辜美刁
摘 要 物理實驗是物理學研究的基本方法和手段,對于培養學生動手能力、觀察能力、分析解決問題的能力及創新思維等起著十分重要的作用。本文從初中物理實驗教學的現狀出發,結合自身經驗提出培養初中生實驗能力的有效方法,并詳細闡述了教師在物理實驗教學中的注重要點。
關鍵詞 物理實驗 能力培養 思維訓練 素質教育
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A
1 概述
物理實驗是人們根據研究目的運用科學儀器設備,人為地控制、創造或純化某種自然過程,使之按預期的進程發展并進行觀測,從而探究物理過程變化規律的科學活動。近年來,隨著素質教育要求在初中物理教學中的不斷滲透,許多研究者都開始注重物理實驗課堂的重要性。在初中物理課堂中納入實驗環節,不僅能夠有效地培養學生的物理素養,還能夠進一步提升學生對于課堂內容的理解和動手實踐能力。目前,我國物理實驗課堂中的內容十分廣泛,實驗設置主要從培養學生的實驗操作能力和實驗設計能力入手,并包括聲學、光學、電學等多個方面。本次研究對當前物理實驗教學中的存在問題進行了詳細總結,并基于自身教學經驗總結出培養中學生物理實驗能力的有效措施,以及教師在組織物理實驗教學中的注重要點。
2 當前初中物理實驗教學中存在的問題
2.1 學校對實驗課程重視程度不夠
首先,當前許多學校和教師沒有充分認識物理實驗教學在實施素質教育中的重要意義。在片面追求中考升學率的思想影響下,過分地重視理論知識而忽略了學生動手能力、觀察能力、科學素質以及物理實驗教學中科學方法的訓練和培養。部分教師認為物理實驗只是一種課堂教學的輔助手段,甚至錯誤地認為做實驗所花費的時間、得到的實驗結果比不上讓學生單純記憶實驗結果。從而造成了對待物理實驗態度十分消極的錯誤態度。其次,我國各地區的經濟發展存在著很大差距,從而導致不同地域中學的教育投資不夠均衡。由于物理實驗中的一些玻璃器材、電子元件等屬于易耗品,加之某些學校在物理實驗器材上的資金投入有限,因此造成的實驗室配置不完善也是導致物理實驗沒有良好開展的重要原因。
2.2 學生實驗能力較為薄弱
首先,初中學生缺乏對物理實驗方面的系統嚴格訓練。有時候雖然為學生安排了物理實驗課,然而實際上卻往往是教師在做,學生在看。即使完全設置出實驗任務,對學生來說也只有一個模糊的認識。學生對于如何進行實驗設計普遍知之甚少,同時缺乏對實驗中可能出現問題的預估意識。其次,學生對待物理實驗的態度不正確。一方面,有部分學生認為物理實驗不是考試的重要內容,與其花時間做實驗不如做題更有效,因而對待物理實驗課態度消極。另一方面,書本上的很多理論是理想狀態下得出的結果,而中學的實驗環境中往往難以產生書本中的結果。這也使學生缺乏細心觀察實驗過程的耐心,從而使實際操作技能得不到有效訓練。
2.3 實驗課時間及成本投入高,缺乏完善考核標準
在初中的實驗教學中,做實驗并不像普通上課一樣簡單。實驗教師首先要和實驗室管理員提出申請,然后根據學生人數準備實驗器材,為了提高實驗的成功率,教師課前還要仔細檢查每一個實驗器材,并且要在課余時間進行初步測驗。然而一些初中學生在實驗課堂上并不能完全遵守實驗規則,不僅達不到實驗目的,而且有時還會出現損壞儀器的情況。
此外,由于多數初中沒有建立對于物理實驗課堂的考核標準。大多數初中學校的物理實驗室缺乏系統、科學的管理手段和專職管理教師,學校的實驗儀器和器材利用率較低。另外就是實驗課往往沒有嚴格的課時安排,甚至出現做不做實驗都一樣的情況。上述因素導致教師對待實驗課缺乏積極性,使物理實驗成了應付教學任務的工作。
3 培養學生物理實驗能力的有效措施
3.1 學校和教師轉變觀念,加強物理實驗教學
目前,初中物理教學正處于新課程改革的起步階段。學校應充分考慮到學生物理實踐能力的未來發展,通過實驗教學去積極開發學生的多種潛能,如學生的觀察能力、主動思考能力及動手能力等,并同時加強學生的理論學習。學校和教師要認真貫徹素質教育的要求,從根本上認識物理實驗教學對初中生的教育功能。初中生正處于對未知世界充滿好奇、熱愛探索的階段,物理教師應充分利用初中生的性格特點激發學生的興趣,開拓學生的思維,讓學生全身心地通過物理實驗去感受物理世界,而不是停留在對課本中知識、定理的單純記憶中。當學生學到的理論知識和現實生活中的物理現象結合在一起時候,學生會自發的去思考、解決問題,逐漸培養學生自主探究、創新合作等方面的能力。
3.2 改革物理課程“唯分數論”的評價標準
