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摘 要:物理是一门以实验为基础的学科,实验在物理教学中具有十分重要的作用,如何在物理新课程实施过程中上好初中物理实验课,本文从不同角度对实验教学进行了剖析,并给出了物理实验设计的新构思。
关键词:实验教学 新课程 培养 能力
中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1673-1875(2008)04-147-02
实验是科学的始祖,物理是一门以实验为基础的学科,实验在物理教学中具有十分重要的作用。《物理课程标准》明确指出科学探究既是物理课程的目标,又是物理课程的重要内容。初中科学探究则是以实验为主要载体的,做好科学探究实验、上好实验课对培养学生的创新精神和实践能力具有深远的意义。
在物理新课程实施过程中,如何做好学生探究实验和演示实验呢？
一、转变观念,认识实验的重要性
创新是人类社会不断向前发展的源泉,初中物理中的实验则是培养学生创新能力的重要途径之一。在以往的物理教学中,迫于升学的压力、学校条件的限制、教师观念的落后等种种因素,实验教学被边缘化,处于一种可有可无的尴尬境地。实际教学中很多教师“以演示实验代替分组实验”、“以讲解代替演示实验”,导致学生分组探究实验不能正常开展,甚至出现了学生从开始学习物理到初中毕业连实验室也未进过的笑话,高分低能就是这种物理学习体系所产出的苦果。著名物理学家杨振宁在对中美两国学生进行比较后,一针见血地指出我国学生普遍存在动手能力差的问题。
进入新世纪科学技术的发展速度空前提高,科技创新给现代社会带来了各种新奇的产品,让人们深深体会到科技创新的巨大力量,广大物理教育工作者愈发认识到实验对于物理这门科学的重要性。在层出不穷的物理新教材中都毫不例外地强调了实验的重要性,实验数量大大增加,倡导探究式教学。“百闻不如一见,百看不如一做”,物理新课程的实施者更应该意识到以前“一支粉笔,一张嘴”的教学模式的弊端,忽视实验的教学极大地影响了物理教学质量,与物理教学目的、教育改革的要求背道而驰,与时代发展对人才的要求极其不适应。全国各地实验区提供的数据充分说明了物理实验是物理教学的最为有效方法和手段,也是学生掌握物理知识最易于接受的学习途径。所以在新课程实施中,从学校领导到一线的物理教师都要树立正确的课改观念,从思想到硬件设施都要为物理实验提供保障。教师要发挥主观能动性,不断地探索和改进物理实验教学方式,培养学生的创新意识、创新精神和实践能力,从而推进素质教育,迈向创新教育。
二、立足生活,确保实验的可行性
新课程提倡“从生活走向物理,从物理走向社会”。初中物理实验教学应该立足生活,在选择实验器材时,应提倡学生选用日常生活中常见的器具来进行实验,这有利于建立学生对实验探究的亲近感,发展他们在实验器材选择方面所表现的创造能力。同时在实验的实施中教师要注意实验的可行性,适当引导学生在实验设计或操作时向着正确的方向进行。
在运动学练习测量纸片从高处下落平均速度的实验中,学生在实际操作中发现纸片下落时并不是沿直线下落,很多学生重复了做了多次也没能成功,最后就用纸片沿曲线运动的数据做为结果,这违背了实验的初衷,而且会让学生产生错误的认识。在实验操作以前教师就应该预测到实验中可能出现的问题,可以让学生思考“降落伞和一个铁球从高空下落它们的运动都是直线吗”？学生自然想到实验中应该将纸片边缘折起减小迎风面积,避免了纸片下落“打飘”的现象。
从学生身边的最常见的器材或现象出发,设计切实可行的操作方案,为学生的学习提供了丰富的感性材料,让实验成为学生思维活动的源泉和依据。
三、实事求是,尊重实验的真实性
新课程标准明确将“培养学生的科学探究能力,实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神”列为学习物理课程的最终目标,并指出应该让学生应认识到实验数据是客观事实的反映,实验数据应该客观、真实,不要带着对实验结果的预期来影响对实验数据的描述。
