普靖峰
【摘 ? ?要】高中物理新課程標準對于高中物理實驗教學做出了明確的規定,為其指明了發展的道路和方向,這既是高中物理課程教學的自身要求,也是時代、社會發展的必然選擇。為了適應時代的要求,符合新課標的標準,高中物理實驗教學必須不斷的創新和進步,不斷改良其中的弊端和問題,只有這樣才能通過高中物理實驗進一步激發學生的學習興趣,培養其探究習慣和動手能力,為將來更深奧的學習打下堅實的基礎。
【關鍵詞】新課標 ?高中物理 ?實驗
中圖分類號:G4 ? ?文獻標識碼:A DOI:10.3969/j.issn.1672-0407.2016.01.110
高中物理實驗教學是物理教學中的重要組成部分,這是提高高中生各方面能力的主要環節與過程。隨著新課標的提出,對于高中物理實驗教學也提出了新的要求,高中物理教師就應該把握新課標精神,引導和培養學生制定試驗計劃、設計實驗的能力。在這一環節,學生要根據實驗的內容設計有效的實驗方法,并合理選擇實驗儀器和材料。實驗教學變化體現出素質教育的理念,是培養學生探究能力和動手能力等各方面能力的精神的體現。
一、教師應以學生為中心,精心指導、嚴格要求
素質教育要求課堂教學應發揮學生的主體地位,但是并不是否定教師在課堂中的地位。教師只有以學生為中心,精心對待、嚴格要求才可以。所以,在物理實驗教學中,教師應該做到以下幾點:首先,教師應該秉持認真負責的態度,做到精心指導。
比如在實驗“用打點計時器測速度”的實驗中,教師應該向學生講清步驟,每一步需要什么,哪一步有什么要注意的地方等。通過指導后,學生的動手欲望和自信心被激發。那么就能夠取得良好的實驗效果。需要注意,精心指導并不是面面俱到,在此實驗中,教師講清需要注意的問題就行了,剩下的比如說打點計時器的使用方法,學生可以遵照說明書自行探究,以便培養其探究能力和動手能力。其次,嚴格要求體現在要求學生在試驗后認真的反思總結上。教師必須要求學生認真填寫實驗報告單,并交流匯報實驗結果,以便引起學生的關注和思考。在填寫實驗報告是,必須嚴格要求學生,不能讓學生以課本中或者主觀想象的數據替代實際數據。
二、變演示實驗為探索性實驗,培養學生的創新能力
在以前,課堂演示實驗一般以教師為主體,學生僅僅是旁觀者,沒有直接參與,不利于其創新能力的培養。將演示實驗改為探索性實驗,讓學生充分的動腦、動手、動口,發揮學生的主體作用,從而有利于學生創造性思維的激發。
比如在“牛頓第二定律”的教學中,先給出器材:課桌上放四根同一型號的試管,二根同一型號的條形磁鐵,兩支同一型號的彈簧秤。不給學生講解儀器的使用、實驗步驟以及如何觀察實驗得出結論,僅告訴學生利用桌面上的器材(可選用)用你所做的實驗回答:(1)力的作用是否是相互的?(2)相互作用力存在什么樣的關系?讓學生充分發揮想象力,多角度多途徑地再現定律的形成過程:有的學生將兩根磁棒握在手中,同名極相對或異名極相對;或將兩根磁棒都放在試管上或者一根放在桌面上另一極放在兩試管上;彈簧秤對拉或手拉彈簧秤等多種實驗得出了“力的作用是相互的”是一個普遍的規律。
我們不僅要變演示實驗為探索性實驗,同時不斷探索變敘述性實驗為操作性實驗,變家庭小實驗為課堂操作性實驗。在實驗中抓住現象,揭示本質,充分發揮實驗教學的探索功能。學生通過自行設計方案、動手操作、探索體驗,從中發現問題,解決問題。教師再作適當點撥,學習效率會明顯提高,從而促進了學生創造思維的發展。
三、采用多種實驗方法,活躍學生思維
