摘要:實驗是物理教學(xué)的基礎(chǔ)。如何在實驗教學(xué)中引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高實驗效果是擺在中職物理教師面前的嚴(yán)峻課題。本文在分析中職學(xué)校物理實驗教學(xué)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,結(jié)合新一輪職教改革的要求簡述中職物理實驗教學(xué)的幾點嘗試。
關(guān)鍵詞:中職物理;實驗教學(xué);探索
新一輪職教改革提出:“要辦好職業(yè)教育,必須緊密聯(lián)系經(jīng)濟(jì)發(fā)展,堅持以服務(wù)為宗旨、以就業(yè)為導(dǎo)向的原則,改革人才培養(yǎng)模式,走校企合作、工學(xué)結(jié)合的道路”。特別強(qiáng)調(diào)學(xué)科教學(xué)要在做中教、在做中學(xué)。物理作為一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué),更應(yīng)該注重學(xué)生動手能力的提高,走實踐教學(xué)之路。
一、實驗在物理教學(xué)中的作用
回顧物理學(xué)產(chǎn)生和發(fā)展的過程,可以看出物理實驗自始至終都有著極其重要的地位。所有的物理知識都是在實驗的基礎(chǔ)上建立起來的,物理實驗作為物理教學(xué)的基本手段,有其特殊的教學(xué)功能。
1、通過實驗可以使物理教學(xué)理論聯(lián)系實際,引起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,引導(dǎo)他們發(fā)掘問題,激發(fā)其求知欲望,從而調(diào)動他們學(xué)好物理的主動性和積極性,引導(dǎo)他們熱愛科學(xué)。
2、通過加強(qiáng)實驗,不僅可以使學(xué)生具備一定的感性認(rèn)識,更重要地是使學(xué)生進(jìn)一步理解物理概念和定理是怎樣在實驗基礎(chǔ)上建立起來的,從而有效地幫助學(xué)生形成概念,導(dǎo)出規(guī)律,掌握理論,正確而深刻地領(lǐng)會物理知識。
3、通過實驗培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、思維能力、自學(xué)能力以及發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。培養(yǎng)學(xué)生良好的實驗方法以及基本的實驗?zāi)芰蛣邮帜芰Γ⑶以诖嘶A(chǔ)上進(jìn)一步培養(yǎng)他們獨立工作的能力和創(chuàng)新能力。
4、通過實驗培養(yǎng)學(xué)生從事科學(xué)研究應(yīng)當(dāng)具備的科學(xué)態(tài)度、科學(xué)的思維方法、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng),逐步學(xué)會物理研究中的基本科學(xué)方法。
鑒于實驗教學(xué)的地位和作用,學(xué)校和教師不僅應(yīng)該重視實驗。而且應(yīng)該在理論教學(xué)中認(rèn)真貫徹以實驗為基礎(chǔ)的原則。
二、中職物理實驗教學(xué)的現(xiàn)狀
1、基本情況。據(jù)調(diào)查,現(xiàn)在有些中職學(xué)校對專業(yè)課的實驗要求普遍較高,投入的資金也很足,但對作為基礎(chǔ)課的物理實驗卻普遍重視不夠。不少學(xué)校的物理實驗數(shù)量達(dá)不到教學(xué)大綱的要求,甚至有相當(dāng)一部分學(xué)校基本上一個實驗都不做。即使有的學(xué)校按要求完成了,但實驗教學(xué)的效果往往不理想。
