唐煜辉
教师教学的目的是为社会培养高素质人才,使学生能够独立学习,独立钻研,独立承担一定的社会工作。要培养这些方面的能力,教师就必须改变传统的课堂教学模式,坚持以学生为主体、教师为主导,让大多数学生积极参与。实验正好能提供让全体学生参与的这样一个平台。那么,如何在实验教学中培养和提高学生的能力,现就新课标下的物理实验教学谈谈自己的一点看法。
一、转变教育观念,改革传统的实验教学方法
传统的物理实验教学一般是教师讲授理论知识,学生按照教师讲授的知识做大量的练习。通常,教师把实验步骤、实验技术、实验注意事项等强调再三,但真正由学生自己观察、探索、解决的问题少而又少,学生不能在实验中用自己的智慧经验来解决问题,在物理课上得到的是现成的、僵死的知识,实验经验很匮乏,他们在实验教学中的重要地位也被淡化了。这样,不利于培养学生构建知识的能力,学生的综合素质也得不到充分的体现。因此,在物理实验教学中,教师应该改变传统实验教学中过分强调基础知识的传承和基本技能训练的做法,在教学中有意识地对学生进行科学素质的训练和培养,改变以书本为主、实验为辅的教学模式,变验证性实验为探索性实验,调动学生参与科学探究的积极性,让学生通过自己的实际操作和思维活动,探究实验中的科学知识。而教师只要积极指引,导明方向,多加鼓励和鞭策,开阔学生思维,就能逐渐将学生引入科学的海洋。在物理教学中,教师首先要解决思想问题,适应现代教学理念,给学生以广阔的空间,创造更多的机会,让学生开动脑筋,施展才华,锻炼学生刻苦耐劳的毅力和严谨的治学态度,使他们受益终生。
二、加强实验备课,认真做好实验教学准备
新课标对实验的开放性要求,要求上实验课时应做到如下四点:①要备好课,写好教案。②教师应该提前预做实验,以便取得第一手资料,懂得每一个实验的关键环节,取得主动权,做到心中有数,以便应对学生提出的各种问题。很多老教师虽然讲课多年,对每个实验都了如指掌,但每次上课前仍认真预做,因为随着实验的时间条件等因素的变化,实验的手段、步骤等也要随着变化,只有预做才能做到万无一失。③上课前要让学生按新课标的实验要求写出所需的实验器材,教师在实验室为学生准备好。为了使每一位学生都能做好实验,检查每一组仪器也是应该做的一项工作,因为不同学生、不同小组的需求不同。首先从数量、规格上检查,其次看每一件仪器是否能用。不少教师认为这是实验员的事,不予重视,结果实验开始了才发现有的器材短缺,有的仪器不能使用,致使一部分学生做不成实验,白白浪费了宝贵的时间。另外,由于按学生要求准备的器材不一定能准备好实验,所以,除了要根据学生的要求准备器材外,还要根据实验的可行性来准备一些应急器材,以备学生随机索取。④备课时还要大量查阅相关资料,比较新老教材的不同,把握实验关键,预测实验中可能出现的问题。实验也是一个引起学生学习兴趣、促其学好物理的契机。教师要充分发挥实验的优势,抓住机会认真准备,上好每一节实验课。
三、在实验探究中培养学生的创新能力
1.增加实验教学的探究性。探究是一种复杂的学习活动,它不仅要求学生掌握一系列的知识和技能,更重要的是要求学生能从中获得直接感受和丰富体验的认识活动。虽然中学物理实验中的现象和规律都是前人已经发现的,但对学生来说是未知的。因此,教师要引导学生自己去认识。在实验教学时,可采用分组探究的实践活动,让学生成为“发现”的主人,让他们充分体验到科学研究的艰辛以及科学发现的喜悦,从而激发起强烈的探索欲望。比如,在探究“电路连接”的课题时,方法为:①教师试先把三盏灯串联在一起,开关闭合后,三盏灯都亮了。②提出问题:不拆电路能否只让一盏灯亮,另外两盏灯不亮?③学生分组探究,寻找方法。④交流结论,互相补充。在此过程中,学生不但可以得到“短路”的方法和定义,还会探究出把串联改为并联的方法。教师通过探究,让学生在实验探究中主动获取知识,培养了科学探究的能力、实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神。
