物理实验导引教学法初探

龚晓泉 熊建国

摘要:本文根据高中物理教材的特点,提出了一种符合教材特点和学生认知规律的教学方法——物理实验导引教学法。作者就该教学法的定义和实施步骤与方法结合实际课例作了详细介绍。

关键词:物理实验 引导教学法

高中物理教材至少有以下三个特点:一是教材充分体现了对学生探索兴趣的保护,激发学生的学习欲望,使学生对学习内容充满好奇,充满求知欲;二是教材充分考虑高中学生的认知特点,关注学生的学习兴趣和生活经验,加强物理学与生活、生产的联系;三是教材强调知识的构建过程,注重培养物理实验、科学探究能力,为学生的自主发展留下了空间。

物理学是一门以实验为基础的科学,实验不仅是形成概念和掌握规律的基础,而且是发展学生能力的重要手段。结合高中物理教学目标及新教材的特点,高物理教学必须抓住三个关键:一是观察实验,其目的是积累感性认识和发掘问题并提供思考的线索和依据;二是思维,把观察、实验中得到的感性认识和数据进行分析、归纳、推理、并上升到理性认识,建立概念和规律;三是运用,运用所得到的概念、规律、分析、解决日常生活生产中的有关物理问题。

一、什么是物理实验导引教学法

物理实验导引教学法是一种以实验为手段,通过教师指导学生观察、分析实验,引发学生归纳、运用物理规律、培养学生科学探究能力的一种教学方法。

它以培养学生的观察、实验能力、分析思维能力和对物理现象、物理问题的表达能力为出发点,紧密联系生产生活实际,培养学生科学探究能力。

二、如何实施物理实验导引教学法

这种教学方法的一般程序:首先引导学生有目的的观察演示实验(有些实验可让学生自己设计装置和操作),同时要求学生做好记录,丰富他们的感性认识,引导学生发掘问题,注重培养学生的观察能力。然后,引导学生分析实验现象(或数据),启发学生思维,引导学生归纳总结出概念(或规律),上升到理性认识,注重培养学生的分析思维能力。最后,引导学生运用实验所得的概念和规律解释日常生活中的有关物理现象,解决有关物理问题,要求学生用最简洁的语言表达,培养学生对物理现象和物理问题的表达能力。

以上教学过程可简单概括为:观察实验→分析实验→运用结论三个基本步骤。

在实施中师物理实验导引教学法时要求做到以下几点:

第一、坚持教师的主导作用与学生的主动性相统一的原则

在教学过程中应充分发挥“教”和“学”两个方面的积极性,灵活运用各种教学方法,精心设计教学过程,有意识地引导学生积极思维,发展认知能力。

第二、坚持具体与抽象相统一的原则。在学生获得感性认识基础上,关键是要引导学生亲身体验,进行分析、综合、概括、从而得出规律,切忌教师包办代替,否则学生的认知就不能实现从感性到理性的上升。

第三、坚持掌握知识与发展能力相统一的原则。在传授知识的同时要注意从教学活动中发展学生的能力。要在学生观察物理现象的过程中,培养和训练他们的观察能力;在进行实验过程中,培养和训练他们的实验能力;在分析实验过程中,培养他们的思维能力;在运用规律时,培养他们解决实际问题的能力和解释物理现象的表达能力。

下面以牛顿第三定律一节的教学为例,简述实验导引教学法的实施程序及要求。

教学主要程序:在讲授作用力和反作用力的概念后,通过学生自己操作、观察作用力与反作用力实验,并把实验过程中出现的各组数据及各种情况记录下来,然后在教师的积极引导下,让学生主动地分析、归纳出牛顿第三定律,最后将牛顿第三定律运用解决几个实际问题。

第一、仔细观察,发掘问题

为使学生能较好地观察实验,本节课两个同学分为一组,每组用两个测力计分别做测力计A拉B、测力计B拉A、测力计A、B对拉三个实验。

为使学生能有目的的去观察实验,增强感性认识并积极思维,实验前教师可提出如下问题:

(1)测力计A、B的读数有何关系?

(2)A、B的读数分别表示谁对谁的力?

(3)A、B的读数在出现的时间上有何关系?

然后学生开始按要求做实验,实验时要求学生注意以下三点:

(1)A、B两测力计在操作过程中应保持在一条直线上。

(2)在改变拉力的大小时,拉力不能超过测力计的最大值。

(3)认真做好记录,将实验数据及情况填入上述表格中。(最后一栏暂不填写)。

在教学过程中,学生在教师的引导下能较好地将实验所得的感性认识转化为理性认识,在这一教学过程中教师紧扣实验,积极引导,步步诱人,学生思维能力得到了较好的培养。在总结牛顿第三定律的教学过程中,教师注意了对学生严密的物理表达能力的培养。

第三、灵活运用,体现特色

运用物理规律解决实际问题,是物理教学的重要环节,它既能起到巩固新知识的作用,又能激发学生学习物理的兴趣,使物理教学理论联系实际。中师物理教学在物理规律的运用方面还应体现自身的特色,教师在设计教学时所选择的问题,既要具有代表性,使学生达到举一反三的效果,同时教学过程中应有意识地培养学生对物理现象、物理问题的表达能力。给学生更多“说”的机会。例如,牛顿第三定律的运用,教师可向学生提问:“日常生活中哪些地方有作用力和反作用力?学生将会列举出很多事例,如:人前行(人与地面的相互作用力)、汽车前行(轮胎与地面的相互作用)、船航行(螺旋浆与水的相互作用)等等,此类问题学生都比较容易理解,也说得清楚。

从上述教例分析可以看出,在运用物理实验导引教学法实施教学时应注意:观察实验是教学的基础,分析实验是教学的中心,运用规律是教学的目的,整个教学过程都要体现对学生相关能力的培养这条主线。实际上三个过程并没有严格的界限,有时是相互渗透的,具体实施应根据各课的特点,恰当选择和灵活运用教学方法。

三、实施中师物理实验导引教学法的体会

实验导引教学法实际上是“发现法”、“边教边实验法”、“探索法”、“启发式”、“谈话法”、“讲授法”等多种教学方法的综合运用。对于有演示实验的新授课型比较适用,如“反射定律”、“全反射现”、“牛顿第一定律”、“功和内能”等,该类课约占教材的60%左右,我们尝试该种教学方法多年来,感到实施该教法的班级学生与普通班学生相比有四个明显的不同:一是学习物理的兴趣很高;二是学生不再怕“物理说理题”,不再觉得“有理说不清”,能较准确地用“物理语言”表述物理问题;三是学生分析问题的思路较广,能抓住问题的本质进行分析;四是学生在观察演示实验时不再只是看“热闹”了,而能在教师引导下看“门道”了。

当然,任何一种教学方法都不可能适用于一切情况、一切课型,物理实验导引教学法只是一种雏型,还有待于进一步摸索和完善。

参考文献:

【1】《普通高中物理课程标准》[M].北师大出版社,2003.3

【2】 《普通高中物理课程标准》解读[M].人民教育出版社,2004.4

【3】 廖伯琴主编,《普通高中课程标准实验教科书-物理》[M].山东科技出版社,2004

作者简介:

龚晓泉,1965年11月出生,南昌师范高等专科学校教师,副教授。

熊建国:1957年01月出生,南昌师范高等专科学校教师,副教授