摘 要:高中物理实验是学生自主学习、科学探究的重要载体。分析了高中物理实验教学中存在的问题,并提出实验教学改进的策略。
关键词:实验教学;存在问题;策略改进
物理实验是物理学研究的基础,也是中学物理教学的重要手段和内容之一。《普通高中物理课程标准》明确提出,高中生在科学探究和物理实验中应达到的要求,并指出“随着科技进步,对技能的要求也在不断地变化”。但在实际实验教学中,笔者发现一些问题,现做些粗浅的分析与思考。
一、高中实验的重要性
1.实验活动是研究物理问题的根本方法。
2.通过实验,学生能更好地理解课本中一些抽象的物理概念和理论。如高中生较难理解磁感线和磁场方向,可以通过演示实验帮助学生理解。
二、实验教学的存在问题
实验教学仍是物理教学过程中的一个薄弱环节,主要存在以下几个问题。
1.学校的问题。部分偏远地区,学校办学经费短缺,无法配置标准实验室,且实验仪器简陋,导致学生实验无法按时开展。
2.教师的问题。(1)教师受传统教育观念影响,存在重理论、轻实验的思想,用观看实验视频、多媒体模拟实验取代分组实验。多媒体模拟实验虽然更能突出重点和细节,但往往会给学生一种不真实的感觉,若长期使用,学生容易对该做法感到反感,最终导致后续实验课程不愿听。(2)教师用演示实验取代学生分组实验,演示实验平铺直叙,缺乏认知冲突,难以激发学生的学习兴趣。(3)DISlab,即数字化信息系统实验室,早些年被条件较好的高中学校引入,
但部分教师教学观念比较守旧,不愿去学习如何使用DISlab,导致该系统在中学被闲置浪费。
3.学生的问题。(1)对基本测量仪器的使用不规范。(2)动手操作能力差,实验目的性不强,把实验课当作游戏课。(3)以“背”实验结论“代替”实验操作。
三、实验教学的策略改进
1.培养实验能力。高中生实验能力较差,实验操作时毫无目的。要改变这种现象,就要从学生刚接触实验时入手,分阶段进行针对性的训练。初中到高一,主要向学生介绍实验仪器的使用方法,培养学生实验仪器使用的规范性。如必修二第一章第四节平抛运动,应开展分组实验,让学生掌握该实验的原理和方法等,为选修3-5“验证动量守恒”的实验做铺垫。进入高二后,应多注重培养学生的探究思维,让学生实验从验证性实验过渡到探究性实验。
2.改革教学模式。
(1)探究式教学。高中物理实验可分为验证性实验和探究性实验。探究性实验是实验者在不知道实验结果的前提下,通过自己实验进行探索、分析、研究得出结论,以发现新事物、新规律,从而形成科学概念的一种认知活动。验证性实验是实验者针对已知的实验结果而进行的以验证实验结果、巩固和加强有关知识内容,以培养实验操作能力、掌握实验原理为目的重复性实验活动。高中物理课堂实验更多地停留在验证性实验上,虽能确保学生顺利完成实验,却减少了学生主动思考问题的机会,难以激发学生思维。教师在教学过程中,可适当增加探究性实验。以粤教版选修3-3第一章第二节为例:
实验名称:测量分子大小
提出问题:从理论知识学习知道分子直径的数量级是10-10 m,
如何通过实验仪器去测量微观物理量?该选择哪些实验仪器?如何进行实验?
猜想与假设:学生针对问题,进行讨论。有学生提出采用初中测量一张纸厚度的方法,“积少成多”。
设计实验:学生设计实验、数据记录表格,学生设计多种实验方案,采用汽油、油酸等进行实验。
进行实验与收集数据:学生分组实验,测量汽油分子大小;测量油酸分子大小,教师巡视帮助学生分析,并不断改进实验。
分析与论证:根据测量数据进行数据处理,计算分子的大小,与理论数据进行对比。
评估:学生自我评估、互评、教师评价。
交流与合作:学生间相互交流。
(2)开放式教学。若条件允许,学校可放开实验室。实验室有较为齐全的实验仪器,是学生实验探究的重要场所。若学生能在课后将课堂的演示实验、课本的小实验或者其他感兴趣的实验做一做,就能增加学生主动思考的机会,增强学生的动手能力。可由实验员对学生进行简单指导,确保学生实验过程的安全。
3.使用数字化信息系统实验室。DISlab功能多元化,可探测微弱物理量,可将探测的物理量生成图像等。高中教师在教学过程中应多使用。如粤教版选修3-2第一章第二节《产生感应电流的条件》,可以用微电流传感器取代灵敏电流计,数据采集器将采集的数据以电流随时间变化的图像这一形式呈现,学生更容易观察,印象更深刻,亦有助于后续分析感应电流的方向。
在新课程体系下,应将知识的掌握与能力的培养放在同等重要的地位,教师在实验授课过程中,应多注意培养学生的实验能力和探究能力,培养综合素质强的人才。
参考文献:
程燕.浅谈新课程下高中物理实验的教学[J].技术物理教学,2011(03).
作者简介:温雯露,女,本科,就职于广东省清远市第三中学,研究方向:物理学科。