傳統初中物理實驗教學往往是理論知識的“副產品”,照方抓藥,以驗證為主。學生按部就班,照著課本上的實驗步驟去做實驗,根據理論預測的實驗現象去觀察實驗,根據課文上的理論知識得出實驗結論。久而久之,學生不再去思考為什么要這樣做實驗,更不會主動去考慮是否可以用另一種方案來做實驗,學生創新思維、創新能力沒得到充分發展。在實驗教學中,筆者就如何深化實驗改革、培養學生的創新能力談談自己的認識和做法。
一、新課程標準對物理實驗教學的要求
新課標與原教學大綱相比,加強了實驗教學的實效性,把以前很多的演示實驗改為學生探究實驗,并增添了許多家庭小實驗,其目的是為了讓學生有更好的機會進行探究學習,充分發揮學生學習的主動性。新課程改革的重點是在實踐中培養學生的科學探究能力,培養學生“知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀”的三維目標。要求學生能結合日常生活現象,在物理學習過程中提出問題、做出猜想和假設,自主設計實驗方案進行實驗,通過實驗尋求解決問題的依據,處理相關的信息和資料,并學會與人合作。
二、目前初中物理實驗教學中存在的問題
1.“照方抓藥”式地驗證教學理念,束縛了教師的教學思維,很多實驗還是有意無意地設計成驗證性實驗,缺乏對學生創新能力和探究精神的培養。
2.一些實驗與現實生活脫節,讓學生覺得學習物理是為學習而學習,而不是解決日常生活中的問題,缺乏學習的激情。
3.教學儀器不足,教師的演示實驗代替了學生的分組實驗,沒能有效培養學生動手實驗的能力、分析解決問題的能力。
4.一些教師實驗教學方法老舊。實驗前教師詳細地講解實驗內容、實驗步驟、實驗方法,學生按照教師設計好的方案進行實驗。教師沒給學生留出思考的時間,制約了學生思維的能動性。
三、提高初中物理實驗教學質量的對策
針對以上實驗教學的弊端,在實驗教學中,教師應努力改變教學理念、實驗教學模式和實驗教學方法。
1.更新實驗教學理念,優化教學措施,改變教師重理論輕實驗的陳舊教學觀
傳統的物理教學中,教師把實驗教學依附于理論教學,注重理論知識的驗證過程,輕獲取知識的認識過程,讓學生通過理論知識來背誦實驗現象和實驗結論,然后象征性地做了驗證實驗。剛開始學生可能因為好奇,而覺得物理實驗新鮮、有意思,幾次實驗后,就會因為沒有創新失去了活力,變得枯燥無味,學生不想再動手做實驗,不想再思考、分析問題,無形中抹殺了學生學習物理的興趣。這就要求教師在教學實踐中,改變教學觀念和教學模式,積極引導學生參與實驗探究活動,在探究過程中獲取知識,學會學習。教師還要努力使每個實驗成為學生質疑、收集信息和處理問題的實踐活動。在教學設計中,要把學生的發展放在首位,要結合新課程的培養目標,把學生培養成為有創新精神、實踐能力、及環境意識的現代新人;讓學生掌握終身學習的基本技能和方法。
2.變驗證性實驗為探究性實驗
現行教材中的實驗大都是驗證性實驗,教師在教學中要研究、挖掘、整合教材內容,盡可能地把驗證性實驗改為學生探究實驗,讓學生在探究過程中獲取知識。如“光是如何傳播”的實驗,如果學生按照課本的實驗要求和步驟進行實驗,純屬于一種驗證性實驗,學生弄不清實驗的原理是什么,實驗過程中應注意什么事項,哪些因素會對實驗結果造成影響。于是,教師可對課文內容進行調整,把該實驗設計為學生的探究實驗。
(1)設置問題情境。教師舉出一些生活中常見的現象,如“陽光穿過樹林”、“打開手電筒,光直直地向前射去”等,接著向學生提問:“光在空氣中是直線傳播嗎?如何利用你們手中的器材證明你們的觀點?”
(2)學生分組討論、設計實驗方案。目的是培養學生分析問題、解決問題的能力,培養學生交流與合作意識。
(3)學生按照本組的實驗方案進行實驗。目的是培養學生動手實驗和觀察實驗的能力,培養學生的探究意識和學習的主動性。
(4)各實驗小組匯報實驗結論。教師引導學生分析實驗成敗的原因。目的是培養學生實事求是的科學態度,讓實驗成功的學生體驗到成功的喜悅,讓實驗失敗的學生認識到我雖然實驗失敗了,但我快樂,因為我參與了實驗、參與了教學活動,我學會了學習方法。
教材中還有許多實驗可以改為探究性實驗,如流體的壓強與流速的關系,聲音的產生等實驗。通過探究活動,體現了“教師為主導、學生為主體”的教學方式,增強了學生發現問題、解決問題的能力,訓練了學生科學的思維方式,在探究過程中培養了學生的創新精神和創新能力。
3.把封閉式實驗改為開放式實驗
封閉式教學不利于學生思維活動的拓展,不利于學生個性的發展,在教學中,要把封閉式教學變為開放式教學,從多角度、多方位來培養不同層次學生的能力,使每個學生都有機會參與教學活動,使學生的個性得到張揚,這樣才符合新課標的“教育要以人為本,要面向全體學生”的理念,例如壓力的作用效果與什么因素有關,我是這樣設計實驗教學的。
(1)課前讓學生分組收集資料(學生可問教師、可上網查、可到閱覽室去查資料、也可從課本上去查資料)。要求組內各同學互幫互助,相互配合,明確分工,各司其職。
(2)課前要求學生分組設計實驗方案,完成后,交給教師審核,以便教師充分地為他們準備實驗器材。
(3)上課時,學生按本組的實驗方案,動手裝配一套裝置,并做實驗,這樣可促進學生間的相互合作,達到人人有事干、人人都動手、人人有收獲的目的(整個實驗過程,教師巡視指導,糾正學生不規范的實驗操作)。
(4)各小組推薦組內表達能力好的組員介紹裝置,由全班評價。學生看到自己的勞動成果得到教師和同學的認可,會由衷地感到高興。
4.改進一些繁雜的實驗裝置
教師應潛心挖掘教材,對教材中復雜的實驗大膽地改進。通過改進實驗,不僅提高教學效果,而且在潛移默化中啟迪了學生的智慧,活化了學生的創新思維。
5.使用多樣化的實驗教學手段
要想得到更好的實驗教學效果,就要有多樣化的實驗手段。如在教室無法完成的實驗和不適合做的實驗,利用多媒體模擬,投影或動畫的播放,使實驗現象清晰明顯,使抽象的現象具體形象化。從而極大地激發了學生的學習興趣和熱情
總之,我們要認真學習新課標準,鉆研教材,培養學生的實驗技能,培養學生的探究精神、創新能力和科學素養,使實驗教學真正成為培養學生科學探究能力的重要環節。
(責任編輯易志毅)