淺析物理課堂中的探究實驗教學

王　忠

在以接受式教學為主的傳統教學方式中,教學以教師講授為主,而很少讓學生通過自己的活動與實踐來獲得知識,得到發展;教師經常布置的作業多是書面習題與閱讀教科書,而很少布置如觀察,制作,實驗,讀課外書,社會調查等實踐性作業;學生很少有根據自己的理解發表看法與意見的機會,課堂教學在一定程度上存在著“以課堂為中心,以教師為中心和以課本為中心”的情況,忽視學生創新精神和實踐能力的培養。以物理實驗充實教學,是物理學科中體現現代素質教育思想的重要方面,有利于學生科學素養的形成。

以下是筆者結合自身教學的實際和體會來談談物理探究實驗的必要性和常用的幾種物理實驗教學模式以及提高物理探究實驗效果的關鍵措施和要求。

一、物理探究實驗的必要性

在新課程改革中,義務教育階段的物理教育目的是培養全體學生的科學素質,依據這一定位,形成了物理課程改革的基本理念:(一)注重全體學生的發展,改變學科本位的觀念。(二)從生活走向物理,從物理走向社會。(三)注重科學探究,提倡學習方式多樣化。

二、常見的幾種物理探究實驗的教學模式

1.“發現-理解”模式

這種模式用于提出問題,培養洞察力,獲得、界定和理解概念,培養學生發現規律的能力和提高實驗基本技能。

發現來源于觀察,觀察就一定有發現。雖然每個學生都在觀察同一個實驗現象,但由于受不同的前概念、理論、不同的詮釋、不同的智力結構的影響,因而每個學生所“看”到的“內容”也不同。只有讓學生把看到的都說出來,才能找到學生在各自觀察中所發現的主要方面和共同點,才能找出正確的方面和錯誤所在,再經過分析達到正確、一致的理解。

教學實例:光的折射

演示1:出示一水箱,再出示一枝激光筆,關上燈看到一束激光在空氣中沿直線傳播,再讓學生觀察激光斜射入水中時,觀察光在進入兩種介質分界面處傳播方向的變化情況,并具體描述出來。

演示2:讓學生觀察激光斜射入玻璃磚中,再從玻璃磚中射出空氣中,觀察光在進入兩種介質分界面處傳播方向的變化情況,并具體描述出來。

學生經過觀察歸納出一部分光線在水面處發生了反射,這部分光線比較暗;另一部分光線進入了水中,但是在界面處光線沒有沿直線傳播,而是改變了傳播方向,發生偏折;進入水中后,這部分光線繼續沿直線傳播。

教師最后給出光的折射概念──當光從一種介質射入另一種介質時,光的傳播方向發生改變的現象叫做光的折射。

2.“驗證—掌握”模式

“驗證—掌握”模式用于理解、分析、掌握物理概念和物理規律,增長認知水平。

學生學習主要以聽講、閱讀形式接受物理知識,學生的學習以間接經驗為主。實驗給學生創設一個理論聯系實際的過程,使學到的理論、推理的判斷,通過實驗來檢驗其真理性。實驗的驗證法與想像、推理、判斷結合構成科學的演繹方法,既能鼓勵學生的勇于創新精神,發展其預見能力,又能隨時否定錯誤,防止走上歧途,正確掌握知識。

教學實例:導體電阻

針對物理定律或物理結論的內容,進行演示實驗研究,根據實驗事實驗證物理結論的正確性。

3.“應用—操作”模式

“應用—操作”模式用于問題的解決和探究,實驗綜合技能的獲得,發展合作精神。

物理實驗操作技能,即物理實驗中的動手操作技能,包括準確而熟練地使用基本儀器、儀器的組裝和故障的排除。操作技能的訓練過程,也就是操作技能形成的過程。學生首先要知道做什么和怎樣做,實驗中動作才能有序,經過多次練習,才能使動作比較協調。利用學到的實驗技能,在進行實際測量中,又能將知識與技能緊密結合,形成更高的學習能力。

三、提高物理探究實驗效果的關鍵措施和要求

1.學生方面

(1)在給學生們實驗探究的機會后要讓學生有充分展示成果的機會,當自己的成果得到其他同學或老師的贊揚時,他們會有更多新奇的思想和更強的求知欲。

(2)允許學生經歷一些錯誤有時,一個錯誤可以提供學生一個記住的教訓。如果錯誤對學生沒有大的傷害,可以讓“錯誤”發生。

(3)鼓勵學生去嘗試實現新的想法,嘗試一些與眾不同的事物,不管它是多么的離奇和不近正題,充分肯定學生的創新性,發展他們的創造力和想象力。有的同學可能因此而走上科學研究的道路。

2.教師方面

由于學生需求不同,不同類型的實驗教學內容不同,指向不同的教學目標,不同的教學工具提供不同的可能性,因而不存在適用于一切教學環境的最優教學模式。教師不僅需要掌握一系列適用于不同教學目標、內容、對象的各種實驗教學模式,在制訂實驗教學設計時,更要有效地組合各種模式,創造出新的模式,以期達到最佳的教學效果。