长期以来物理实验实验教学模式僵化,从实验教学的组织到实施,从学生的设计实验到操作实验,甚至从数据的记录到数据的分析处理,都存在教师包办的现象。通常的实验课的模式是:教师充分讲解实验,给出具体实验步骤,说明实验注意点,学生则是在教师的“安排”下机械地操作实验并记录教师要求记录的数据及现象。如在伏安法测量定值电阻的实验中,大部分学生几分钟的时间就完成了实验并将实验数据处理完成,但在学生交流数据时,发现大家的结果都是10Ω,整齐划一的结果,效果“奇好”。细究原因,原来是老师实验前那句待测电阻约10Ω起了作用了,学生不是测量电阻了,而是由10Ω来凑电流和电压值了。这样的探究实验已经失去了实验本身的意义,回避了实际实验中学生可能遇到的一些问题,不利于学生创新思维方法的形成、智能的发展,甚至促成了弄虚作假不良风气的形成。
无论是探究实验还是演示实验,教师都引导学生本着实事求是的原则,尊重实验事实。如在伏安法测定值电阻的实验中,学生若由测出的几组数据计算出的结果不同,正说明了实验中存在误差,接下来提出使用多次测量取平均减小实验误差的思想,水到渠成。尊重实验事实,直面实验中的问题,引导学生共同探讨产生原因和解决方法,这样才有利于提高学生的科学探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神。
四、巧妙设计,力求实验的趣味性
兴趣是最好的老师,而物理本身就是一门融科学性、趣味性于一体的科学,有趣的物理实验是激发学生物理学习兴趣,培养学生观察、操作、思考、创新能力的有效手段。
科技的高度发展,信息传播渠道多种多样,在现代环境中成长起来的年轻一代知识面广、见识大,课本和生活中的一些常见实验对其不再具有新鲜感。物理科学是严肃的,但物理知识的表述、呈现方式却可以是多种多样的。教师不妨换个角度,巧妙变换设计,对实验适当包装一下,让实验更有趣味性。如研究压强与受力面积关系时,可以将气球放在钉满钉子的钉板上,在气球上加上重物,气球居然安然无恙。实验设计新颖,实验结果更是出乎所料,吸引了学生的眼球,在惊奇之余学生必然会深思原因。再如讲解平面镜成像知识点时,可以用魔术上的魔箱进行实验,在魔箱中投入一元硬币后却发现箱子中有两元,强烈的视觉冲击,奇特的现象,激起了学生的好奇心和求知欲。
联系学生实际生活,结合学生的认知基础,从不同角度设计趣味盎然的物理实验,让实验符合青少年心理和生理特点,让物理实验魅力四射,吸引学生的注意,让实验现象与他们的认知剧烈冲击,激起解决问题的渴望,活跃学生思维,让学生在快乐的思考中进步,从而提高学生的各项能力。
五、充分准备,注意实验的规范性
培养学生的基本操作技能是是新课程的一项重要任务,物理实验能力是基本操作技能最直接的体现,而规范性则是衡量实验质量及学生学习品质的重要指标。
传统的物理教学重结果轻过程,导致物理实验也以实验结果来评价实验的优劣,而对实验中的种种不规范操作往往视而不见。如使用天平测量物体质量的实验中,直接用手添减砝码移动游码;连接电路时开关不断开等等。这些不规范的操作影响着实验精度和结果,制约着学生实验能力的提高。究其原因在于物理教师自身实验操作的不规范,因此教师要严格规范自己的实验操作、语言。
规范教师自身实验操作应该从以下几个方面着手。首先要认真备课,充分准备,俗语道:“台上一分钟,台下十年功”,教师要深入学习各项基本实验操作,熟悉各种仪器的操作,特别对于演示实验更要反复练习,考虑到实验中可能遇到的意外情况。其次,教师要规范自己的语言,对于实验中仪器名称、物理量表述要清楚,对于实验现象、数据不能使用“大概”、“也许”、“可能”等词语。最后在实际实验操作中做到有条不紊、忙而不乱,避免因马虎引起的不规范操作。
“严师出高徒”,教师应从思想上重视实验的规范性,充分利用演示实验的示范作用,对学生的良好实验习惯和实验能力的形成起到潜移默化的作用。
六、精益求精,重视实验的可视性
