摘 要:物理學是一門以實驗為基礎的科學,物理實驗是物理教學的一個重要組成部分。然而,長期以來我國中學物理實驗教學存在很多弊病,導致學生對物理實驗缺乏吸引力,嚴重挫傷了學生學習物理的積極性和主動性,限制了學生的求知激情和創造性思維。因此作為教學第一線的物理教師必須對目前實驗教學現狀進行分析和深層次的思考,并對實驗的硬件與軟件進行必要改革與提升,建立起一種適合當代科技發展、有利于培養具有扎實基礎知識和創新能力的高素質人才的物理實驗教學新體系,本文就二方面的問題進行探討。
關鍵詞:中學物理 實驗教學 現狀與策略
我國培養的學生缺乏創新能力,不能“手腦并用”,主要表現在能簡單操作,不能勝任復雜操作;能模仿操作,很少有設計思路;教師有新教學理念,不能在實際中落實;教材實驗內容設置缺乏生活性、趣味性,數量有待增加;實驗室建設跟不上課改要求;實驗評價缺乏科學性等等。
一、體現探究,更新實驗教學方法
1.改演示實驗為師生協同實驗
協同實驗指在教師示范的同時學生也進行實驗操作。學生只有親自動手操做,在觀察、分析、歸納的過程中,才能濃厚學生的學習興趣,也更有利于對學生能力的培養。它改變了傳統的老師講解——實驗,學生聽——看的模式,而是把師生的雙邊活動按需要混合在一起,鼓勵學生主動參與。例如在引出楞次定律時,單純的演示,教師講得吃力,做得也吃力,學生聽、看效果往往不好,若改為在教師指導下學生自己去嘗試各種情況下產生感生電流的條件,并在教師有指向性的啟發下自行歸納總結結論,學生的理解和掌握就會更好。
2.變驗證性實驗為探索性實驗
傳統的物理實驗教學常常是教師把實驗目的、內容、步驟詳細而周密地安排好,甚至連結論也預先講給學生。學生只需依葫蘆畫瓢地被動驗證結論。結果使學生失去對實驗的探究欲望,在學習中缺乏靈活性和創造性。如果教師能選取一些靈活性大、變通性大的問題,積極創設情境,鼓勵學生發散思維,進行多方位、多角度觀察、思考、探索、想象,從而提出多種設想和解決問題的方案,在此基礎上,再引導學生進行收斂思維,確定解決問題的最佳方案,這樣不僅能培養學生的基本操作技能,而且能訓練學生思維的流暢性、變通性和獨創性(發散思維的三個難度),從而激活創造思維。例如研究凸透鏡成像實驗,當調整凸透鏡、光屏的高度,使燭焰、凸透鏡、光屏的中心在同一高度后,可先讓學生確定一定的物距,自由移動光屏,看能否在其上成像?成像狀態如何?再確定另一物距,移動光屏,觀察成像的情況。或者確定一定的像距,讓學生移動燭焰慢慢從遠處靠近透鏡,觀察燭焰在光屏上的成像情況,給學生一個自由探索的空間,對實驗有一個感性的認識。而不直接規定學生要嚴格按照實驗的順序:U>2F;F
3.布置課外實驗作業
教師往往僅布置書本的理論作業,不布置實驗作業,這種重理論輕實驗的做法,已暴露出我國現行教學體制的缺點。在國外的作業中,就有要求自制一公斤水泥、測牛皮紙的張力等,足以看出他們對理論知識與實踐操作相結合的重視程度。課外實驗作業大體有兩類:一類是動手的小實驗,教師要緊密結合教材內容,啟發學生利用方便易得的材料做一些簡單、安全的實驗。如懸掛法測物體的重心、紙盒燒開水、驗證合力與分力關系、自制萬花筒、熱氣球、安裝樓梯電燈、球型浮力水位器等。另一類是動腦的課外實驗方案設計和交流。課外實驗作業有利于培養理論聯系實際能力,養成積極思考的習慣,同時使學生感受成功喜悅,促進學習物理的原動力釋放。
二、走出實驗,走進實踐
學生實驗能力的提高,創新意識的培養,必須要變實驗知識為實踐能力,啟迪其創造思維。利用課外活動時間或雙休日、節假日活動時間開展實驗活動和“小創作”、“小論文”等活動是最佳的途徑之一,以求升華創造意識,總結創造成果。
開展征集問題、探尋答案的主題班會。物理學中幾乎每一個重大發現都表明創造性思維活動起始于困難或問題,是圍繞著解決問題展開的;問題意識、質疑精神,是打開未知科學大門的鑰匙。學生從小學到高中發生在身邊的事情中總是有許多自己解決不了的問題,這些問題學生可能沒留意,也可能注意了,但一直沒能力、沒機會解決,通過班級征集活動,學生會進行再思考,然后整理匯報。教師收集以后,再發動全班進行收集資料數據,探尋正確答案,最后以“科學研討會”的形式,也可以是辯論會的形式進行交流匯報。學生通過征集活動會提出許多教師意想不到的有價值的問題。可以說由問題的提出到問題的解決是激發學生創造發明的源泉。
開展自制教具和小制作活動,或將現成的教具進行改造和創新,并定期對自制教具進行講評。學生通過實驗設計、制作、操作、改進等環節,不僅可以加深對物理概念、規律、原理的理解,而且動手實驗能力得以訓練,整理數據、解決問題能力得以提高。同時,教師可以選出其中質量高的、效果好的小實驗作為教學中教材的補充實驗。實踐表明,學生能制作出很多教材中沒有的實驗教具,而且有些實驗中的教具經過改造加工后,具有材料簡單、操作方便等特點。如:導體、絕緣體的演示器、靜電除塵器、雷電現象演示器、潛望鏡、反沖小車、水力發電機、彈簧秤等等。開展實驗設計方案競賽。教師根據教材所涉及的內容,可提出一些研究的方向,啟發學生自行設計實驗方案(這也是符合當今中、高考的趨勢之一)。教師應定期收集學生的實驗設計方案,認真審閱,對合理性強、可操作性強、實驗結果準確性高的“作品”,要給予表揚和鼓勵,以進一步激發學生的動手興趣。
作者簡介:寧良澤(1968.10-),男,漢族,甘肅古浪人,本科,甘肅省古浪縣第五中學,中學一級教師,研究方向:中學物理實驗教學。