2.在实验教学中鼓励学生发现和提出问题。探究实验的教学必须要提出所要探究的问题,在教学中要鼓励学生发现并提出问题,充分调动学生的积极性。如在学习“热现象”时,教师提出问题:在生活中热水瓶是常见的生活用品,你知道热水瓶的保温与什么因素有关吗?今天我们就来“探究热水瓶里开水的多少与保温性能的关系”;在学习“摩擦力”时,教师又提出:我们都会走路,走路靠的是摩擦力,但是我们发现平时我们走得很稳,可是下雨天走路却容易摔跤,想知道是什么原因吗?那我们就一起来探究“摩擦力的大小与哪些因素有关”。
学生发现并提出问题是求知的开始,在坚持学生自主学习的基础上,教师还应加以启发和引导。由于知识、经验不足,学生提出的问题也可能是幼稚的,甚至是错误的,这时教师应当保护这种积极性,指出其积极合理的成分,使他们看到自己的成绩,增强参与的勇气。如果学生提出的问题很有价值,就应该因势利导,引导学生尝试实验探究、调查访问、展开联想等方法学习知识、提高能力。比如,在探究“导体电阻的决定因素”时,有学生问:“从实验现象中得到,电压变大时,电流变大,说明电阻变小,因此电阻与电压有关。”这时教师不应马上予以否认,而是应该肯定这位同学提出的问题很有价值,然后再通过实验来证明电阻与电压无关。这样做,既可以使学生进一步理解电压、电阻、电流的关系,还能激发学生通过实验钻研问题的兴趣。在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”时,有学生问:“滑动摩擦力的大小与受力面积有关吗?”这时可以通过实验来探究是否有关。还有学生问:“如果没有摩擦力,世界将会是怎样的?”教师可以让大家展开联想的翅膀,充分地发挥想象力。教师在教学中要注意培养学生的问题意识,引导学生进行探究式学习,这样才能很好地促进学生的自主发展。
四、重视小实验的作用,帮助学生加深对物理概念和物理规律的理解
小实验可以有效地帮助学生掌握在学习过程中难以突破的知识点,消除学生对知识的模糊认识。例如,在“压力和压强”这一节课后,由于学生对“压力”和“压强”概念认识不深,往往把两者混为一谈。教师可以设计下面的小实验,要求他们课后完成:在无盖的木盒上糊一张白纸作为支撑物,将半块砖轻轻地平放在白纸上,则白纸能支撑住砖;若将砖轻轻地竖放在白纸上,则白纸破裂,砖落下。通过此实验,学生就会对“在压力一定时,压力和受力面积成反比”的关系有深刻的理解,认清“压力”和“压强”两者的区别,从而消除在学习过程中遇到的障碍。当然,在区别“密度与质量”、“速度与路程”等一些容易混淆的概念时,也可以采用设计小实验的教学方法来消除学生对知识的模糊认识,帮助学生理解物理知识,降低学习难度。通过对实验的制作、研究、讨论、改进和提高,教师能帮助学生逐步掌握一定的学习方法,调动学生的学习积极性和主动性,大幅度地提高教学效果。
古人云:“授之以鱼,只供一饭之需,授之以渔,则终身受益无穷。”初中物理课堂教学改革的核心问题是如何把教师的教和学生的学有机地结合起来,培养学生的科学探究能力,使学生掌握学习知识的技能和方法。这是当代物理教学的重要环节,也是素质教育的发展要求。作为主导的教师,只有在整个物理教学过程中把自己的教法和指导学生的学法有机统一起来,实现教学的优化,才能收到事半功倍的效果。