周獻進
物理學是一門以觀察、實驗為基礎的自然科學,它的許多知識都是在實驗的基礎上建立起來的,在新課程理念下的今天,作為教師,應以創新的姿態,在物理教學中注重物理實驗的能力的培養。
一、轉變教學觀念,樹立培養學生實驗能力的指導思想
義務教育物理課程標準明確說明義務教育物理課程是一門注重實驗的自然科學基礎課程。此階段的物理課程應注意讓學生經歷實驗探究過程,學習科學探究方法,在標準中的“科學探究”包含設計實驗與制訂計劃、進行實驗與收集證據等。物理課程標準在教學建議中明確說明要發揮實驗在物理教學中的重要作用,合理開發實驗教學的課程資源。而初中學生心理特點也決定了科學實驗在這一階段的學生中所處的重要地位。初中生正處于從經驗型抽象邏輯思維向理論型抽象邏輯思維的轉變過程中,經驗型抽象邏輯思維在很大程度上仍然是直接與感性經驗相聯系的,仍然需要由直觀的形象來支持。學生通過自己的親自實驗,就能通過眼觀手動獲得他們所需要的經驗。鑒于此,在物理教學中,教師角色應該從以往的那種“授業者”轉變為“研究者、探索者、合作者、服務者”。物理實驗教學也該如此,應拋棄以往的“口頭式”、“黑板式”實驗教學,拋棄“做實驗不如講實驗,講實驗不如背實驗”這種以往所謂物理教學中的“經驗之談”,拋棄“實驗有風險,可能測不出理想的數據”理由,通過Flash 動畫做“實驗”,卻絕不動手或親手做演示實驗或指導學生進行實驗的做法。作為一名初中的物理教師不僅要做好現行初中物理教科書中所安排的演示實驗、學生分組實驗和若干課外小實驗,還要通過各種途經開發實驗課程資源,盡量創造條件做一些其他力所能及的物理實驗,增加學生的動手機會,真正體現出學生成為學習的主人,正確引導學生能動手、思考,提出問題和質疑,并能解決問題,真正發揮物理實驗教學的作用。
二、培養學生實驗能力
培養學生實驗能力是近年來物理教學改革的重點內容之一。讓學生動手做實驗,能夠使學生對物理事實獲得具體的、明確的認識,這是理解概念和規律的必要的基礎。實驗能力主要包括觀察力、操作能力、數據處理能力以及實驗報告能力。
1.要培養觀察能力
無論是教師的演示實驗還是學生的分組實驗,學生都有一個對物理現象進行有目的、有序的觀察過程。教師應注意引導學生觀察實驗現象,特別要注意引導觀察的全面性、準確性和深刻性。要教給學生觀察的方法,通常采取的方法有:對比觀察法和歸納觀察法。觀察能力的培養是標準中重點強調的,應該在平時的觀察中逐步提高。
2.要培養操作能力
物理實驗本身就是一個操作過程,操作是否正確規范都有可能影響實驗的結果,甚至直接導致實驗的失敗。進行學生實驗時,應讓學生在理解實驗方案的前提下,自己選擇實驗器材,組合實驗裝置,自主進行實驗。發給學生的文字資料應有利于學生積極思考,避免把實驗步驟一條條地羅列給學生,并代替學生繪制各種表格,讓學生“按方抓藥”,不求甚解地在表格中填入數據。為此,我首先布置實驗預習題,讓學生在預習時明確實驗目的,步驟和操作,做到有的放矢。其次嚴肅實驗紀律,在實驗前強調操作的關鍵和注意事項,引導學生規范操作,要了解所使用儀器的用途、規格和使用注意事項,按照實驗原理,學會控制實驗條件,合理組裝或連接實驗裝置。
3.要培養數據處理能力
要得到正確的實驗結果就必須.培養學生正確記錄實驗數據,并能進行運算和分析。要培養學生這方面的技能,要求學生按實驗步驟有條不紊地操作和讀取測量數據,有的實驗則要求測量或操作時動作迅速,要把握時機,如:溫度測量、電學測量。要按實驗先后順序將需要測定的各量測出,并記錄下來。讀取數據和記錄必須注意:①讀數要及時,并馬上記錄;②要記錄完整數據,按有效數字的方式記錄;③數據的單位要正確。一般要求學生實驗前列出表格,表格設計要求:能記錄直接測出的各物理量,能記錄各次測出的量,能填寫計算出來的中間數據和最后數據等內容。
4.要培養寫實驗報告
學生在實驗結束后,就要指導學生根據原始記錄和實驗時的體會,寫出實驗報告,這也是培養學生分析問題、總結規律和文字表達能力的重要措施。實驗報告內容主要有:實驗名稱、目的、器材、原理、方法和步驟、實驗數據、數據計算和處理、實驗結論及誤差分析等。這是一個很重要的技能,對實驗報告的寫法、格式要嚴格要求,書寫時,要求層次清楚,語言流暢,文字精練、正確,圖文并茂。要總結出實驗成功的經驗或實驗失敗的原因,使學生將來進行科學實驗時能寫出自己的實踐成果,每次實驗報告都進行批改,在批改實驗報告時要注意學生思維的火花,如對某個問題的獨特看法,對某項操作的有益建議,對實驗的改進意見等,要給予鼓勵,并要及時與之討論,讓師生都有所收獲。這樣做,既延伸了實驗課的教學,使之與理論課的教學有了更深層次的交匯與滲透,又是提高學生動手技能的有效渠道。
總之,培養學生實驗能力要以提高實驗素養為指導思想,注重必要的實驗技能訓練,就能使學生更快更熟練地掌握科學實驗方法,推進由應試教育向素質教育的轉軌。