况卫星
学生物理实验在中学物理教学中具有重要的地位,传统的学生实验着重强调对实验技能的培养。从现代教学思想来看,实验课不但要让学生掌握一定的实验技能,了解物理学的实验方法,培养严格的实事求是的科学态度,而且要激发学生的创造精神,学生实验作为一种探究和发现型的学习,应当有其相对独立的成份,因此我们在学生实验课中进行了一些教改尝试,下面谈谈这方面的体会。
绝大多数学生对实验很感兴趣,但兴趣是在“玩”的实验,因此学生对实验预习漫不经心,对实验原理和目的不求明确,在方法上不求甚解。针对这种情况,我们在实验预习指导中采用自学讨论法。教师根据教材内容拟出预习提纲,让学生自学、讨论和质疑,并根据学生情况进行抽查。这样使学生预习实验从被动变为主动,克服了盲目性,提高了预习效果。
在实验课的引入阶段,常釆用问题讨论法。教师提出若干个针对实验原理的问题,让学生对实验原理进行讨论和质疑。学生弄清原理后,再对实验方法进行讨论,这时教师主要提出有关实验为什么要釆取这些步骤和这些步骤先后顺序的合理性问题。同学生一起讨论质疑,以此培养学生的物理思想和方法。在这一阶段的教学中,有时可根据教材内容让学生自己设计实验,但教师应先让学生明确实验课题、实验目的和要求,提供可选择的仪器,提示实验手段和思路,以克服其盲目性。在学生设计过程中应鼓励学生的创造精神,允许有不同見解,设计完毕后,可采用学生讲演法,对所设计方案进行评估,讨论其科学性和合理性,以及不同方案的优劣。在设计过程中同时要求学生根据自己的设计,正确选用实验仪器,鼓励学生就仪器选择的合理性进行交流讨论,让学生明确实验仪器的选用应遵循“符合要求”、“测量精确”和“操作方便”的原则,通过学生对所学的知识进行综合运用,提高解决问题的能力,培养正确的思维方法,调动学生学习的积极性和主动性。
实验操作过程是解决学生动手能力差的重要环节,必须认真做好。首先要求学生在明确实验原理和方法的基础上,熟练地把实验装置装配好,为了有效的促进学生在这方面的训练,教师可根据教材内容和要求,适当搞一些装配实验装置的竞赛。例如:在连接实际电路时,谁能迅速地搞清各连线的作用,并能做到用最少和最短的导线把电学实验器材连接好。在操作实验方面,要求学生具有熟练的操作和调节仪器、正确使用仪器进行实验的技能。在整个操作过程中,要求细心、准确地观察和测量,尊重事实,实验数据不得涂改,更不能拼凑数据。培养学生在探索知识时具有严肃的科学态度和严格的科学方法,当学生实验结果与合理结论误差较大时,教师以此提出问题与学生进行讨论,找出误差中的原因,这有利于学生进一步提高实验技能。在实验操作过程中,教师还可根据实际情况,有意制造一些简单故障,让学生用学过的知识和技能通过分析推理检查故障并加以排除。这样做一方面可以使学生具有初步排除简单故障的能力,另一方面训练学生逻辑思维和科学推理的能力。
传统的学生分组实验,多数属于验证性的,着重于实验技能的培养,这一要求远未达到教改的要求。为了培养学生实验探索的能力,培养学生的物理思想和方法,充分体现课堂教学以“学生为主体,教师为主导”的原则,教师可将有些实验改为探索性实验,采用实验探索法进行实验课教学,可进一步培养学生发现问题,进行科学猜想、检验的能力。例如单摆实验,当教师讲清单摆在小角度条件下做简谐振动,回复力是重力沿圆弧切线的分力等内容后,就可引导学生进行实验探索。先提出“单摆周期可能与哪些因素有关?要选择什么仪器?运用什么实验手段?”等问题让学生猜想和分析,然后设计实验方案,师生共同讨论,最后学生动手实验,这样通过学生实验探索,不但掌握了知识,而且在动手实验过程中使学生了解和掌握“控制条件和变量”,如何找出各种因素间的联系的思想方法和实验手段,正确观察、测量和分析数据,从复杂多变的过程中剖析现象之间的因果关系,从而认识现象的本质特征,并抽象出物理规律。
实验考试是实验课教堂情况反馈的一个重要途径。传统的实验考试多采用笔试,这种做法只能测出像记忆、领悟这种层次的水平,同时会造成学生在学习上重理论轻实践的片面性,不利于实验能力的培养。进行实验操作考查是一个复杂而困难的问题,一是考试所用时间和教师负担的矛盾;二是考查的内容和要求。我们在这方面也进行了一些尝试,考查不另行安排时间,通常是在每节实验课余下一点时间,对4至6位学生进行考查。这样一学期十几节实验课,每位同学都有机会参与考查。考查成绩做为一个单元成绩对待,这样教师负担不会过重,学生又能给予足够的重视。考查内容主要是操作技能,例如:仪器的选择、安装实验装置、测量和读数、排除简单故障。由于课时限制,一般不安排大块内容。每位学生只考查实验操作的某一部分,考查时既要求口答又要求动手操作,通过实验考查可了解学生在哪方面掌握的比较好,哪方面暴露的问题比较多,可随时调整,有利于教堂改革,同时也促进学生对实验的重视,提高实验的积极性。
总之,在实验课的不同阶段采用不同的方式和方法,是有成效的。当然也不是死板的,可互相渗透,灵活运用,以利于培养学生探究物理规律的实践能力。