【摘 要】中學物理實驗教學如何進行改革?筆者根據現代教育理論,結合中學物理教學實行進行了一些嘗試,制定了整體改革方案,這個方案的指導思想是:改革傳統的教學觀念,強調實驗教學的整體功能,突出構成整體的各個要素的相互作用,從而全面提高學生的能力。為了搞好整體改革,筆者首先從觀念上進行更新,改變傳統的思維方式,建構了思考問題要有整體觀念,從整體出發又以整體力歸宿的思維方式。其次,摒棄了傳統的質量觀,以培養高素質,全面發展的人才為目的,代替過去只強調智育發展,圍繞中考轉的質量觀。在改革試驗中,我們始終以全體學生為主體,充分發揮學生的作用,把整個教學過程看成是師生共同合作共同探索的過程。整個教學讓學生意識到自己是學習的主體,自覺動手、動腦。
【關鍵詞】物理教學 實驗教學 改革
在整體改革試驗中,我們堅持教學的科學性原則,根據系統論原理——整體大于各部分的總和,結合學生的認知規律,實驗教學的完整性規律,把組成整體結構的各個要素有機地組合起來,在總體上通盤考慮。這樣,注意各要素的功能,而且更注意各部分相互聯系形成整體結構的新功能。
經過幾年的實踐探索,我總結了比較優化的物理實驗教學框架,下面就是這個框架的要點。
一、改革物理實驗教學的方法
(一)進行多項實驗活動,建立立體交叉體系
如前所述,物理實驗教學總的效果并不等于各個要素效果的機械總和。物理實驗教學的各個要素分為由課內到課外,由演示實驗到學生自制教具和學具等六 個方面。在實驗中,我們把這六個要素進行綜合分析,認為課堂教學、學生實驗、教具學具的制做、小發明和小創造、實驗競賽、專題講座六個要素組成的實驗教學系統的總功能不是各個部門各自直接地、單獨地體現出來的。而是通過它們之間的特殊聯系間接地、綜合地表現出來。例如,在《浮力》這一章的實驗教學中,我們首先讓學生自制學具——一個茶水杯,幾塊形狀不相同的木塊,一塊鐵皮。
在課堂教學中,教師利用演示實驗,調動學生的積極性,激發學生興趣,并根據教學進度,不斷提出問題,如,形狀不同的物體受到的浮力相同嗎?鐵皮放在水里,它一定會沉入水底嗎?同一物體分別放在水里、煤油里,它露在液面上的體積相同嗎?等等。課堂提出問題,要求學生利用自制的學具在課外活動分小組進行實驗,回答上面提出的問題。學生通過自己做實驗得出正確的結論,興趣很高,增添了學生積極進行實驗的信心。在學完了這一章以后,教師還進一步提出,浮力在生活、生產中的運用有哪些?一公斤的水能浮起二公斤的物體嗎?裝在船里石頭,卸一部分在水池子里,水面會上升嗎?等問題。
(二)抓好課堂內的實驗教學,寓實驗課改革于趣味之中
實驗教學能否達到最優目的,系統各部分能否協調運轉,關鍵的問題是看我們在課堂教學中能否引起學生較大的興趣。如果學生對實驗感到乏味,那是難以達到目的的。興趣的培養必須是通過多種途徑,多種形式綜合進行。物理學科是一門實驗科學,我們把中學物理的42個學生實驗,700多個演示實驗,逐一研究,在揭示物理規律的原則下,每一個實驗都做一些趣味性改進。如在演示水的不善于傳熱的實驗時,把事先準備好的小魚放到試管底部,然后在試管上部加熱使水沸騰時,魚卻在管底沒有什么異樣。學生感到十分驚奇。從而引起了學生的興趣,增添了學生學習知識的積極性。為了充分發揮學生的主體作用,在演示實驗時,我們吸收少數學生參加演示實驗,為做學生實驗時培養了一批骨干。這樣在演示實驗時,同學們觀察十分認真,收到良好的效果。
二、充分發揮小實驗的作用,降低自學釋疑環節中學生遇到問題的難度
物理是以實驗為基礎的學科。在物理教科書中有演示實驗、學生分組實驗,還有每章都安排的小實驗。通過這些小實驗,可以開發學生智力,激發學習興趣,培養學生的觀察能力和實際動手操作的能力。
發揮小實驗在物理學科調節教學中的作用,符合調節教學以教師為主導、學生為主體、思維為核心、訓練為主線、調節為關鍵、能力為目標的原則,能有效地提高物理教學質量。
(一)充分發揮小實驗的作用,更好地發揮學生在訓練操作中的主體作用。
訓練操作就是要學生把學到的知識轉化為能力,操作是檢驗能力的關鍵。小實驗從開始設計到制作,從演示實驗到觀察現象,從總結規律到運用理論解決實際問題,都是學生親身實踐,通過耳聽、眼觀、腦想、語言表述和動手操作練習來完成的。例如在學習導體和絕緣體時,學生用導線將電池(三節)、小燈泡和兩個鱷魚夾組成一個檢驗物體是否導電的實驗組。當鱷魚夾夾住鉛筆芯部分時,小燈泡發光,說明電路連通,碳質導電是導體;當鱷魚夾夾住鉛筆木質部分時,小燈泡不發光,說明干木材不易導電是絕緣體;當用兩手各握一個鱷魚夾時,小燈泡亮了,說明人體導電是導體;當松開一只手時燈泡熄滅,這說明空氣不易導電是絕緣體。通過實驗,學生認識了導體和絕緣體。知識在訓練中鞏固,能力在實踐中提高,思維在訓練操作中也得到發展。
(二)充分發揮小實驗的作用,在反饋環節中查缺補漏。
調節教學中最重要的環節是反饋矯正。只有在教學中及時接受反饋信息,根據反饋信息調節教學內容、進度,改進教學方法,盡快糾正偏差,才能做到講課有的放矢,從而提高教學效率、提高教學質量。而學生在學習過程中由于受到來自生活習慣的“前概念”的干擾,受前面所學知識中的“負積累”及知識綜合難度和抽象思維能力等多種因素的影響,學習新知識時會有障礙。充分發揮小實驗的作用,抓住反饋及時矯正,學生便容易接受。如為了幫助學生區分熔化和溶解兩個概念,我便讓一個同學親自動手做兩個小實驗,其他同學當參謀。實驗一是把一勺白糖放入盛水的試管中,觀察白糖有什么變化?思考試管里有幾種物質組成?實驗二是把一勺海波放入空試管中,用酒精燈均勻加熱,觀察海波有什么變化?試管里有幾種物質組成?然后引導學生比較兩個實驗有什么區別,再用熔化概念去對照分析哪種屬于熔化現象,最后讓學生討論。可見,借助小實驗可以形象、具體、直觀地說明問題,使學生能夠盡快彌補知識和技能上的欠缺。
總之,注重在物理教學中改革實驗教學和運用小實驗調節課堂氣氛,不僅能提高教學效率,還能逐步培養起學生的基本實驗知識和實驗技能。但作為中學學生物理實驗技能的培養,上述所論及的是最主要、最基本的。