我們在幫助學生掌握實驗原理的基礎上,鼓勵學生要能夠達到實驗目的,用什么方法、選用不同的器材、設定不同的實驗步驟進行實驗都可以。在實驗中,學生需要在各種因素中進行取舍,對所得信息進行篩選。這就要求學生在即定目標的過程中,要有全局觀點,在不同情況下善于應變,培養學生的應變能力,使學生分析抽象概括綜合表達能力都得到訓練和發展。
四、創設實驗問題,促進學生創新能力的發展
“教實驗”轉變為“用實驗教”,充分發揮實驗的教育功能,嘗試用探究的方法進行實驗教學,培養學生的實踐能力與創新精神,這就要求我們教師在實驗中創造性地應用現代教學方法和教學手段,將多種教學方法進行優化組合,用“創造性的教”為學生“創造性的學”創造環境和條件。
比如講到超重和失重時,取一只廢礦泉水瓶裝滿水,在瓶底部側面用鐵釘戳穿一個孔,問同學們看到了什么現象?學生答“水從孔中流了下來”,“請同學們再認真觀察,當礦泉水瓶從手中自由落下的過程中還能看到水從孔中流下來嗎?”學生答“沒有水從孔中流出來”從而引出失重和完全失重的概念?!爱斞b滿水的礦泉水瓶從低處向上加速運動時,同學們又看到了什么現象?”學生答“水從孔中流了出來,而且流速更大了。”于是引出了超重的概念。
如能在教學各環節中不斷提供大量的、生動的物理事例作為感性材料,“用實驗教”,以感知具體的物理事實,通過分析、綜合、抽象等思維加工來積極調節學生原有認知結構。實現從“不理解”“想不通”到“懂了”“想通了”的同化、順應過程,達到形成概念、掌握規律,并讓學生利用物理知識來解決各種實際問題,完成思維從抽象到具體,促使知識內化,實現向能力的最終遷移。逐漸促進學生創新能力的發展。
五、應用多媒體進行實驗教學,促進學生觀察能力、思維能力的發展
信息化時代的實驗教學,我們要充分利用信息技術的優勢,在重視傳統的實驗手段的基礎上大膽創新,逐步將信息技術應用到物理實驗教學中,物理課程中有些實驗如理想實驗,在中學環境下很難完成,而利用計算機模擬理想狀態,可以很好地展示。比如在做探究單擺的周期與擺長關系的實驗時,同學們采集到大量數據后,利用excel軟件的函數功能很容易在T-L坐標系中描出曲線。節省了數據處理時間的同時提高了精度。又如,在高中課本的《運動和力》這一章中的伽利略的著名實驗——對接斜面實驗,是牛頓第一定律的實驗基礎,依靠現有的儀器無法表現那種無摩擦的理想狀態,而利用計算機可以達到理想境界。物理中還有一些實驗在常規中學實驗室根本無法做,在學習原子物理中的小粒子散射實驗時,就可以利用多媒體電腦制作這類實驗的動畫,這為物理實驗教學和培養學生實驗能力提供了嶄新的平臺,促進了學生觀察能力、思維能力和實驗能力的發展。
在實驗教學中我認為還要盡可能地做到以下幾點:1.突破教材、課堂的限制,盡一切可能地開發與設計新的實驗。2.改變實驗的評價機制,關注學生的實驗過程,從人的一生是可持續發展的高度出發,發現和發展學生多方面的潛能,將實驗評價變為學生自主性學習的有力促進者。實驗,不僅能提高學生的學習積極性,更重要的是通過實驗可以培養學生科學的態度,培養學生觀察、分析問題的能力,讓學生逐步了解科學的發展過程,培養學生學會合作、與人共事的能力,鞏固已學過的知識,培養學生自主學習的能力以及掌握研究性學習的方法。
基礎教育課程改革呼喚創新,新課程要求教師要由課程規范的復制者變為新課程的創造者,而我們物理教師在實驗教學中培養學生能力的開發與設計方面有著廣闊的創新天地。