修延生
中学实验教学在教学中的地位和作用
修延生
(黑龙江省教学设备管理中心,哈尔滨150080)
实验教学是理科教学的重要组成部分,是实现教学目标的基本手段之一。基于此,通过阐述实验在理科教学中的地位,强调实验在理科教学中的作用,以期提高中学理科教师对实验教学的重视程度,进一步提高教学质量。
中学;实验教学;地位;作用
中学实验作为理科教学的重要内容、重要方法,为理科教学提供保障。实验,是人为复制和调控物质运动的状态与过程,以掌握理科要素及其相互间规律为目的的一种科学实践活动。对学生的理科知识掌握、科学研究方法、实验技能以及创新精神的培养,都具有重要的地位和作用。
实验教学是理科教学的重要组成部分。在理科教学中,实验是实现教学目标的基本手段之一,是培养学生操作技能、发展学生非智力因素的主要途径。
1.实验是理科教学的基础
实验是理科教学的基础。通过实验,能直观而形象地把理科现象和理科规律清楚地显示出来。能使学生具体认识到自然现象中各种量之间的关系,激励学生探索大自然的奥秘。能训练学生正确地使用仪器,掌握实验原理,从而培养学生的实验能力,逐步养成独立从事科学研究的能力。在教学中运用实验的目的主要在于给学生学习创造一个良好的学习环境,促进学生科学品质和世界观的形成。中学理科教学必须以实验为基础,这是由实验本身的特点及其在理科常规教学中的作用所决定的。
2.实验教学是理科教学的重要内容
(1)实验本身就是理科教学内容不可分割的主要内容。许多理科现象不是所有学生都能看明白的,必须要经过教师在课堂上,按照课本去讲授,再通过具体的实验操作,让学生在理论与实验相结合下,去理解理科知识、掌握理科实验的过程,从而达到学生学、教师教的目的。
(2)实验教学是理科教学的重要组成部分。实验教学是理科教学中必不可少的基础,理科概念是从大量同类的理科现象、理科实验和理科过程中高度抽象概括出来的,理科规律是在实验基础上通过探索、归纳、总结出来的。
(3)实验是培养学生实验能力的保证。在实验教学中,教师的演示教学、示范教学和学生自己动手操作,都可以使学生从中学到实验的基本知识、基本技能和基本方法,可以提高学生的实验能力,培养良好的实验素质。中学生天生好奇、好动,让他们观察生动有趣的实验,他们的注意力会高度集中,新奇的实验现象常常出乎他们意料之外,使他们兴趣盎然。通过实验可以很好地激发学生的积极性,培养他们的思维、分析、概括和动手操作等能力。
3.实验为理科教学提供良好的方法
在理科教学中,通过实验不仅可以使学生获得理科知识、培养实验技能和素质,而且可以培养良好的科学态度、作风和习惯等。学生获得知识的途径、方法有很多,教师讲授的方法和途径也有很多,而实验教学是教师教授理科知识、学生接收知识的过程中重要的方法。实验教学的直观、生动、贴近生活以及对学生的亲切感等,都决定了它作为理科教学的一种良好的方法。
(1)实验是理科教学研究的良好方法。实验在理科教学研究中占的比重越来越大,其研究成果使现代科学技术不断获得新的重大突破和飞速发展。历代科学家的科研成果,都是通过实验室的器材仪器,配合以正确的研究方法和实验步骤,解决了很多难解决的科研课题,最终取得了伟大的科研成就。中学理科教学中更是不能缺少实验教学手段,教师通过实验教学,把理科抽象的知识变成直观、生动的现象,从而使得学生便于接受也更利于学生掌握理科知识。
(2)实验是教师教授知识、学生学习的良好方法。通过实验和观察,使学生了解科学家探索、发现理科科学规律的过程,培养和提高学生的观察能力和思维能力。通过对教师演示实验的观察和学生亲自动手实验、制作,不仅培养了学生观察和动手操作的技术和能力,而且在此过程中学生的思维能力会有较快的发展。他们能学会如何由诸多的现象归纳出本质的结论、如何探索控制或改变实验条件、选择怎样的仪器来试验等[1],为学生更好地学习理科知识提供了良好的方法。
4.实验是理科教学的有效手段
实验以立体的、真实的仪器代替文字、图画,让生动、丰富的现象和运动代替了枯燥的学科理论,而且在实验过程中形象、温度、声音、颜色等各方面都以其变化刺激和吸引着学生,学生身临其境,学习情绪很高,有利于对事物的综合认识和正确、深刻地理解知识。而且学生可以确实感到理科研究的事物运动就是存在于他们身边的客观世界,理科知识很有用,由此激发他们对理科科学的兴趣和学习积极性。在理科教学中运用实验手段,能取得很好的教学效果,因此说实验是理科教学中必不可少的有效手段。