直观、生动的实验能对学生形成强烈的冲击,引发学生的共鸣,收到意想不到的效果,这也是新课程标准重视科学探究,强调实验为基础的一个重要原因。
实际教学中发现很多实验,特别是演示实验的可视性差,难以观察,学生没有直观的视觉,很难看明白,更谈不上印象深刻了。教师要发挥主观能动性,通过各种途径来提高实验的可视性,确保实验效果。如说明发声的物体在振动时,苏科版物理教材上提到的发声的扬声器“吹动”蜡烛火焰,现象不明显,而且容易受风的影响,可在扬声器上放置几个乒乓球,发声时乒乓球“乱蹦乱跳”。在电学实验中经常要读数,演示实验中后排同学很难看到读数,则可以通过投影放大,或用摄象机实时拍摄放大到银幕上,清晰明了。对于在实验中限于器材或场地等原因难以或无法演示的实验可借助与多媒体技术实现。如电动机、发电机的工作原理,可以通过计算机的图形、动画、视频、音频等来进行模拟,而且可以定格在任意时刻、位置讲解,更为方便、直观。
此外在物理实验教学中,还应该坚持学生的主体性原则。教师要正确定位自己作为一个实验组织者,应发挥主导作用,突出学生的主体地位,让学生独立设计实验,利用物理实验,发挥学生的主观能动作用,最大限度地调动学生自主学习的积极性和主动性。切不可喧宾夺主,变学生做实验为教师讲实验。
随着新课程改革的深入,物理实验的重要地位日益凸现。广大一线的教师首当其冲要担当起改革实验教学的重任,重视实验教学,发挥主观能动性,营造浓郁的实验气氛,创造良好的实验环境,引导学生主动参与实验,让学生通过自主的进行物理实验,掌握物理的基本知识和实验技能,激发学生独立思考、勇于实践、敢于创新的科学精神,促进学生科学态度和价值观的形成,实现物理课程改革宏伟目标。
参考文献:
[1]雷洪,王伟庆.新课程理念下的创新教学设计[M].东北师范大学出版社,2002
[2]阎金铎,陶洪.物理实验论[M].广西教育出版社,1998
[3]唐安国,钱景华.中学物理课程研究[M].上海百家出版社,1999
[4]钟启泉.现代教学论发展[M].北京教育科学出版社,1992
[5]中华人民共和国教育部.全日制义务教育物理课程标准[M].北京师范大学出版社,2001
关键词:实验教学 新课程 培养 能力
中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1673-1875(2008)04-147-02
实验是科学的始祖,物理是一门以实验为基础的学科,实验在物理教学中具有十分重要的作用。《物理课程标准》明确指出科学探究既是物理课程的目标,又是物理课程的重要内容。初中科学探究则是以实验为主要载体的,做好科学探究实验、上好实验课对培养学生的创新精神和实践能力具有深远的意义。
在物理新课程实施过程中,如何做好学生探究实验和演示实验呢？
一、转变观念,认识实验的重要性
创新是人类社会不断向前发展的源泉,初中物理中的实验则是培养学生创新能力的重要途径之一。在以往的物理教学中,迫于升学的压力、学校条件的限制、教师观念的落后等种种因素,实验教学被边缘化,处于一种可有可无的尴尬境地。实际教学中很多教师“以演示实验代替分组实验”、“以讲解代替演示实验”,导致学生分组探究实验不能正常开展,甚至出现了学生从开始学习物理到初中毕业连实验室也未进过的笑话,高分低能就是这种物理学习体系所产出的苦果。著名物理学家杨振宁在对中美两国学生进行比较后,一针见血地指出我国学生普遍存在动手能力差的问题。
进入新世纪科学技术的发展速度空前提高,科技创新给现代社会带来了各种新奇的产品,让人们深深体会到科技创新的巨大力量,广大物理教育工作者愈发认识到实验对于物理这门科学的重要性。在层出不穷的物理新教材中都毫不例外地强调了实验的重要性,实验数量大大增加,倡导探究式教学。“百闻不如一见,百看不如一做”,物理新课程的实施者更应该意识到以前“一支粉笔,一张嘴”的教学模式的弊端,忽视实验的教学极大地影响了物理教学质量,与物理教学目的、教育改革的要求背道而驰,与时代发展对人才的要求极其不适应。全国各地实验区提供的数据充分说明了物理实验是物理教学的最为有效方法和手段,也是学生掌握物理知识最易于接受的学习途径。所以在新课程实施中,从学校领导到一线的物理教师都要树立正确的课改观念,从思想到硬件设施都要为物理实验提供保障。教师要发挥主观能动性,不断地探索和改进物理实验教学方式,培养学生的创新意识、创新精神和实践能力,从而推进素质教育,迈向创新教育。
