耿會萍
(安徽省阜陽市臨泉縣第一中學,安徽臨泉 236400)
高中教學在教育中占有很大的比重,同時高中的物理教學在高中教學中又占有很大的比重。以前很多學校普遍存在的現象就是“重理論,輕實踐”,為了節約時間壓縮了實驗教學的占比,很多教師認為課上所講的理論知識會被學生理解吸收,從而忽視了實驗教學。但事與愿違,很多學生對教師所講的物理學理論知識一知半解,了解太淺。這種情況下,教育部及各學校越來越明確地認識到實驗教學對高中物理教學的重要性,要求全面落實實驗教學以解決高中物理學學習中存在的問題。實驗在高中物理教學中有幾個重要作用,以下筆者將逐一進行分析。
高中物理是高中理科難度比較大的科目之一,其難點在于所學知識中有大量的物理學定律,這些定律需要一步一步驗證才能被學生接受和理解。傳統的物理教學模式為了節省教學時間,沒有做到全面的實驗教學,造成了學生學習不積極、課堂氣氛不活躍的窘狀,導致很多學生對物理了解得不深刻[1]。
在對傳統的物理教學進行改革之后,教育部加大了高中實驗課程的落實力度,并且很多高等中學也建設了專門的實驗室來滿足日常的物理教學需要,在很大程度上解決了上面提到的問題[2]。
首先,實驗的主旨是動手動腦去做,前人發現這些物理學規律并且總結成定律定理時,也是通過大量的實驗驗證從而得到結論。所以,實驗在高中物理教學中的一大作用就是培養學生的動手動腦能力,實驗可以使學生成為某個物理定理的驗證者??赡茉谖锢碚n堂上教師講解理論知識時,這名學生對教師所講的內容無法充分理解,他的腦海中無法形成這個知識所構建的物理模型,但是在實驗中,他就可以清楚地看到這個立體的物理模型,通過自己動手操作、動腦思考,驗證出物理定律是正確的,他的腦海中就會加深對這個物理知識的印象。
其次,在高中物理課程學習中,教師會傳授大量的物理定律定理,單一枯燥的課堂講解勢必會降低學生的學習積極性,如果加入實驗教學,情況就大不一樣。如果教師在講解一個定律時加入一些課堂演示的內容,就可以提高學生的學習興趣,降低排斥心理。以“自由落體運動”為例,這一部分內容是非常基礎又非常重要的內容。在課堂上,教師可以利用小實驗活躍課堂氣氛,可以讓學生找不同的物體置于相同的高度自由降落,每個學生通過自己的實驗得出結論。這時有的學生會求證不同的物體置于相同高度會同時降落,也會有個別學生提出自己的質疑,總感覺自己的兩個物體不是同時落地。有了質疑后,大家互相商討,最后發現是由于空氣阻力的原因,使兩個材料不同的物體下落速度不一致。這時就有了結論,如果在真空的環境下,任何物體都會同時降落。
這種課堂隨機實驗及實驗室的正規實驗,會充分調動學生的學習積極性,活躍課堂氣氛,寓教于樂的模式充分體現了實驗在高中物理教學中的重要作用。以此類推,假如每一篇文本在學生二次閱讀之后,其功能價值都得以拓展與增大,對學生來講這就是一種本質能力上的提高。
很多學生不喜歡物理,或者說認為物理難的原因是物理不夠吸引人。物理教學的傳統模式就是先記住物理定律,再去解決問題,由此使得學生不會用發散性的思維去思考問題。物理實驗教學就很好地彌補了這個教學短板。
首先,實驗避免了一些學生不思考的問題。實驗是沒有固定公式、固定步驟的,需要學生利用已有的實驗器材自行設計實驗。在設計過程中,每個人的思路是不同的,一個小實驗就會充分活躍起學生的思維,他們通過自己的方式去驗證某個定理,最后排除誤差后發現會與定理吻合。在這種情況下,學生就會加深對所學內容的理解。如果實驗過程中某個學生操作實驗后沒有得出與定理相吻合的結論,那他就會產生質疑,于是會思考各種問題來找出自己實驗中的缺陷,這樣就更加鍛煉了這個學生的思維[3]。
其次,實驗還可以避免一些學生的懶惰心理。很多學生缺乏主動學習的能力,往往教師在課上不能直觀地看出這些學生是否學會了所講的內容,課后作業中又無法體現他們的真實成績,但是如果所有人都參與了實驗,就可以及時發現這些懶惰的學生。因為實驗需要自己設計,以“打點計時器驗證機械能守恒定律”來說,實驗中每個人需要自己平衡摩擦力、選取重物等,最后每個人實驗所產生的紙帶都是不同的。這時學生無法偷懶,他們若想得到正確的結論,必須自己動手動腦去做,必須靠自己的思維去尋找正確的結果。在這種實驗模式下,基本能滿足所有學生對所學內容的理解和印象的加深,也會使每一個學生參與到學習中來。
傳統的物理教學模式的一個弊端就是學生被動地學習,課程改革落實實驗教學后解決了這個問題。通過實驗可以培養學生自主探索的能力,讓學生認識到前人是先通過大量的實驗得出準確結論的,而不是得出結論后再發明的這些實驗。所以,學生在實驗時往往就不再拘泥于所學內容,他們會存在創新,這種創新的探索精神很大程度上能產生基礎理論教學達不到的效果[4]。
實驗教學會立體直觀地展現一些物理學定律,這種直觀的體驗會加深學生對所學知識的印象,也會增強學生的物理建模能力。讓學生學習知識的目的是為了學生將來的發展及為社會培養一批有能力的人才,學生在高中及高中畢業之后會大量用到高中物理學的內容。例如,一些設計性的比賽會廣泛用到物理建模的這種能力;學生在日常的物理實驗中,需要設計、驗證等,這一系列的實驗操作就是在構建物理模型,也是在鍛煉學生的建模能力,為今后的學習及參賽、工作等方面奠定良好的物理基礎。教育的目的就是培養學生的綜合素質水平,而看似不起眼的物理實驗對整體的教育有深刻影響。
以上是我對實驗在高中物理教學中的作用做出的簡單分析。從分析中可以看出實驗對于高中物理的重要意義。首先,教師要負起責任把學生的實驗教學帶好,其次,學校及教育部門更要落實實驗教學的工作,加大力度建造高級中學的實驗設施,讓所有的高中生做得上實驗,感受實驗的魅力,更加全面地了解和學習物理學。