2、學(xué)校和教師受傳統(tǒng)教育的影響,普遍存在著重理論輕實驗的思想。教學(xué)方法普遍采用講授法。有的教師甚至認(rèn)為學(xué)生不會動手做實驗不要緊,只要會動筆考實驗就行。總而言之,目前,相當(dāng)數(shù)量的教師不做或少做實驗,放棄了運用實驗的直觀教學(xué)方法,這嚴(yán)重阻礙了對人才的培養(yǎng)。這樣教出來的學(xué)生,一遇到實際問題就會束手無策,不知道如何動手。
3、由于認(rèn)識上的不足,教師在實驗教學(xué)的組織上、在教學(xué)過程中、在物理成績的考核上都存在著問題。例如:由于教師不愿在實驗教學(xué)方案的設(shè)計上下工夫,導(dǎo)致實驗教學(xué)方法形式單一、陳舊。單純?yōu)榱送瓿山虒W(xué)任務(wù)而安排實驗,對學(xué)生實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)沒有計劃、沒有目的、缺乏系統(tǒng)性。同時學(xué)生基礎(chǔ)知識缺漏太多、學(xué)習(xí)方法和學(xué)習(xí)習(xí)慣存在偏差,學(xué)習(xí)的積極性不高,教師在實驗教學(xué)中一手包辦的現(xiàn)象嚴(yán)重,學(xué)生最多只是機(jī)械模仿,甚至應(yīng)付了事,缺少動手和動腦的機(jī)會,能力得不到相應(yīng)的提高。
以上實驗教學(xué)的現(xiàn)狀極大地影響著物理教學(xué)質(zhì)量,與教學(xué)目的、教育改革的要求和物理實驗教學(xué)的重要地位很不相稱,與時代發(fā)展對人才的要求也很不適應(yīng)。
三、對中職物理實驗教學(xué)的思考與探索
1.激發(fā)興趣,調(diào)動學(xué)生參與實驗的積極性
興趣是最好的老師,是影響學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的最直接的因素。那些新奇的、對生活有意義的物理現(xiàn)象和問題,能充分引起學(xué)生強(qiáng)烈的興趣,增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望。教師要精心設(shè)計實驗,誘導(dǎo)得法,善于啟發(fā),實驗過程令學(xué)生驚喜,有激情、有懸念,興趣盎然,既讓學(xué)生觀察到鮮明的物理現(xiàn)象,又得到實驗美的享受。
例如:學(xué)習(xí)“力的合成”這一節(jié)時,首先設(shè)計了一個小實驗——“拉不直的繩子”。讓兩個學(xué)生用盡最大的力氣拉一條中間掛有一個書包的繩子,看看班上誰的力氣最大,誰能把繩子拉直。結(jié)果學(xué)生躍躍欲試,幾輪下來發(fā)現(xiàn)繩子不管怎么拉也拉不直。學(xué)生的好奇和疑問頓生:為什么?于是筆者順勢引入這節(jié)課的內(nèi)容,讓學(xué)生興致勃勃的開始了對新知識的學(xué)習(xí)。這種利用實驗引入課題的方法,激發(fā)性強(qiáng)、求知欲望高、興趣濃,充分調(diào)動了學(xué)生的積極性。
2.點撥思維,使學(xué)生在實驗過程中得到成功體驗
在教學(xué)中組織一系列有效的實驗,點撥學(xué)生的思維,使學(xué)生的思維處于激勵狀態(tài),促進(jìn)學(xué)生思維活化,有利于提高課堂效率。
如講《簡諧振動的圖象》,可通過實驗來探索,當(dāng)一個質(zhì)點作簡諧振動時,它的位移隨時間而變化的規(guī)律。教師設(shè)問:我們曾采用哪些實驗方法來確定物體的運動規(guī)律(引發(fā)學(xué)生思維追憶)?有的答:采用“打點計時器”方法研究勻變速直線運動,有的答:采用“閃光照相”法研究自由落體運動。教師又問:這些實驗方法是否適用于研究單擺的簡諧振動呢( 激疑)?師生共同分析、討論一致認(rèn)為采用上述兩種方法不能確定小球做簡諧振動時它的位移與時間的真實關(guān)系。但是,這兩種實驗方法的原理卻給我們帶來啟發(fā),打在紙帶上的點和閃光照片上的小球的像,它們相應(yīng)地表示運動物體每隔一定時間所在位置。由此想到設(shè)計一個實驗,它能記錄擺球在不同時刻的位置。從而了解擺球在不同時間里發(fā)生的位移及其變化,探討簡諧振動的運動規(guī)律。