實施開放式實驗教學是改革傳統實驗教學的有效途徑,在傳統的實驗教學中,學生只需按教師示范的步驟模仿操作。開放式實驗教學則把學生推到實驗的主體位置,由學生獨立完成實驗過程,這不僅有利于學生掌握知識和技能,更有利于學生創新能力的培養。下面筆者就開放式實驗教學的意義及實施辦法進行研究探討。
一、開放式實驗教學的意義
1.開放式實驗教學是實現新課程目標的需要
新課程除了對知識與能力、方法與過程等基本目標要求外,還強調培養學生的創新精神、科學思維能力。為此,新課程將驗證性實驗改為探究性實驗,增加課堂演示性實驗和課外探究活動,如必修第一、二冊教材中共安排學生實驗44個,其中學生必做的分組實驗4個,演示實驗10個,而開放式實驗30個,占總數的68.2%(還不包括研究性學習),選修3-1中課外探究活動有14項。由此看出,新教材也是要改變傳統的實驗模式,推行開放式實驗。
2.開放式實驗教學是適應新時代的需要
現代科技的發展日新月異,這就需要形成一個動態的實驗教學內容,以適應時代的要求。我們經常鼓勵學生自己設計來自生活實際的實驗方案,動手進行小制作、小發明,進行天文觀測、攝影等活動,或者對教材中的實驗進行延伸,遷移出新的實驗。當然,教材中也增加了開放式實驗,如做一做,問題與練習,課題研究,家庭小實驗等。
3.開放式實驗教學是教學管理和評價的需要
新課程主導下的教學評價模式由單一轉向多元化,單憑考試成績評價學生,會壓抑部分學生的個性和創造潛能。開放式實驗教學對同一實驗可以有多種實驗方案,比如研究平拋運動,教材中提供了三個參考案例,當然學生還可以自創案例,不論采用哪一種實驗方案,只要達到實驗目的,都應該給予表揚,幫助學生認識自我、建立自信,使評價成為學生發現自我和創造奇跡的過程。
4.開放式實驗教學是克服現實困難的需要
高中學生人數增加,班額大,實驗儀器陳舊,配套設施匱乏,師資力量無法跟上,實驗教學內容較以前更多、更雜,很難在有限時間內讓學生掌握相關技能,只有實現場地和時間的開放,才能彌補現實條件的不足。
二、開放式實驗教學的實施辦法
在整個教學過程中,堅持開放的思想和做法,使學生能夠有不同的觀點,同時使用投影儀、錄像、網絡視頻等現代化教學手段,為學生搭建進一步探究的平臺;讓學生面對同一實驗問題,從不同角度思考、分析,可以有不同的實驗方案,對比找出合理、有效的解決問題的途徑,樹立策略優化的思想。
開放式實驗教學,突出的是開放和創新。在實驗教學過程中,教師可向學生提出實驗任務和要求,由學生自己選擇儀器,制訂實驗步驟,處理和分析實驗結果,學生也可以自己去圖書室或上網查找相關的資料,激發學生實驗的積極性。
在課堂外,確定實驗室開放日。主要采取四種方式開放:一是在自習時間和自由活動時間向學生全面開放;二是根據實驗教學計劃、內容、人數,在特定時段開放;三是學生可完成自己擬定的實驗內容,申請預約開放時間。四是為研究性學習課題小組安排預約在雙休日開放。我們還加強了實驗教學與課外興趣小組活動之間的緊密結合,組織學生參加奧林匹克競賽、實驗技能操作大賽、科技發明小制作大賽和科技創新大賽等。
開放式實驗教學是一個師生共同和諧參與、多向信息交流的過程,教師的任務是創設一種有利于學生學習潛能發揮的情境,有意識地引導學生于“不疑處生疑”,探索有可能會被忽視的實驗內容和方法。盡量創造一個真正開放的實驗環境,但必須重視實驗操作規程,開放是主旋律,但開放不等于放任,需要學生在實驗前閱讀儀器設備使用的有關資料,安全、正確地使用儀器設備。與此同時,教師還要善于發現學生的優點,增強學生的自信心,分享他們成功的喜悅。
總之,開放式實驗教學為學生實驗搭建了良好的實驗平臺,使學生自己動手、探索奧秘、追求成功的愿望得以實現;培養學生的實踐能力和科研創新精神,有利于學生創新能力的提高;教學手段多樣化,能使學生在掌握其物理基礎的同時又可以接觸到許多新的實驗手段。新課程背景下,在培養和提高學生綜合素質方面,實驗教學比理論教學更具有優勢,而開放式實驗教學的實施,是任何課堂教學和傳統實驗教學所無法企及的,理應被越來越多的學校所重視和運用。因此,我們應爭取建成能夠適應新課程需要的標準化實驗室甚至數字化實驗室,組建一支高素質的實驗師資隊伍,以適應新課程實施的需要。
(責任編輯 黃春香)