物理是一門基礎自然科學,它與社會、生活聯系緊密,以力、聲、光、電、熱的物理現象、規律作為研究對象,具有科學性、實用性、趣味性等特點。物理實驗是研究物理學的重要方法和手段,加強實驗教學,不僅可提高物理教學效果,而且可提高學生的實驗素質,有助于培養學生的創造性學習能力。初中物理實驗包括演示實驗、學生分組實驗和課外小實驗,它們都是很好的素材,只要教師做實施素質教育的有心人,對它們合理地加以利用,一定會在教學中收到良好的效果。物理實驗對學生知識的掌握、思維能力的培養、智力的發展、技能的形成、創新意識和創新能力的培養有著重大作用。
一、素質教育與物理的關系
素質教育的重要特征之一是讓學生主動發展,尤其是中學生。只有讓學生主動發展,才能培養他們的創造性,才能形成各種能力。這些能力是以思維能力為核心的各種能力的訓練和培養,它包括培養學生由微觀到宏觀,由抽象到具體,由現象到本質的推理、判斷能力;對物理知識之間內在聯系的分析;歸納和表達能力;對物理概念、規律的運用和遷移能力;運用數學方法定量計算物理問題的能力;自學和閱讀能力等。現在實行的教材中,內容的選取、體系編排、文字敘述、插圖、練習等方面,都注意考慮了對學生能力的培養。教師應充分利用教材的特點,在鉆研教材的同時,認真分析學生的實際情況,在考慮教法的同時,還應研究學法,做到既傳授知識,又培養學生的能力,為學生主動發展創造條件。
二、現在的物理實驗現狀
一直以來,初中物理教材對學生分組實驗中的實驗目的、原理、器材、步驟和數據處理等均有詳細的安排。這種菜譜式的學生實驗使得教學模式僵化、教學方式呆板。雖然這樣做實驗對完成實驗任務很有利,能使學生了解物理儀器正確的使用方法和驗證物理規律,但這只是一種簡單的機械模仿,無法調動學生思維的積極性,不利于挖掘學生的想象力和創造力。久而久之,學生容易產生依賴思想,對事物缺乏獨特的見解,因循守舊,難以適應激烈的社會競爭。因此,改革物理實驗教學,探索實驗教學的新模式,就顯得極為重要。在實驗中滲透設計思想實驗不是機械地操作,而是創造性的活動。在觀察和研究物理現象、測定物理量的實驗的教學中要有意識地滲透實驗設計思想:從實驗的目的入手,根據學生掌握的知識和具備的能力,通過一系列的啟發式問題,引導學生課前構思“實驗原理和方案的設計,實驗器材的選擇,實驗步驟的安排,如何操作、觀察、記錄數據,如何處理數據等”。
三、創新式的學習加強學生素質教育
把部分驗證性實驗改為探索性實驗,有利于培養學生勇于探索、敢于實踐和善于創新的精神,以及探求科學的精神。驗證性實驗一般是在對研究對象有了一定認識之后,根據已知的理論,對一些現象過程的存在、原因或規律檢驗其是否正確而設計的實驗。它在實驗目的、方法、原理方面起到了示范性作用,但不利于創新精神和能力的培養。我在物理教學中嘗試將驗證性實驗改為探索性實驗,在實驗思想上進行創新設計,讓學生充分動腦、動手,發揮學生的學習主體作用,培養學生的創新性思維和意識。
四、學生動手實驗的重要性
學生動手實驗是中學物理教學的學科要求,物理學是一門很注重實驗的學科。在當前的物理教學中,普遍存在著這樣一種教學模式:教師的理論講授(也做少量的演示實驗)+學生的大量筆頭練習。實驗是極其薄弱的環節。這種狀況將影響學生的知識能力結構和非智力因素的發展。在物理教學中,教師通過動手實驗,可使學生更接近人類認識客觀規律的過程,使學生對物理事實獲得具體的、明確的認識,理解概念和規律,培養學生的觀察和實驗能力,從而使其逐步掌握物理學習和研究的基本方法,即“學會學習”。同時,學生動手實驗對培養實事求是的科學態度,具有不可代替的重要作用。
五、培養學生的實驗操作能力
物理實驗本身就是一個操作過程。學生分組實驗,每個人都有操作機會。在演示實驗中,可讓部分學生配合教師一起完成實驗,條件許可時,將演示實驗改為學生實驗;課外小實驗更是學生操作的天地,如在學習量筒、彈簧秤、天平等知識后,可布置小實驗自制天平、量筒、橡皮測力計等,學生的積極性一定會很高,效果一定會更好。總之,教師應盡量多給學生親自動手動腦的機會,這對提高學生的操作能力是很有幫助的。
在學生分組實驗中,教師要加強主導,既不能限制得太死,又不能太放松,而應努力創造一個活躍、快樂、緊張、有序的良好氛圍。教師的主導作用表現在以下幾點。
1?郾加強示范操作。學生對教師的所做的示范操作的模仿是形成動作技能的最初階段,可減少實驗的盲目性。示范可采用投影、掛圖、示教板、實驗小組長等形式。
2?郾指導學生操作。實驗操作可采取不同的形式,如獨立操作、小組協作操作,放開式討論操作等。采取何種形式,要視實驗內容而定。在實驗中,教師要巡回指導,發現問題及時糾正,好的及時肯定表揚,使每一個學生都掌握物理實驗的基本操作方法。
六、物理實驗對素質教育的推動
培養學生的猜想和實驗方案設計、實驗操作和觀察、數據分析和處理等多個方面的知識和能力。同時實驗最能引起學生的注意力,激發他們的學習興趣。教師最好還要設計一些探究性、開放性的實驗。在適度引導下,我通過讓學生動手動腦,發現問題,解決問題,不但構建了知識,提高了實踐能力,而且使學生的自身素質得到了不斷的提高,有助于素質教育的拓展。
綜上所述,物理實驗是培養學生操作技能和科學方法、科學態度的重要過程。教師要組織好物理實驗,獲取實驗教學的最佳效果,真正提高學生的素質。