◎葉雪芬
引言:物理實驗操作是學生學好、理解物理知識體系的重要方法,學生通過具體的實驗后可以明確物理的思想。在義務教育階段,物理實驗室是否真正為學生服務,直接影響學校物理教學工作的進展。實驗室必須建立科學,規范的管理制度,在實驗過程中,必須明確以師生服務為主體,以相應的管理儀器為輔,充分的發揮實驗室在整個物理教學中的作用,提高教學質量。
初中科學教學中,物理的教學占了很大的比例,而物理的實驗教學又在整個初中物理學習的重中之重。通過多樣的實驗,初中的孩子能更好地理解一些難懂的概念,也讓其在科學實驗中檢驗物理規律,真正體會實驗出真理這個定律,實驗操作可以將學生的思維與實驗相結合。初中的實驗一般真實、有趣,對青春期的孩子充滿吸引力,從而可以激發學生的求知欲望,鍛煉學生思考物理問題的解決方法。物理是一門自然科學,學生在學習這門課程時必須要有嚴謹的科學態度和認真做事的科學方法,絕對不能隨意得出結論。物理學探究與實踐的學習方式可以促進學生的全方位的擴展,在其今后的生活工作中,有著更好地解決問題的模式和思維方法。
規范的管理制度能更好促進實驗工作的開展。實驗管理人員必須做到嚴格遵循實驗室各項管理制度,有計劃有總結,每次實驗有通知單,認真的記錄教學及實驗有關的內容,做到制度化、規范化、科學化,真正服務于科學教學。
但是,儀器是死的,做實驗的人才是活的。儀器管理得再好,器材再完備,如果做實驗的人沒有真正掌握實驗的原理,沒有把儀器化為已用,沒有從實驗過程中真正體會到實驗的意義,那再完備再多的器材也只是一個擺設,日積月累也僅是柜子中積灰的器件而已。因此,如何把實驗儀器讓學生充分使用,如何緊扣課本,讓科學實驗為教學服務是實驗管理人員重中之重的要務。
學校的物理器材雖然很多,但全部都是統一調撥購買,并不能全部符合教材和教學的需要,而且有些實驗需要在原有器材的基礎上進行加工自制才能適合學生,這就給實驗管理者提出了更多更高的要求。例如,在浙教版教材九年級科學的焦耳定律部分,學校實驗室并沒有現成的整套器材,需要根據教材的內容自制燒瓶加熱裝置。因為裝置較多,全部要實驗人員一個個去準備非常費時,考慮到器材準備過程不是很復雜,筆者就發揮學生的能動性,提前一天挑選了幾個志愿者,利用課余時間,在實驗室開展實驗準備工作,把帶加熱絲的燒瓶先制作好。這樣在第二天正式實驗課的時候節約時間,為完整順利完成后面的實驗打下基礎。學生可以通過自制的過程提升自己的動手能力,可以更加清楚的了解物理知識是根據生活演變而來的這么一種道理。再者,學生的自制過程可以有效的減少實驗室人員的勞動量,從而實驗室人員將這些勞動量轉換到更加高難度的工作中。
為了確保每一個實驗都能夠完整順利進行,需要實驗人員與教學人員進行配合,在學生需要進行某項實驗前,教學人員將實驗具體步驟告訴實驗人員,實驗人員提前將實驗內容進行測試,盡量避免實驗中的不可控因素,減少誤差。對于某些不好掌握的實驗步驟,做到心里有數,提前準備,控制住局面。在實驗進行前,應讓教師先演示一遍,確保學生明白具體的操作,大幅度的提高實驗成功率。
當今社會,許多領域的發展都離不開新興技術——信息化技術,實驗室同樣也可以充分運用這門技術,實驗室信息化管理和運用將會是未來發展的一大趨勢。信息化技術是在傳統實驗室的基礎上加入互聯網、網絡通信、多媒體等相關的技術,不僅把實驗室中的各種實驗資源通過信息化的技術進行管理,而且可以實時處理實驗過程中的各類的數據,及時反饋給上課教師和學生,非常方便與直觀。
每一節教師演示實驗或學生分組實驗前,授課教師通過電腦,編制詳細的實驗通知單發給實驗管理者,上面注明實驗目的、實驗名稱、所需的器材、數量、實驗過程、時間、注意事項等,實驗管理人員根據通知單,提前按要求準備好,若有必要也可以根據學情校情調整。實驗課結束后,根據學生實際情況在通知單上做好備注與改進反思,保存留檔,便于下一次實驗參考。長而久之,這些實驗通知單與反思匯總不僅是學校實驗工作的檔案,也給新教師在后期有實驗中一個參考,更為學校添置實驗器材提供了很好的數據資料。信息化之后的實驗室將實驗教學、設備、儀器、資料等融合為一體,解放了工作人員的勞動力,也讓實驗室做到無紙化,為實驗資源庫建設提供數據積累。
信息技術除了在實驗準備前的滲透,在實驗中更是書寫著濃墨重彩的一筆。筆者學校有一個物理實驗室建有PAD終端教學設備,課堂上,實驗人員和授課教師配合,充分利用電腦技術與學生手中的PAD終端,將實驗數據及時反饋與統計分析,非常直觀,不僅讓教師可以及時了解學生的實驗操作與掌握情況,也讓學生自己對自己在實驗過程中的方法與差錯有跡可循,便于及時更正調整,再次實驗。
現在非常流行的STEAM教學理念也深深影響著學生實驗課的準備與操作,STEM教育以設計和探索為手段,在解決實際問題中進行知識學習,它要求教給學生“思考方法”,而不僅僅是“知識點”,探索將物理學科與其它學科融合進行課程探索,這與我們的科學實驗目的是不謀而合的,即為學生留足認知空間和操作空間,重視學生的體驗和興趣發展,鼓勵創新思維,最終在問題解決中引導學生綜合運用相關知識開展探究,讓孩子成為一個完整的可持續發展的人。
傳統的教學認為,實驗室只是學生教學中的輔助部分,只是基于理論課的附屬手段。有部分新教師害怕實驗失敗在學生面前沒面子,不愿做實驗、不敢做實驗,用PPT、小視頻等來替代實際的實驗操作。還有部分教師因為教學任務緊,覺得做實驗浪費時間,對提高學生學業成績沒有幫助,也不愿在實驗課上多花時間,這些都嚴重影響著學生能力的全方位培養。我國著名科學家楊振寧先生曾經說過:“科學中的90%來自于實驗活動,科學的基礎是實驗。”這就要求全體的教育工作者改變觀念,共同努力,為學生提供更多實驗操作的機會,讓學生在動手中動腦,真正掌握科學的真諦。
教材中的實驗種類繁多,各式各樣大大小小的實驗準備起來對實驗人員的精力是一個極大考驗。除了實驗的內容出現更新,實驗需要的器材也需要引進新的種類。為了配合各個實驗能夠更好進行地下去,實驗室中的器材必須跟隨教材的更新而進行更新,同時也需要工作人員了解關于更多儀器的知識,必要時也根據手頭現有的材料進行自制,主動改進實驗儀器裝備,讓儀器為學生服務,為學生的實驗操作提供更多的可能。
當今教育正在面臨深化改革,通過實驗教學的理科教學才是符合當下教育發展的趨勢,也是我國踐行素質教育的根本,更是新時代教育理念下人才培養的要求。作為實驗室教學的管理者,應該明確自身的地位和素質要求,學習和掌握相關的物理實驗和管理能力,才能更好的適應時代發展。