1.提高学生的学习兴趣
理科实验具有真实、直观、形象和生动的特点,易于激起学生的学习兴趣。实验教学中,实验是一种有目的性的操作行为。学生观察实验,会产生自己动手的欲望,学生动手实验会体会到,发现和克服困难、解决问题获得成功后的喜悦,从而提高兴趣、激起学习的欲望,进而激发学习动机、转化为热爱科学的素质和志向。学生的探究欲望、操作欲望、对知识的渴求等心理特征,在实验过程中能得到充分的发挥和展示。
2.优化学生有效掌握知识的学习环境
理科实验的特点为优化学习环境创造了条件。实验的典型性。实验素材的选择一般居于生活事实,但它又具有很强的典型性,教师把生活事实归纳整理,从中抽取代表性的事实在课堂教学中展示出来。实验的重复性。知识的获得需要反复地接触和体会,而获得正确的知识结论;实验的趣味性,知识的抽象、枯燥、乏味等,都决定了中学生对理科知识的学习没有兴趣,而实验教学的生动、直观、趣味性弥补了课堂教学的不足,学生在实验学习中能体会到获得知识的快乐和成就感。实验的定量研究的全面性。实验学习把学生日常生活中一些模糊的、不确定的知识概念等,在实验学习中能够得到分析和定论,从而使学生获得知识的全面性。在实验教学中,可以充分利用理科实验创设问题情景,让学生进入新奇的实验环境之中,在教师的精心组织、安排、指导下,实验更能排除次要的、非本质的干扰,突出主要因素,暴露本质的特征和内在联系,有利于学生高质量、高效率地掌握知识、技能,有利于学生带着疑问主动去探索新知识、获取新知识。
3.实验教学对学生能力的培养
实验对于学生正确理解知识、发展实验技能和提高解决实际问题的能力等方面都有积极的作用。无论知识的增长还是技能的发挥都是学业的成功。学业的成功是对学生最大的激励,能引起对理科学科的热爱。实验教学中,教师要通过实验使学生获得知识,学生也要通过实验解决问题。经过学生自己动手操作,可以培养、锻炼和提高他们实验的技能、操作技能,从而发展实验能力、提高实验素养。如通过设计实验、分析结果等锻炼和培养想象能力和分析能力;通过分析、比较、判断、推理等培养逻辑思维能力;通过想象、假设锻炼和发展想象能力、创造能力等[2]。在实验过程中,学生的各种能力得到了锻炼和培养,他们综合素质的发展在实验教学中得到巩固和提高。所以,实验教学是培养学生能力的有效渠道和方法。
4.有利于培养学生的综合素质
科学实验本身要求实验者具有实事求是、严肃认真、一丝不苟、不断探索的科学精神和态度,而实验教学更是培养学生与同伴协作,爱护设备,节约水、电、原材料,随时保持实验室清洁等科学作风和行为习惯的有利时机和场所。这些科学精神、态度、行为习惯不仅对保证仪器的完好、提高实验工作的效率有很大影响,也是提高民族素质、加强精神文明必须具备的品质修养。实验中严格要求学生尊重实验事实,在实验过程中设计、操作以及数据的取得,都是自己的通过动手实验所获得,尊重了事实;实验是一项细致的、严谨的工作过程,对于学生来讲,这其中的任何疏忽大意都会给实验效果带来不良影响。另外,实验仪器的选择、实验操作的规范性等过程,无不锻炼了学生的严谨细致良好的品质;实验中不可能是一帆风顺的,一定会有坎坷和失败,学生能否经历失败后的重新开始,教师在实际的实验教学中会给予他们帮助和激励,锻炼其在逆境中崛起的意志品质;实验区别于其他教学模式的特点之一就是在实验过程中,学生之间的团结协作的理念,个体与群体的优劣之分,对事物的片面和一些无奈的窘境,分组实验几个人的交流协作弥补了这方面的不足。
总之,在中学实验教学中,通过实验不仅可以使学生获得更多的知识、培养实验技能和素质,而且可以培养良好的科学态度、作风和习惯等等。为了全面提高理科教学的质量,特别是为了能开展正常的实验教学,中学理科教师除了应掌握必要的理科实验技能以外,还应该对实验在理科教学中的地位和作用有正确的理解,对实验教学设计的基本原理、组织学生实验的方法和技能有基本的了解。
[1]宓子宏.物理教育学[M].杭州:浙江教育出版社,1992.
[2]陈刚.新编物理教学论[M].上海:华东师范大学出版社,2006.
G632
A
1001-7836(2012)05-0076-02
10.3969/j.issn.1001 -7836.2012.05.031
2011-12-30
修延生(1957-),男,黑龙江哈尔滨人,实验师,从事中小学实验室管理研究。