【摘 要】物理學是一門以實驗為基礎的學科,物理學的基本原理都是建立在實驗的基礎上的。本文介紹了目前中學物理實驗教學的現狀,說明了通過物理實驗教學提高學生實踐能力的重要性,最后提出了改進中學物理實驗教學的建議。
【關鍵詞】 中學物理教學 物理實驗教學 物理實驗 實踐能力
實驗是物理學最原始的基礎,物理學的基本理論和原理都是在實驗的基礎上提出來的,都是經過無數實驗所證實的。物理學是研究物質結構、物質相互作用和運動規律的自然科學,物理學的一個永恒主題是尋找各種序、對稱性和對稱破缺等等。人們從觀察物理現象中得出規律,這些規律又要經過實驗的驗證才能成為理論。正是實驗在物理學發展中的重要地位決定了實驗教學在中學物理教學中的獨特地位。
一、中學物理實驗教學的現狀
1. 物理實驗教學所需的教學設施不足
由于長期以來受應試教育思維的限制,不少學校的物理實驗教學以應付上級檢查為目的,局限于形式,學校對物理實驗教學的投入不夠,實驗設備缺乏或者設備陳舊,無法滿足教學的需要,更無法滿足學生探索新知識,提高動手能力的需要。
2. 傳統的教學方法有待改進
傳統的教學方法以教師為中心,主要是教師講授知識,學生聽課。教師事先設計好了實驗的目的、方法和步驟,并提前向學生講解整個實驗過程和實驗中可能發生的情況。學生根據已經確定的步驟進行實驗,實驗缺乏吸引力,學生也缺乏創造性和主動性。其次,傳統的物理實驗教學過程對學生限制過多,限制了學生創造性的發揮。
3. 學生缺乏主動性
目前物理實驗教學中常常采取的實驗方法是演示實驗和學生分組實驗,但是這兩種實驗方法都存在一定的弊端。課堂中的演示實驗能使學生加深感性認識,但它無法代替學生自身的學習活動。在學生分組中,常出現兩種情況:一是由于初中學生好奇心強,實驗中常出現“男同學搶著做,女同學怕動手,成績好的積極做,成績差的旁邊坐”的現象;二是由于初中學生實驗能力差,學生對實驗的注意力總是集中在操作上,教師忙于協助學生排除故障,師生完全處于被動狀態,以致無法達到培養實驗能力的目的。
二、物理實驗教學對提高學生實踐能力的重要作用
1. 實驗教學能成為推動學生學習的動力
物理實驗教學具有形象、直觀和生動的特點,而中學生處于具有極高的探索新鮮事物的熱情的時期,物理實驗對他們具有與生俱來的吸引力。物理實驗可以為學生提供看得著、摸得到真實材料,豐富學生的經驗,加深對教材的理解,拓寬他們的視野。教師還可以通過實驗教學幫助學生掌握揭示客觀事物、客觀現象的本質特征和規律的基本方法。
2. 實驗教學能幫助學生體驗物理理論,培養觀察和思考的能力
通過學生自主參加到實驗之中,學生能把書本上的理論和實驗中遇到的情況聯系起來,利用已經學習的理論來認識現象,這樣他們可以更好地體驗書本上的理論,對物理原理和規律有更加深刻的認識。在物理實驗中,學生通過自己動手、自己分析,就能透過具體的物理現象,總結出相應的規律,從而提高了思考的能力。實驗為學生的認知發展提供了依據,學生在實驗中得到了諸多能力的鍛煉,同時也提高了觀察事物的能力和邏輯思維的能力,學生要學會觀察實驗中產生的現象,并思考這些現象產生的原因。
3. 實驗教學能培養學生的科學方法和良好的作風
實驗本身就是一種基本的科學研究方法,而學生通過物理實驗,能鍛煉學生的實驗歸納法和實驗驗證法等科學方法。實驗歸納法是一種根據研究目的人為控制條件,從大量的實驗現象中尋找其普遍特征,進而概括出規律的方法。實驗的過程能促使學生去發現、去創造,它是培養創造能力的有效手段。實驗方法是一種推理、判斷在前,實驗驗證在后的研究方法。實驗驗證法是與想象、推理及判斷等思維的形式緊密結合起來的方法。這種科學方法既能鼓勵人們大膽設想、勇于創新的精神,同時又能堅決地否定謬誤。此外,通過實驗教學還能培養學生理論聯系實際的良好學習作風,為今后的學習和工作打下良好的基礎。
4. 通過物理實驗對學生進行挫折教育