由于以往的物理教學過多地受到中考指揮棒的影響,因此學校長期以來都存在著重理論分數、輕實驗能力的現狀。近年來,雖然在中考中采用了筆試與實驗操作相結合的評價方式,但是由于實驗操作不計入考試成績,許多學校、老師為了應付中考,還是堅持以應試教育、考試分數為主的教學習慣,而忽略了對學生各項素質的培養。希望各級教育主管部門能充分考慮到物理教學的特殊性,改革目前物理教學中“唯分數論”的評價方式,逐步將卷面分數與實驗設計、實驗動手能力相結合。
3.3 精心設計,積極引導,培養學生實驗設計能力
初中物理實驗教學主要是讓學生嘗試利用實驗手段和已知的規律進行實驗,實驗中最基本的幾項要素是:實驗原理、實驗儀器、實驗過程記錄、實驗結果數據分析。實驗教學不僅要求學生完成實驗,更重要的是根據教學任務、目的,培養科學探究的意識,并能夠獨立地去學習、發現、有所創新。因此,應逐步培養學生的實驗設計能力。廣大的教師也應認識到,讓學生親自參與到物理實驗當中,是在初中階段其他學習所代替不了的一種培養創新人才的教學模式。
3.4 積極改善實驗條件,培養學生實驗操作能力
對于學生來說,實驗課區別于理論課,即使不愛學習的學生也愛看實驗,更想親自動手去做實驗,有種探尋的心態。教師要善于運用學生的這種心理特征和興趣愛好,認真組織學生實驗,并在學生做實驗的過程中加以適時指導,有目的地培養學生的實驗操作能力。實驗完成后應及時組織學生討論,并由教師進行總結性的點評和補充。通過交流合作,讓學生能夠更加深刻地理解實驗內容,對學生后續的學習具有積極的促進作用。
4 教師在物理實驗教學中的注重要點
4.1 做好預習工作,鼓勵學生參與
為了更好地完成物理實驗教學,教師應預先讓學生熟悉實驗目的、實驗器材及實驗內容,并在實驗課上詳細闡述實驗原理、注意事項,以及需要觀察哪些實驗現象、需要測量哪些實驗數據等等。通過教師的啟發及引導,學生根據實驗目的、原理和提出的假設,設計出具體的實驗方案和實驗步驟。
在組織物理實驗中,應盡量讓每一名學生都參與到操作過程當中。教師應鼓勵學生獨立完成實驗,并在他們遇到問題時適時加以指導和幫助。由于不同的學生動手能力、觀察能力、計算能力等等均不相同,因此實際實驗中可通過分組搭配的方式提升學生的實驗能力。除了課本上的實驗外,教師還可靈活設計一些物理實驗,如學了阿基米德定律后,可要求學生設計一個用浮力計算物體密度的課外小實驗;學習了電功率后,可要求學生設計一個用電能表測量用電器工作時實際功率的實驗等等。
4.2 嚴格規范操作,引導學生思考
嚴格加強學生對實驗儀器使用的規范化訓練,重視物理實驗中操作技能的培養。要求學生嚴格遵循實驗步驟規范操作、仔細觀察、認真測量,并及時記下所取得的各種數據和觀察到的各種現象。通過對實驗數據和實驗現象進行必要的分析、計算、歸納、推理,總結得出合理的實驗結論。若實驗結果與假設一致,則通過重復性實驗得出假設成立的結論。若實驗結果與假設不一致,必須分析原因重新提出假設、修改實驗方案繼續實驗。
如:給出實驗器材“6V,3W”和“6V,6W”兩個燈泡,并以串聯方式連接在電路中。起初學生根據日常生活經驗認為“6V,6W”的燈較亮,可通過實際操作后卻發現恰恰相反。此時引導學生思考:①燈泡的亮度代表什么?②學校、家庭中電燈的連接方式是串聯還是并聯?③不同連接方式中,電功率和電阻的關系?通過實際對比,讓學生對于“串聯電路的電功率與電阻關系”這一物理實驗的實驗目的有了更加清楚的認識。
4.3 及時檢查糾正,完成實驗報告
在學生做實驗的過程中,教師要及時檢查學生的實驗效果,及時糾正學生的錯誤操作,培養學生規范的操作習慣和嚴謹的科學態度。實驗結束后,要求學生自主整理實驗器材并寫出規范的實驗報告。一般來說,實驗報告應詳細記錄實驗名稱、實驗日期、實驗目的、實驗儀器和藥品、實驗步驟、實驗現象、實驗解釋及結論、實驗評價與討論等各項內容。通過上述措施,可較好地提升學生的實驗能力及實驗水平。
總之,物理是一門以觀察、實驗為基礎的自然科學。作為一名物理教師,應該在教授學生學習物理知識的過程中,正確地演示和指導學生實驗,激發學生的求知欲望,促進學生掌握知識、運用知識,培養學生嚴謹求實的科學態度以及實驗能力。
5 結束語
物理實驗是物理課程的一項重要教學內容,學生通過設計實驗方案、進行物理實踐、觀察實驗現象、記錄實驗數據、分析實驗結果、得出實驗結論等過程,從而實現自身動手能力和創新實踐能力的同步提高。未來,學校和教師要主動改變觀念,重視實驗教學。在平時的教學中通過物理實驗來不斷激發學生的興趣,培養學生的實驗觀察能力和實驗操作能力,充分發掘學生的智力因素,并全面創新物理教學的新模式。學生實驗能力的提高是一個長期培養和日積月累的過程,本次研究探尋了初中物理實驗教學中的有效措施和注重要點,具有一定的實際意義和參考價值。
參考文獻
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