( 引發(fā)學(xué)生懂得實驗探索物體運動規(guī)律的重要途徑,在學(xué)生明確了實驗?zāi)康模私鈱嶒灧桨负螅俳榻B砂擺實驗,將會水到渠成。)砂擺實驗分兩步做:第一步,下面的平板不動, 讓擺球振動,結(jié)果在板上是一條直線,這是由于各個不同時刻的位移在板上留下的痕跡相互重疊而形成。這同擺球的閃光相片相似。如何將不同時刻的位移分別顯示出來(再次撥動思維)?第二步,勻速拉動平板,從振動漏斗中漏出砂流在板上形成一條曲線,顯示了各個時刻漏斗的位移。教師問:仔細(xì)觀察這是一條什么曲線?(學(xué)生驚奇.興奮地回答)這是一條正弦曲線,這是一條余弦曲線。教師歸納說這條曲線就是漏斗的簡諧振動圖象。簡諧振動圖象是一條正弦(或余弦)曲線,它揭示了振動物體的位移隨時間的變化規(guī)律。通過一系列實驗點撥,使學(xué)生較直觀地由感性認(rèn)識上升為理性認(rèn)識,既達(dá)到實驗?zāi)康模肿寣W(xué)生獲得成功的喜悅。
3.開發(fā)智力,全面提高學(xué)生綜合實驗素質(zhì)
實驗表明,智力發(fā)展好,學(xué)生學(xué)習(xí)潛能大,要開發(fā)學(xué)生的智能就應(yīng)在教學(xué)中注意培養(yǎng)學(xué)生的觀察力,思維能力,實際操作能力等。
例如:把“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”這一驗證性實驗,改為探索性學(xué)生實驗,學(xué)生將磁鐵對線圈分別快速和慢速插入和抽出,學(xué)生觀察電流計指針的偏轉(zhuǎn),要求學(xué)生回答觀察到的現(xiàn)象時,有的學(xué)生就只能說指針會動;還有的學(xué)生說出指針忽而向左偏,忽而向右偏;也會有學(xué)生注意到到指針偏角的不同,這就反映了學(xué)生不同的觀察能力。這時,正是有意識地培養(yǎng)學(xué)生的觀察力的好時機(jī)。
在實驗時,不僅要求學(xué)生要注意觀察,更重要的是學(xué)生能否在觀察后進(jìn)行思維活動。在探索事物變化規(guī)律時,這種思維活動往往很復(fù)雜。要通過分析、比較、抽象、綜合等一系列思維活動,最后才能概括得出規(guī)律。這正是培養(yǎng)學(xué)生思維能力的極好時機(jī)。
例如:學(xué)習(xí)《楞次定律》時,學(xué)生通過演示實驗(或?qū)W生實驗)實驗的觀察會感到磁鐵的運動方向與閉合電路中的感應(yīng)電流的方向有聯(lián)系,但這看到的只不過是表面事實。要得出楞次定律還必須有一個思維過程。教師在黑板上畫好實驗簡圖后,一邊實驗,一邊指導(dǎo)學(xué)生觀察,又把實驗現(xiàn)象用符號標(biāo)在實驗圖上。若用“+”表示磁通量增加,用“-”表示磁通量減少,且將分析過程和分析結(jié)果板書如表1。
表1
通過以上的分析、比較和綜合,學(xué)生感到楞次定律易于理解了,且可簡記為“來之拒,去之留”,應(yīng)用易行。
這種以實驗為開端的“實驗─觀察─思維─理解─記憶─應(yīng)用”一系列心理活動和操作活動的有機(jī)結(jié)合,可有效地突破這類難度較大的教學(xué)內(nèi)容。同時,也進(jìn)行了一次較全面的思維活動訓(xùn)練,是培養(yǎng)學(xué)生類比思維,理論聯(lián)系實際,以及空間想象和邏輯推理能力的極好機(jī)會。
總之,物理實驗在中職物理教學(xué)中的作用是不可缺少的。我們在教學(xué)中應(yīng)精心設(shè)計,讓學(xué)生多做實驗,切實指導(dǎo)學(xué)生實驗,通過實驗讓學(xué)生“動眼、動手、動腦”,調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,提高學(xué)生的物理素質(zhì)。要充分發(fā)揮實驗的作用,讓實驗服務(wù)于物理教學(xué),讓學(xué)生在實驗中掌握知識,發(fā)展能力,形成良好的品質(zhì)。
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