徐樹平
河北省石家莊第二實驗中學
談素質教育下的高中物理實驗教學
徐樹平
河北省石家莊第二實驗中學
物理學是自然科學的基礎,物理學是以實驗為基礎的科學,這就決定了物理實驗教學在培養學生科學素質方面起著舉足輕重的作用。物理實驗是以掌握物理要素及其相互間規律為目的,人為復制和調控物質運動的狀態與過程的一種科學實踐活動。物理實驗主要依賴儀器進行。物理實驗的基本特征是通過人工復制和調控。減少次要因素的干擾,突出研究對象和研究的過程,且便于重復操作。實驗在物理教學中有著不可替代的重要地位,通過物理實驗可以提高學生學習物理的興趣,培養實踐能力、分析能力,形成嚴謹的、實事求是的世界觀。素質教育下如何進行物理實驗教學是我們必須研究的問題,下面談談自己的認識。
教學中要真正運用好物理實驗,提高教學質量,發揮獨特的作用,需要提高教師自身素質是上好實驗課的前提:教師要有物理學理論和實驗知識;有教育學、心理學和教學法的知識;親手實踐;具備良好的實驗能力和實驗技能,通過不斷學習實驗教學能力和知識水平提高;有鉆研和創新精神;對疑難實驗進行專題學習和研究、改進方法,接受新的教育理論和思想,指導教學實踐;積極參加針對物理實驗中對實驗的設計,測量操作技巧、改進方法及排除故障的創造性能力,實驗考核的命題能力等培訓及各級物理實驗研討會,提高自身素質。
實驗教學中:對物理史上著名實驗介紹。如:《科學之旅》中介紹了“伽利略對擺動的探究”從而發現“擺的等時性原理”,并根據這個原理制作“機械擺鐘”。點評:展示科學發現、技術發明的過程;展示科學家創造思維和創新精神,同時對學生進行科學精神和創新意識的培養。介紹典型物理實驗事例,培養創新意識和欲望。如:教學凝固后,介紹“姆潘巴”現象及其發現過程,同時介紹中央電視臺《走近科學》欄目的片段:上海某中學三位學生在物理老師的指導下,經歷幾個月、做了上百次實驗,獲得上萬個數據,最后論證“姆潘巴”現象不存在。向學生介紹此事例:A要求學生向坦桑尼亞中學生姆潘巴和上海的幾位中學生學習,學習他們敢于質疑、有實驗探究的精神;B用榜樣的示范作用來激勵學生的創新意識和創新精神,從而激發創新氛圍。
動手實驗是學生參與實踐的具體過程,師在實驗前強調實驗室規則和要求:(1)實驗前必須完成預習內容;(2)按分好的組坐好,不得亂動器材;(3)實驗時不能大聲喧嘩;(4)實驗完后將器材擺放整齊,經檢查后可離開;(5)不能將器材帶出實驗室,如有損壞及時說明:另外帶危險性或損壞性的實驗,要先檢查,避免損壞和意外。
如:在用電流表測量電路時,開關應斷開,電流表應與被測部分串聯,注意電流必須從電流表的正極流入負極流出,被測電流不超過電流表的量程,不能將電流表不經過用電器而直接接在電源的兩端。在此檢查后閉合開關進行實驗:在“做”觀察水的沸騰實驗時,注意酒精燈的正確使用。即:不允許用酒精燈去引燃另一盞酒精燈,使用完后不能用嘴去吹滅酒精燈,應用燈帽蓋滅,操作過程如果不當,灑出的酒精燃燒,用濕抺布蓋滅。
學生動手實驗的作用:學生動手實驗有利于調動學習興趣和積極性。據統計:喜歡物理的占84%,不喜歡占3%。學生對學習內容的鞏固程度與學習的方式關系很大。據統計:通過聽講授,能記住25%;能看到實物或現象能記住40%;雙方都做到能記住65%;看到實物或現象自己又描述過,能記往83%;既動手邊做邊描述能記住97%。所以在物理實驗教學中讓學生動手實驗,在實驗的基礎上討論、分析,歸納概念和規律,有利于學生理解和掌握知識。教育家陶行知提倡手腦并用的學習方式,教學中提倡動手實驗,正是遵循陶行知先生的教育理論去實踐的,培養實驗能力。動手實驗是學習研究過程,在直接參與動手實驗過程中,逐漸認識到實驗是獲得物理事實的根據;是檢驗假設真理性的標準;逐步領會科學家是如何通過物理實驗獲得物理事實,得出概念和規律的。點評:通過長期動手實驗的訓練,能掌握學習和研究的基本方法。
觀察是人們對客觀事物、現象感知過程中的一種最直接的方法。物理課本中的每個概念和規律一般由觀察、實驗、分析、歸納概念、規律應用、實際問題等構成,為了提高觀察能力,在引導觀察實驗現象時應注意:從什么地方觀察,發生什么現象?現象發生變化過程的條件是什么?觀察同時思考、分析、比較、歸納此現象有什么特征?說明什么問題?如何判斷推理,概括有關性質和規律?逐步形成邊觀察邊思考的習慣、掌握觀察方法和提高觀察能力。如:觀察水被加熱至沸騰時,提出問題讓學生邊實驗、邊思考:A、開始加熱的燒杯底和內壁是否有小氣泡?怎樣產生的?B、初始階段如水溫度有什么變化?為什么?小氣泡在上升至水面過程中其體積有什么變化?C、當水中有大量氣泡產生,并迅速上升過程中,體積不斷增大,到水面破裂時,溫度是否變化?瓶口出現的“白氣”是什么?D、如果沸騰時間較長,還會看到水位比加熱前有些下降為什么?這將膨脹、熱傳遞、氣化、液化等知識有機地聯系起來,從而提高觀察和思維分析能力。
我們要在高中物理實驗教學過程中,不斷地激發學生的學習興趣,培養他們的實驗觀察能力和操作能力,充分挖掘各種智力因素,全面提高教育教學質量。