二、立足生活,确保实验的可行性
新课程提倡“从生活走向物理,从物理走向社会”。初中物理实验教学应该立足生活,在选择实验器材时,应提倡学生选用日常生活中常见的器具来进行实验,这有利于建立学生对实验探究的亲近感,发展他们在实验器材选择方面所表现的创造能力。同时在实验的实施中教师要注意实验的可行性,适当引导学生在实验设计或操作时向着正确的方向进行。
在运动学练习测量纸片从高处下落平均速度的实验中,学生在实际操作中发现纸片下落时并不是沿直线下落,很多学生重复了做了多次也没能成功,最后就用纸片沿曲线运动的数据做为结果,这违背了实验的初衷,而且会让学生产生错误的认识。在实验操作以前教师就应该预测到实验中可能出现的问题,可以让学生思考“降落伞和一个铁球从高空下落它们的运动都是直线吗”？学生自然想到实验中应该将纸片边缘折起减小迎风面积,避免了纸片下落“打飘”的现象。
从学生身边的最常见的器材或现象出发,设计切实可行的操作方案,为学生的学习提供了丰富的感性材料,让实验成为学生思维活动的源泉和依据。
三、实事求是,尊重实验的真实性
新课程标准明确将“培养学生的科学探究能力,实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神”列为学习物理课程的最终目标,并指出应该让学生应认识到实验数据是客观事实的反映,实验数据应该客观、真实,不要带着对实验结果的预期来影响对实验数据的描述。
长期以来物理实验实验教学模式僵化,从实验教学的组织到实施,从学生的设计实验到操作实验,甚至从数据的记录到数据的分析处理,都存在教师包办的现象。通常的实验课的模式是:教师充分讲解实验,给出具体实验步骤,说明实验注意点,学生则是在教师的“安排”下机械地操作实验并记录教师要求记录的数据及现象。如在伏安法测量定值电阻的实验中,大部分学生几分钟的时间就完成了实验并将实验数据处理完成,但在学生交流数据时,发现大家的结果都是10Ω,整齐划一的结果,效果“奇好”。细究原因,原来是老师实验前那句待测电阻约10Ω起了作用了,学生不是测量电阻了,而是由10Ω来凑电流和电压值了。这样的探究实验已经失去了实验本身的意义,回避了实际实验中学生可能遇到的一些问题,不利于学生创新思维方法的形成、智能的发展,甚至促成了弄虚作假不良风气的形成。
无论是探究实验还是演示实验,教师都引导学生本着实事求是的原则,尊重实验事实。如在伏安法测定值电阻的实验中,学生若由测出的几组数据计算出的结果不同,正说明了实验中存在误差,接下来提出使用多次测量取平均减小实验误差的思想,水到渠成。尊重实验事实,直面实验中的问题,引导学生共同探讨产生原因和解决方法,这样才有利于提高学生的科学探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神。
四、巧妙设计,力求实验的趣味性
兴趣是最好的老师,而物理本身就是一门融科学性、趣味性于一体的科学,有趣的物理实验是激发学生物理学习兴趣,培养学生观察、操作、思考、创新能力的有效手段。
科技的高度发展,信息传播渠道多种多样,在现代环境中成长起来的年轻一代知识面广、见识大,课本和生活中的一些常见实验对其不再具有新鲜感。物理科学是严肃的,但物理知识的表述、呈现方式却可以是多种多样的。教师不妨换个角度,巧妙变换设计,对实验适当包装一下,让实验更有趣味性。如研究压强与受力面积关系时,可以将气球放在钉满钉子的钉板上,在气球上加上重物,气球居然安然无恙。实验设计新颖,实验结果更是出乎所料,吸引了学生的眼球,在惊奇之余学生必然会深思原因。再如讲解平面镜成像知识点时,可以用魔术上的魔箱进行实验,在魔箱中投入一元硬币后却发现箱子中有两元,强烈的视觉冲击,奇特的现象,激起了学生的好奇心和求知欲。
