
摘 要: 注重科學探究,培養學生探究和創新精神,提高實踐能力是中學物理實驗教學的基本價值取向。教學中,實驗教學的價值取向似乎進退兩難:受課堂教學時間、追求應試等諸多因素制約,實驗教學成了師生發展性評價的困惑;然而,實驗教學不應是物理教學的“裝飾”,它具有巨大的潛在教育價值,更需要端正實驗教學、考驗教師的實驗教學的價值取向。
關鍵詞: 高考物理 實驗教學 價值取向 實施策略
一
題目(2011年江蘇高考物理試卷10題):某同學用如圖所示的實驗裝置來驗證“力的平行四邊形定則”。彈簧測力計A掛于固定點P,下端用細線掛一重物M。彈簧測力計B的一端用細線系于O點,手持另一端向左拉,使結點O靜止在某位置。分別讀出彈簧測力計A和B的示數,并在貼于豎直木板的白記錄O點的位置和拉線的方向。
(1)本實驗用的彈簧測力計示數的單位為N,圖中A的示數為__________N。
(2)下列不必要的實驗要求是__________。(請填寫選項前對應的字母)
(A)應測量重物M所受的重力
(B)彈簧測力計應在使用前校零
(C)拉線方向應與木板平面平行
(D)改變拉力,進行多次實驗,每次都要使O點靜止在同一位置
(3)在本次實驗中,該同學發現彈簧測力計A的指針稍超出量程,請您提出兩個解決辦法。
命題立意分析:本題考查對“力的平行四邊形定則(實驗、探究)”實驗基本原理及實驗操作要求的理解。本題用的實驗方法來源于教材實驗,但從實驗的設計與考查上做了較大的創新,而不拘泥于教材實驗,呈現“老題新面貌”,為課堂常規實驗教學注入了新的活力。
思路探析:本題(1)考查了彈簧測力計的基本讀數,在平時實驗學習中只要認真做實驗,就很容易能解決。題(2)要求學生能準確把握本實驗的實驗要求,從而準確理解本實驗的控制條件,而在教材中的實驗思路是用橡皮條的形變力的平衡力為合力,在本實驗中,兩彈簧測力計的拉力為兩分力,合力即為懸掛重物M的細繩中拉力的平衡力,在實驗中只要測出重物的質量,確定懸掛物M的細繩中拉力的方向,即可明確合力,因此,改變拉力重復實驗時不需要使細繩結點O每次均靜止于同一點。題(3)要求學生能根據實驗中出現的實際問題,提出相應的解決措施,具有一定的開放性和靈活性。
由以上分析可得這道高考實驗題很好地考查了《考試大綱》中“能運用已學過的物理理論、實驗方法和實驗儀器去處理問題”這一要求。同時也考查了熟練掌握基本實驗儀器的原理和使用方法。高考作為一種絕對化的評價機制,其導向作用十分強烈,這道高考題對引導中學物理實驗探究教學有積極的指導意義。從中我們也看到了現在高考對實驗的考查趨勢和方向。
(1)重視操作過程的考查。操作過程是實驗的主體。近年來物理實驗試題所考查的實驗步驟的排序、糾錯、補漏、電路連接、實驗儀器選擇等都與實驗的實際操作過程緊密相關,真正地考查了考生的實際操作能力。
(2)從既定的學生實驗轉向變化的創新實驗。因此,注重科學探究,培養學生的創新精神和實踐能力就成了物理實驗教學的基本價值取向。而在中學物理教學中,實驗教學的價值取向似乎進退兩難:受課堂教學時間有限、追求應試“效果”等諸多因素的制約,實驗教學成了發展性評價師生的困惑;然而,實驗教學不應是物理教學的“裝飾”,它具有巨大的潛在教育價值,更需要扎實實驗教學、考驗教師的實驗教學的價值取向。所以,在實際物理實驗教學中,“作秀”現象普遍,甚至有“看實驗”、“試題實驗”、“應試式齊步走實驗”、“程式化實驗”等嚴重偏離實驗教學基本價值取向的教學現象。
二
中學實驗教學是物理課程和教學的一個重要組成部分,是學生理解基礎知識,形成基本技能,樹立科學思想,形成科學態度所不可或缺的。以物理實驗教學的價值取向為接口,以實際實驗教學設計模式為突破口,彰顯物理實驗教學的育人本質就是培養學生的創新精神和實踐能力。
1.利用趣味實驗,激發學生學習的興趣
學習興趣是一種能促進人的智力活動,調動學習積極性、自覺性和創新性的心理因素和內在動力。例如,學習靜電屏蔽時,可做如下趣味實驗:高壓電網網外有放電火花,而網內小鳥卻安然無恙;學習力學時,可做“瓦碎蛋全”的趣味實驗。這樣的趣味實驗會激發學生的好奇心和求知欲,進而強化學生學習的內部動機。
2.利用典型物理學史實驗,滲透物理科學思想
物理學史中許多經典的實驗是我們進行物理科學思想教育的寶貴資源,物理教師要善于選擇改造合適的史學實驗,利用這些實驗滲透物理科學思想。例如:自由落體的實驗研究、布朗運動現象的實驗觀察、電磁感應的實驗、密立根油滴實驗、泊松亮斑的演示實驗等,這些實驗體現了物理學中普遍的思想和特殊的方法,有助于提高學生的科學實驗素養。
可見,物理實驗及其教學是物理課程和教學的一個重要組成部分,是學生理解基礎知識,形成基本技能,提高科學實驗能力和素養,樹立科學思想,形成科學態度所不可或缺的。其中,學生科學實驗能力和素質的培養不僅包含通常意義上的實驗技能和操作技能,而且包含在實驗過程中發現問題和解決問題的能力、綜合分析能力、創造性思維能力、總結表達能力,還包含實驗者的科學態度、求是精神、堅韌不拔的意志、追求真理的勇氣,以及愛護實驗儀器、節省實驗材料的良好品德和科學習慣,這些也正是當今高考物理實驗考查的方向和重點。
參考文獻:
[1]閻金鐸主編.查有梁等著.物理教學論[M].南寧:廣西教育出版社,1996.
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