曹淑军
在21世纪,认真探讨物理实验教学研究,解决如何培养学生的创新精神和提高创新能力是十分重要的,然而在部分中学物理实验教学中却存在着一些问题。
一、物理教学实验存在的问题
1.教师思想观念上的偏差
近年来对部分中学物理实验教学现状的调查结果表明,部分中学由于学校设施简陋,物理实验室简单拼凑,实验设备也较缺乏,加上实验教师能力和素质较差,导致部分中学开设的实验不足,甚至出现“做实验不如讲实验”,“讲实验不如背实验”的荒谬做法。相当数量的教师少做或不做实验,放弃了运用实验的直观教学方法,这一现象严重妨碍了具有创新能力人才的培养。
2.教师本身的基本素质下降
现代物理教学论认为,中学物理教师应具备的实验教学的能力包括三个方面:观察实验的能力、实验思维的能力和实验操作能力。其中实验思维能力和实验操作能力表现在设计和完成实验中,是一种综合性、创造性能力的反映。而当前部分中学物理教师对实验的设计与操作的心理活动不佳,缺乏实验测量的操作技巧,缺乏设计改进实验以及排除故障的能力和创新能力,从而大大影响了对学生创新能力的培养。
3.演示实验教学模式僵化
部分中学物理演示实验没有得到充分的体现,教学方式呆板。从教学内容到教学方式没有给学生留出足够的发展空间,每节课教师都要花相当长的时间根据教材讲实验目的、原理等,甚至讲实验过程,得出结论也一并说出,没有给学生留出自己探究问题的空间。这种教学模式不利于引导学生突破思维定式这个障碍,不利于学生创新思维方法的形成,不利于学生创新能力的培养。
二、物理演示实验教学的基本要求
就部分中学物理实验教学的现状而言,应该重视和加强演示实验教学研究。关于这方面的问题,我结合自己的实际情况,谈一些看法。
众所周知,物理学是一门以实验为基础的学科,演示实验是物理课堂教学中深受学生欢迎的实验形式,是物理课堂教学中培养学生创新能力的有效途径。部分中学在现有条件下,一套实验仪器就能满足全班学生观察的需要,对实验的要求不高。即使条件差的学校,通过使用远程教育资源让学生观看,或者自制教具也能解决很大的问题。因此演示实验的研究不可忽视。为了用好或者设计出好的演示实验,必须明确设计演示实验的基本要求。
1.演示实验要紧密结合课堂教学环节
演示实验是配合讲授或课堂讨论进行的实验,在教学过程中,教师如能紧扣教学环节,通过简短精彩的表演就能为讲授开路,起到突出重点、突破难点、巩固知识点的作用,达到较好的教学效果。
演示实验用于讲授新课之前,容易引起学生对即将学习的问题的兴趣,激发求知欲。例如,在讲解大气压强之前,先演示将一只大碗倒扣在盛满水的盆中,让学生用手提着碗底,看是否会很顺地从水盆中拿出碗。这样就能活跃课堂气氛,在学生们浓烈的学习兴趣中,引入课题,打开思路。利用演示实验配合课堂教学,让学生运用所学知识解释实验现象,培养学生理论联系实际,分析问题解决问题的能力。
2.演示实验要有启发性
演示实验的最终目的是要通过观察启发思维,有助于认识客观规律,发展能力。因此,在设计演示实验或制作演示实验课件时必须在启发性上下功夫。设计演示实验应以提高学生兴趣为目的,在趣中设疑,发掘问题;疑中设难,造成一个未知境界不断探索的学习环境。
3.演示实验要效果明显
为了使课堂上所有学生都能看清楚,实验效果必须明显,在设计演示实验时应注意以下问题:
首先,物理过程的变化要显著。例如为了说明金属盒气压计的工作原理,采用吹纸管的玩具演示,只要稍微改变纸管内的压强,就能使纸管的弯曲半径有明显的变化。
其次,仪器的尺寸要比较大,尤其是观察部分的尺寸要大,刻度线要粗,要使教室内最远的学生都能看清。如使用演示天平、演示温度计等。这样做精密度虽然有所降低,但可以用感受效果来补偿,必要时可通过多媒体课件显示方式来提高效果。应用多媒体课件可以使学生真正体会到物理学科的学习方法,提高学生观察及分析问题的能力,并让学生能清楚地看到明显的现象,直观地感悟到变化的规律。
例如,凸透镜成像这一实验,在课件的演示中能让学生直观地感悟到像距与物距的变化过程,从而得出物距变小时,像距变大这一规律,并让学生直观地看到特殊点成像的规律,从而让学生得到逼真的模拟,使学生认识加强,理解透彻。
最后,要使被观察的主体对比强烈,以利于学生看准目标,易于分辨。通常可采用染色、生烟、衬托背景、照明等方式来增加对比效果。
科学探究是无止境的,因此不要认为已有的实验就没有什么可研究的了。例如,仪器设备是否能达到预定的教学要求,如何不断改进更新?怎样更好地改进演示程序,运用现有的演示仪器,提高演示效果?这些都值得深入研究。为适应教学改革的要求,必须大力改进演示方法,提高演示效率。
随着科学技术的进一步发展,演示实验除了利用常用仪器教具之外,还可以利用远程教育资源、电视录像以及多媒体电脑模拟演示等。这些手段之间应当如何配合?如何发挥每一手段在演示中的特殊作用?这些都值得大力研究和探索。
面对新世纪,部分中学在现有条件下,应加强物理演示实验研究。物理教师应知难而进,勇于担当起历史的重任,在演示实验这个广阔领域里施展才能,使中学物理教学质量得到较大的提高。为推行素质教育,培养学生的创新精神和创新能力做出应有的贡献。
(作者单位:江西省景德镇二中)