联系学生实际生活,结合学生的认知基础,从不同角度设计趣味盎然的物理实验,让实验符合青少年心理和生理特点,让物理实验魅力四射,吸引学生的注意,让实验现象与他们的认知剧烈冲击,激起解决问题的渴望,活跃学生思维,让学生在快乐的思考中进步,从而提高学生的各项能力。
五、充分准备,注意实验的规范性
培养学生的基本操作技能是是新课程的一项重要任务,物理实验能力是基本操作技能最直接的体现,而规范性则是衡量实验质量及学生学习品质的重要指标。
传统的物理教学重结果轻过程,导致物理实验也以实验结果来评价实验的优劣,而对实验中的种种不规范操作往往视而不见。如使用天平测量物体质量的实验中,直接用手添减砝码移动游码;连接电路时开关不断开等等。这些不规范的操作影响着实验精度和结果,制约着学生实验能力的提高。究其原因在于物理教师自身实验操作的不规范,因此教师要严格规范自己的实验操作、语言。
规范教师自身实验操作应该从以下几个方面着手。首先要认真备课,充分准备,俗语道:“台上一分钟,台下十年功”,教师要深入学习各项基本实验操作,熟悉各种仪器的操作,特别对于演示实验更要反复练习,考虑到实验中可能遇到的意外情况。其次,教师要规范自己的语言,对于实验中仪器名称、物理量表述要清楚,对于实验现象、数据不能使用“大概”、“也许”、“可能”等词语。最后在实际实验操作中做到有条不紊、忙而不乱,避免因马虎引起的不规范操作。
“严师出高徒”,教师应从思想上重视实验的规范性,充分利用演示实验的示范作用,对学生的良好实验习惯和实验能力的形成起到潜移默化的作用。
六、精益求精,重视实验的可视性
直观、生动的实验能对学生形成强烈的冲击,引发学生的共鸣,收到意想不到的效果,这也是新课程标准重视科学探究,强调实验为基础的一个重要原因。
实际教学中发现很多实验,特别是演示实验的可视性差,难以观察,学生没有直观的视觉,很难看明白,更谈不上印象深刻了。教师要发挥主观能动性,通过各种途径来提高实验的可视性,确保实验效果。如说明发声的物体在振动时,苏科版物理教材上提到的发声的扬声器“吹动”蜡烛火焰,现象不明显,而且容易受风的影响,可在扬声器上放置几个乒乓球,发声时乒乓球“乱蹦乱跳”。在电学实验中经常要读数,演示实验中后排同学很难看到读数,则可以通过投影放大,或用摄象机实时拍摄放大到银幕上,清晰明了。对于在实验中限于器材或场地等原因难以或无法演示的实验可借助与多媒体技术实现。如电动机、发电机的工作原理,可以通过计算机的图形、动画、视频、音频等来进行模拟,而且可以定格在任意时刻、位置讲解,更为方便、直观。
此外在物理实验教学中,还应该坚持学生的主体性原则。教师要正确定位自己作为一个实验组织者,应发挥主导作用,突出学生的主体地位,让学生独立设计实验,利用物理实验,发挥学生的主观能动作用,最大限度地调动学生自主学习的积极性和主动性。切不可喧宾夺主,变学生做实验为教师讲实验。
随着新课程改革的深入,物理实验的重要地位日益凸现。广大一线的教师首当其冲要担当起改革实验教学的重任,重视实验教学,发挥主观能动性,营造浓郁的实验气氛,创造良好的实验环境,引导学生主动参与实验,让学生通过自主的进行物理实验,掌握物理的基本知识和实验技能,激发学生独立思考、勇于实践、敢于创新的科学精神,促进学生科学态度和价值观的形成,实现物理课程改革宏伟目标。
参考文献:
[1]雷洪,王伟庆.新课程理念下的创新教学设计[M].东北师范大学出版社,2002
[2]阎金铎,陶洪.物理实验论[M].广西教育出版社,1998
[3]唐安国,钱景华.中学物理课程研究[M].上海百家出版社,1999
[4]钟启泉.现代教学论发展[M].北京教育科学出版社,1992
[5]中华人民共和国教育部.全日制义务教育物理课程标准[M].北京师范大学出版社,2001