崔庆伟
中图分类号:G633.7文献标识码:B文章编号:1672-1578(2016)04-0300-02
高中物理实验及其教学是物理课程和物理教学的一个重要组成部分,物理实验有其特殊的教学功能,它既是物理教学的重要基础,又是物理教学的重要内容、方法和手段,在培养学生科学素养的教育中,具有独特的地位和全方位的功能。
在物理实验教学的课堂上,经常可以看到一些见怪不怪的现象,常见现象有:
(一)媒体实验就是学生通过多媒体"看实验"。过去的实验"看黑板",如今的实验"看录像"、"看投影"。令人难以理解的是,一些原本可以让学生动手做的实验却用多媒体来展示,被称为是"现代技术的运用"。现在多媒体教学非常盛行虚拟实验、网络实验,用课件来代替实验,甚至就用虚拟的实验室代替了学生分组实验的实验教学比比皆是。当然,虚拟实验突出重点,突出原理,突出细节,对学生的学习有利,但它毕竟是虚拟的,理想化程度过高,给学生以不真实的感觉,且不利于培养学生的动手操作能力。
(二)程式化实验,虽然学生动手,但以单纯的机械操作为主,教学方式呆板,没有给学生留出足够的发展空间。就分组实验来说,从实验目的、实验原理、仪器、操作步骤到注意事项,面面俱到,然后学生像做广播操那样,按照规定的程式进行操作,去获取教师所要求得到的实验数据,而不需要去考虑实验为什么要这样做,怎样去做,更不必考虑实验中可能会存在什么问题,以及需要如何去解决。学生草率完成、凑数据等现象屡见不鲜。这样的实验课,实际效果很差。
(三)试题实验,就是学生用笔"做实验"。由教师编制的大量实验试题不仅增加了学生的学业负担,而且挫伤了学生动手实践的积极性,使实验教学在"应试"的泥潭里越陷越深。
这些现象从一定程度上反映了高中物理实验教学存在的问题,那就是"重知识、轻方法;重讲授、轻活动;重结论、轻过程;重机械训练、轻实质体验"。长此以往,学生实验学习的积极性必然会受到压抑,实验教学也将流于形式,事倍功半甚至劳而无功。 重讲授、轻活动;重结论、轻过程;重机械训练、轻实质体验"。长此以往,学生实验学习的积极性必然会受到压抑,实验教学也将流于形式,事倍功半甚至劳而无功。
要优化物理实验教学活动,必须采取有力措施,完善教学方法,利用科学方法更新实验教学内容,创设实验教学的环境与氛围及丰富教学手段。
1.完善教学方法,充分发挥学生的主体作用
在实验教学中,教师注重"讲"实验现象,或者只是演示实验,从而推出实验结论,而忽略了学生"做",限制了学生主体性的发挥。我们的实验教学应当以学生为中心,以教师为指导,以任务为途径,以发展能力和提高素质为目标。在教学活动中,教师先将有关资料呈现给学生,然后引导学生利用有关方法对有关资料进行讨论、分析、比较和类比,让学生有目的的进行观察、实验、探索和研究等的活动,总结出物理规律,从而完成教学任务。这样,充分发挥了教学活动中学生的主体性,使师生关系得以优化,教学效益相对高一些。
2.利用科学方法进行物理实验教学的策略
教师应积极挖掘教材中进行科学方法教育的素材。进行科学方法教育不论是从教材的编写上,还是从教师的教学习惯上讲,都有一定的困难。因为科学方法教育的具体内容,往往是以隐形的方式出现在教材中,它是隐藏在知识背后的,这就要求教师在备课过程中要积极的进行挖掘。物理学在发生、发展的过程中蕴藏着丰富的科学方法,从伽利略的斜槽落球的理想实验到牛顿的"天地间力学规律"的统一;从奥斯特的"电生磁"到法拉第对电磁感应现象的猜想与探究;从原子结构的发现到量子力学的建立等等,无不包含着极其深刻的物理学方法。尽管这些内容在教材中并未占据很大的篇幅,但只要我们能从认识上给予足够的重视,备课时在考虑实验知识教学的同时,挖掘知识背后的方法因素,科学方法教育就不是无本之木。
3.应努力创设实验教学的环境与氛围
物理学的特点决定了只有让学生参与实验的探究过程,学生才会感到真实、有用和不空洞。因此,我们建议创设开放式的课堂和实验室。教师应该做好每一节课的组织、引导、指导工作,在学生出现困惑时给予必要的指点,在学生得出结论时给予引申、小结、和传统课相比,这样的课堂要倾注更大的热情,也需要有更高超的教学艺术。
在课堂上向学生提出问题,提出研究问题的方向,要比给出结论更重要。以"自由落体运动"为例,虽然学生有初中的物理基础,但他们对这个问题本身的研究过程依然是模糊的。我们在教学过程中,可以伽利略的逻辑推理为起点,激起学生的兴趣和思考,再引导学生利用两张小纸片为研究对象加以研究,当其中一张纸揉成团,另一张纸平展,会引出阻力的悬殊问题,再通过师生的讨论,推理得出真空管中羽毛和金属片同时下落的结论。
对于开放式的实验室,一方面是指在有条件的学校向学生开放实验室,让学生对自己感兴趣的课题,设计一些实验方案,选定实验对象和器材,教师给予指导,这对培养创造性人才有很大的作用,另一方面,要利用平常生活中易于寻找,易于实验的物品,开展小实验、小制作、小科研的活动。例如,在演示失重问题时,利用一个下端开有小孔的易拉罐、塑料瓶,在装满水后的自由下落来呈现水在下落过程中的失重现象,这样,不仅学生易于实验,而且效果明显。只要我们创设条件、加以引导,那么在我们的物理实践活动中就会出现更多像爱迪生一样的人。
4.实验教学中还应充分利用现代化教学手段
现代多媒体技术为物理教学提供了丰富的手段,对提高物理教学水平和课程效益有不可估量的作用。例如,利用多媒体电子实验室进行教学,可以用来放映各种幻灯片、录像带、光碟及对学生的各项技能进行测试和分析等。如果多媒体教学设施(包括国际互联网)在物理实验教学中能得到更科学合理的应用,获得知识将变得更加快捷和轻松。采用多媒体技术进行演示实验不仅能使学生确信物理现象和物理规律的客观存在,而且能使学生学会如何从物理现象中去发现规律和深刻地认识规律。通过对鲜明、生动、直观、新奇刺激的实验现象的观察,一方面加强了学生的形象思维,为学生学习创设出理想的物理环境,从而调动了学生的学习积极性和主动性;另一方面,在演示实验的过程中,通过教师引导,学生去观察,去思考,去探求,培养了学生良好的科学态度和科学作风,提高了学生的素质。