物理是一門以實驗為基礎的學科,實驗在物理教學中具有十分重要的作用。心理學研究表明,人的思維活動是在感性材料的基礎上產生的,感性材料是思維活動的源泉和依據,各種實驗具體形象地展示了物理知識的形成和發展過程,為學生的學習提供了豐富的感性材料,強化了學生在感知中形成的記憶,從而達到豐富學生頭腦感性材料及發展智力、培養能力的目的。
課程改革后的《全日制義務教育物理課程標準》(以下簡稱《標準》)與以前教學大綱相比。《標準》的課程目標既有知識與技能,又有過程與方法、情感態度與價值觀。在新課程標準中物理教學倡導學生自主學習、研究性學習,加強科學探究。因此,實驗在物理教學中的地位不但沒有削弱,反而加強了,實驗既能為學生自主學習、科學探究打下基礎,又能為學生的自主學習、科學探究提供物質保證。在中學階段物理實驗教學如何開展才能真正達到實驗教學的目的,這一直是中學物理教育探索課題。筆者根據教學實踐,談一些粗淺看法。
新課程標準下應改變傳統的實驗教學觀念
在長期應試教育狀態下形成的物理實驗教學,是為考試而準備的,是學生學習文化知識的輔助工具。演示實驗只起到驗證結論的功能,只需要學生去觀察,從感知方面調動學生的學習,但動手、思維、創新等方面都缺乏鍛煉,在教師設計的框架中有規律的成長。把學生培養成了同一規格的“產品”。分組實驗從目的、原理、步驟及實驗的注意事項等讓學生一一背熟,這樣一來,學生做實驗的主動性、創造性被剝奪了,學生實驗能力只能是低下的,學生的物理知識只能是殘缺不全的。新課程背景下教師應讓學生懂得實驗不僅是一次簡單的機械操作后得出一個結論,而是要讓學生自己去品味生活、體驗過程、領悟道理,只有這樣,學生才知道為什么做實驗、怎樣做實驗,從而提高其設計實驗、分析實驗的能力,使學生在體驗成功的喜悅中成長。
新課程標準下應鼓勵學生動手實驗、調動學生積極性
傳統教學中,中學物理實驗受時空限制,只限于實驗室和校內課堂上。新課程標準中,筆者為學生提供更為廣闊、更開放的實驗空間和時間。如:建立個人家庭實驗室、配置個人物理學具、把實驗安排在家中分組去做,充分利用學生更多自主選擇的機會。讓他們有充足的時間獲得更多的體驗過程,從而調動學生做實驗的積極性。讓學生做實驗目的不在于讓學生熟記實驗步驟和注意事項,以及掌握實驗結論,而在于通過實驗提高學生用實驗探究問題的能力。筆者在教學中就開放實驗做了一些嘗試。
1)充分利用學校現有實驗室中器材,讓學生熟悉、了解器材的用途和使用時的注意事項,也曾多次組織學生參觀過物理實驗室。
2)鼓勵學生用身邊的工具或自購、自制的器材進行探究,平時收集簡單器材,如:礦泉水瓶、鐵釘、扳子、氣球、剪子、玩具上的小電動機等。
3)只給學生提供探究的問題,不限制實驗方案。
4)教師監督指導學生進行實驗,引導學生對不同的實驗方案進行分析比較,讓學生討論交流評出最好方案。通過一段時間的嘗試,學生對做實驗的熱情大大提高了。如:學生能用礦泉水瓶做的實驗有:驗證液體壓強與液體深度有關;演示驗證大氣壓強的存在;力可以使物體發生形變;聲音的傳播需要介質,等等。還可以和乒乓球共同使用讓學生探究如何使乒乓球不會從半截礦泉水瓶里掉下來。實踐證明學生通過實驗獲得了很多,對物理這一門學科產生濃厚的興趣,學生們都愿意用實驗來證明自己的觀點,為自己的真理建立了事實依據,對知識掌握得更透徹、準確。
新課程背景下要培養學生創新精神和實驗技能
筆者嘗試通過教學實踐,適應新課程標準需要,培養學生創新能力和實踐能力。
巧妙設疑,鼓勵學生在觀察的基礎上提出問題、培養問題意識例如:在研究“摩擦力”的大小實驗時,同學應首先觀察彈簧測力計構造、了解原理和使用方法后,教師提出:“1牛頓的力有多大?”可以讓學生親身體驗一下。隨即再問:“我用5牛的力去拉木塊未拉動,木塊受摩擦力嗎?”同學們就想到木塊未動怎能受力。這回教師就可以解釋了。還可以讓學生觀察彈簧測力計拉木塊的全過程,觀察測力計的示數變化情況。使他們主動思考并提出問題,同時好奇心也促使他們親自動手實驗,從而解決靜摩擦力和滑動摩擦力的概念和一些區別,培養學生觀察能力。
實驗課教學中探究初中學生都具有強烈的操作興趣,希望親自動手多做實驗,注重探究。探究是自主學習的有效途徑,通過探究可以大大激發學生認知驅力。實驗課中,應先提示學生如何做好實驗計劃的制定和安排,自由設計實驗,選擇好必要的器材,注意科學的實驗方法的運用,引導學生對實驗的不同方案進行評估、交流、取長補短,比如“研究浮力的大小跟哪些因素有關”的實驗時,教師不直接告訴學生探究的結論,先讓學生獨立假設、猜想,讓學生充分想象,引導學生運用發散思維等方法進行猜想。通過練習,學生在實驗課上和自己設計實驗時都能主動參與、積極發言、互相探討、合作交流,養成良好的實驗習慣,鍛煉動手能力,培養創造思維能力。
綜上所述,物理實驗在培養學生的素質方面具有全面功能,物理教師應該廣開門路,利用各種信息資源,收集資料、積極探索努力改進教學方式,以更好地發揮實驗作用。
(作者單位:河北省遷安市彭店子初級中學)