孙成华
摘 要: 高中物理实验是物理科学的重要基础,《课程标准》更突出了物理实验在高中物理教学中的重要地位。本文剖析了以往教学中的弊端,探索改革高中物理实验课堂教学模式的策略,旨在培养学生的实验能力、自主探究问题的能力和创新能力。
关键词: 高中物理实验教学 存在问题 改进策略
随着新课程改革的深入,新课程理念指导课堂教学发生巨大的变化,《高中物理新课程标准(实验)》明确指出:物理学是一门以实验为基础的自然科学。近年来的高考实验题越来越注重考查学生的实验能力和探究能力。我们应不断发现实验教学中存在的弊端问题,研究其改进策略,注重培养学生的能力。
1.存在的问题
1.1“做”实验少,“讲”实验多。在组织物理实验教学过程中,有些教师发现实验操作耗时费力,数据处理又太繁,教学任务较难完成,怕学生不懂,于是形成了“做实验不如讲实验”、“做实验不如背实验”等狭隘的思想。
1.2验证性实验多,探究性实验少。在以往的实验教学中,学生只要按部就班地操作,没有发挥自主性,不利于探究能力的培养。
1.3实验现象看不清,实验数据不准确。我们在做课堂教学的演示实验过程中,某些实验现象在空间上的细微变化人眼难以察觉,加上现有实验仪器普遍精度低,误差大,一定程度上限制了学生探究和钻研的深度和广度。
1.4多媒体实验展示成“香饽饽”,传统实验操作打入“冷宫”。某些教师只注重现代教育技术的使用,忽略传统的、真实的动手演示实验。上课过于依赖多媒体,长此以来,学生由于很难接触到真实的实验教学,不能体验到科学探究的过程、学习科学研究的基本方法,不利于培养规范的动手操作能力和观察能力,对提高学生对科学本质的认识有一定的障碍。
2.改进策略
2.1从实验现象呈现层面上进行改进
2.1.1从身边常见的材料中取材,提倡用低成本的、随手可得的东西做物理小实验。这些出人意料的实验,不但能说明问题,而且为学生下课后自己重复做这些实验提供可能性。比如讲物体的重心时,教师可以拿一个白炽灯泡举高一米左右往水泥地板上放,当学生发现灯泡竟然没有被摔碎就会感到很惊奇。这样学生的思维立即集中起来并进行思考,从而得出由于重心的原因,灯泡着地时是灯头先着地,所以不会摔碎。这样的随堂小实验做起来简单方便,不需要花很长时间,但是对提高学生的学习兴趣有积极的作用。
2.1.2利用现代技术,将不便于观察的实验现象转化为便于学生观察和判断的现象。对演示实验现象进行放慢、暂停处理。例如做“自由落体牛顿管实验”时,提问:抽掉空气,羽毛、金属片是否一起下落,最后同时落到牛顿管的下端,对此学生无法判断。我们可以利用身边的数码相机把实验过程拍摄下来,然后通过多媒体投影,利用电脑播放视频,将下落过程放慢、暂停处理,从而将整个过程清晰地展现在学生面前,使学生一扫顾虑,加深对知识可信度的理解。
2.1.3对原有的演示实验装置进行改进。传统实验有时候不便于学生观察现象,我们可以通过对原有实验装置进行改进,从而便于学生观察实验现象。
例如,在光的折射演示实验教学中,传统的演示模式是教师叫一位学生上讲台站在水槽前,观察实验现象。这样演示的弊端是只有一位或几位学生上讲台做实验看现象,很难激发班级其他学生的兴趣。我们采用改进实验装置后的解决方案:用摄像头代替人的眼睛,摄像头将摄入的实验现象通过液晶投影仪投射到屏幕上,让全班学生观看。通过这样的改进,大大提高了实验现象的可视度,用摄像头代替人的眼睛克服了人头部可能稍微晃动的缺点。
2.2实验数据处理层面上进行改进
任何测量结果都不可能绝对准确,但是可以引导学生通过思考,在现有的实验基础上尽量提高实验的准确性,不仅提高物理原理的可信度,而且培养实验能力。
比如,从实验原理分析系统误差产生的原因,改进实验的测量方案。如在“测电流表的内阻”实验时,可以和学生讨论能否用不同的实验电路测量,从而不仅提高实验数据的准确性,而且培养学生的探究能力和发散思维能力。
另外,我们可以改进数据处理方法,通过多种数据处理方法进行比较实验。我们可以向学生介绍用不同的实验数据的分析、处理方法,如图像法、算术平均值法、逐差法、列表法等。
2.3合理使用多媒体这把“双刃剑”
多媒体教学可以化无形为有形,形象生动,在物理实验教学中,利用计算机的模拟,能够帮助学生更好地形成感性认识。
每种教学手段都有它的优势和不足,计算机辅助教学也是一样,存在不足,展示的现象本身不真实,影响说服力。模拟的实验现象无论如何形象逼真,立体感如何强,给学生的感觉可能就是老师事先设定好的一个程序,就只是停留在屏幕上的一个图像,永远不可能取代传统实物器材进行操作的实验,学生有理由对这些现象怀疑,影响说服力,从而一定程度地限制了学生实验能力的发展。
“实践出真知”,多媒体教学尽管能把实验现象真实地展现出来,但阻碍了学生动手能力、发现问题的能力、科学探究能力的发展,所以,不能完全用多媒体教学代替实验教学。
物理是一门实验科学,实验原理的验证离不开实验,我们要不断改进实验教学中存在的问题,转变错误的观念,改革课堂教学模式,思考对策,为社会的发展培养有用的人才。
参考文献:
[1]李倬.科学探究中设计实验与制定计划的教学策略[J].中学物理教学探讨,2013(2).
[2]阎振祥.新课程背景下高中物理实验教学研究[J].物理教师,2013(1).
[3]彭学青.物理课堂探究实验的开展和思考[J].物理教学,2013(1).
[4]盛建国.基于生本理念下实验教学的实践与思考[J].中学物理教学参考,2012(11).