任何實踐都不是一帆風順的,都有可能經歷挫折。任何物理原理,都是經過前人的反復實驗得來的。在物理實驗中,由于各種主客觀因素的影響使實驗達不到預期的目的,造成實驗失敗。讓學生學會坦然面對失敗,勇敢正視挫折,培養學生克服困難,對學生進行挫折教育,使德育滲透于實驗教學,這是實驗教學的一個重要內容。意識地通過講述物理學史,讓學生認識到科學成就的取得都不是一帆風順的,因此,在實驗過程中,我鼓勵學生大膽地嘗試,“勇于”失敗,失敗后的成功給人的啟示更深刻,收獲更豐富。只要學會不斷地從實驗原理和實驗操作等方面存在的問題去分析,學生就能自己去查找失敗的根源,排除故障,直至最后順利完成實驗,從而使學生的心理素質得以強化和提高。
三、中學物理實驗教學的改進建議
1. 增加實驗教學課時,優化課程設計
以前,由于物理實驗教學在中學物理教學中沒有得到足夠的重視,實驗教學的課時較少,達不到促進學生實踐能力提高的效果,所以應該在課程設置中合理增加實驗教學的課時。但是,實驗教學的課時畢竟是有限的,所以要最大限度地利用好有限的教學時間,這就需要優化實驗課程設計,整合實驗教學因素,以達到最佳效果。教師要把課內教學和課外教學融為一體,把演示實驗和學生實驗統籌安排,在實驗內容上把科學知識、生活知識全面考慮、互相滲透,把獲取知識、科學觀察、獨立操作、培養實驗技能、發揮聰明才智安排于合理的結構中,充分發揮了各部分互相聯系、互相作用的整體功能。
2. 在實驗教學中要充分發揮實驗報告的作用
實驗是否成功,從某種程度取決于實驗報告的質量,缺少實驗報告這一環節,嚴格地說不能算是一個完整的實驗過程。學校制訂的實驗報告可能存在局限性,可能不適應當地的老師教學思路或學生的實際情況,所以還是提倡因地制宜的設計符合要求的,能體現學生探究過程的,與當地生活袂際相聯系的,這樣的實驗報告會更有價值。當然做實驗報告的目的是為了讓學生自己能去設計實驗,制作自己的有個性的報告單,讓學生自己獨立的寫出自己的實驗報告,這才是實現了實驗報告的最大價值,這對以后他嚴謹地研究科學問題是很有用的。教師在每次實驗之前應該有針對性地就實驗的目的原理、儀器步驟、數據記錄和處理等內容編寫成預習報告,通過完成報告內容幫助學生理順實驗的思路,制訂切實可行的實驗方案,從而減少實驗的盲目性,提高實驗的效果。在實驗過程中,通過指導學生的實驗報告,讓學生正確理解原理,仔細記錄數據,準確歸納結論。實驗報告中可以不限定實驗方法、不限制實驗手段,由學生按照自己的想法去實驗,自行設計實驗報告,完成數據記錄并得出結論。也可要求學生把在實驗過程中出現的困惑、或感興趣的問題,甚至不成熟的觀點,在報告中總結出來。
3. 培養學生良好的實驗習慣
首先,培養學生認真觀察實驗現象的習慣。觀察是科學探究活動的基礎,認真觀察是學好物理學的關鍵。在中學物理實驗中,學生要注意觀察的有實驗試劑的狀態、實驗裝置的基本情況、實驗的整個過程和實驗產生的現象等。再者,要培養學生勤于思考的習慣。對于實驗中發生的種種現象,教師要引導學生自主思考,不能一開始就解釋原因,只能在適當的地方加以點撥。學生自己思考,自己得出正確的結論,才達到了實驗需要的效果。
4. 探索新型實驗教學方法,開展各種實驗活動
在物理實驗活動中,學習方式應該多樣化。在物理實驗教學中,學生應該成為主人,掌握充分的主動權,而教師成為學生實驗的組織者和合作者,教師的教是為了配合學生的學。教師應該探索更多的新型的實驗方式,以增強學生的學習興趣。
四、結束語
總之,物理實驗教學是培養學生實踐能力的重要途徑,而提高學生的實踐能力正是物理教學的根本目的。所以,我們要采取各種手段,優化整合實驗教學資源,最大限度地發揮物理實驗教學的作用,促進學生的全面發展,使學生成為既會動腦又會動手、勇于實踐、善于創新的人才。
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