi)轉(zhuǎn)向課堂外,課堂提出問題,要求學(xué)生尋找生活中還有那些和壓強(qiáng)知識有關(guān),利用家里的器材來驗證你剛才老師所講的知識點(diǎn),并回答上面提出的問題。學(xué)生通過自己再一次實驗加深對概念的理解,增添了學(xué)生積極進(jìn)行實驗的信心。在學(xué)完了這一章以后,老師可以舉行一次實驗競賽。這樣,通過課內(nèi)、課外,演示實驗和自己動手做實驗的有機(jī)聯(lián)系,學(xué)生既學(xué)到了物理知識,又會運(yùn)用于生活,更重要的是培養(yǎng)了學(xué)生利用物理實驗解決實際問題的能力。這些效果只有通過整體結(jié)構(gòu)這個實驗教學(xué)體系才能取得。單靠演示實驗,學(xué)生實驗在有限的時間內(nèi)是難以達(dá)到的。因此,每個學(xué)期,根據(jù)教材進(jìn)度制定教學(xué)方案,確定總體目標(biāo),建立配套的組織和確定專人負(fù)責(zé),使各個部分為達(dá)到這個目的要求而采取相應(yīng)的措施,從而發(fā)揮整體結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢。

      3.2 提高課堂實驗教學(xué)效果

      實驗教學(xué)能否達(dá)到最優(yōu)化,系統(tǒng)各部分能否協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn),關(guān)鍵的問題是看我們在課堂教學(xué)中能否激起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。如果學(xué)生對實驗感到乏味,那是難以達(dá)到目的的。興趣的培養(yǎng)必須是通過多種途徑,多種形式綜合進(jìn)行。物理學(xué)科是一門實驗科學(xué),剛剛?cè)雽W(xué)的學(xué)生如果引導(dǎo)得好,要提高學(xué)生的興趣應(yīng)該是不難的,關(guān)鍵是老師要把實驗教學(xué)放在一個很重要位置來抓。中學(xué)物理的42個學(xué)生實驗,700多個演示實驗,進(jìn)行逐一研究,在揭示物理規(guī)律的原則下,每一個實驗都做一些趣味性改進(jìn)。如在演示動量守恒定律中,可以把瓶子改成飛機(jī)形狀,然后點(diǎn)燃酒精,就像兩個飛機(jī)突然起飛,學(xué)生感到十分驚奇。從而引起了學(xué)生的興趣,增添了學(xué)生學(xué)習(xí)知識的積極性。為了充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用,在演示實驗時,吸收少數(shù)學(xué)生參加演示實驗,為做學(xué)生實驗時培養(yǎng)了一批骨干。這樣在演示實驗時,同學(xué)們觀察十分認(rèn)真,收到良好的效果。

      3.3 抓好學(xué)生實驗,培養(yǎng)學(xué)生動手能力

      在上課時通過演示實驗,學(xué)生已經(jīng)對物理很多現(xiàn)象感興趣了,充分調(diào)動了學(xué)生的積極性,通過演示實驗調(diào)動了學(xué)生的積極性,同學(xué)們躍躍欲試。在這種情況下,學(xué)生對學(xué)生實驗就非常重視了。所以就把工作落到實處,任課老師和實驗員之間相互合作,由實驗員把儀器擺好,上課時由實驗員和老師一起監(jiān)管,這樣一來,學(xué)生在做實驗時可以保證課堂秩序不亂。在實驗過程中除了要求學(xué)生用科學(xué)的態(tài)度做好實驗外,更重要的是要求學(xué)生寫出實驗報告,這是將感性知識上升為理性認(rèn)識的一項重要工作。通過認(rèn)真檢查學(xué)生的實驗報告,促使學(xué)生在實驗過程中,正確理解原理,明確實驗?zāi)康模J(rèn)真設(shè)計步驟,詳細(xì)記錄數(shù)據(jù),分析實驗結(jié)果。特別是一些實驗出現(xiàn)了誤差后,要求學(xué)生認(rèn)真討論,分析產(chǎn)生誤差的原因,使學(xué)生逐步形成了一 種嚴(yán)肅認(rèn)真,一絲不茍的學(xué)風(fēng)。

      3.4 舉辦綜合性實驗競賽培養(yǎng)創(chuàng)造型人才

      學(xué)生在學(xué)生實驗課時已經(jīng)掌握了一些基本的實驗操作能力,為了鞏固實驗教學(xué)的質(zhì)量,更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力,老師可以在課外舉行一些實驗競賽,小制做、小發(fā)明競賽,每學(xué)期定時舉辦兩次規(guī)模較大的實驗競賽活動。這樣既增加了學(xué)生學(xué)習(xí)物理興趣,又培養(yǎng)了學(xué)生集體主義思想和設(shè)計能力,特別是有自卑心理的差生,當(dāng)發(fā)現(xiàn)自己能夠設(shè)計比較新穎的作品,一種“我能學(xué)好物理”的自信心油然而生。在實驗競賽過程中,也能夠更好的培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和學(xué)習(xí)物理興趣。

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