| 标题 | 如何利用物理教学来培养学生的实验能力 |
| 范文 | 石宇成 潘漫漫 摘要:在中学物理教学中,应该做并且有条件做的许多重要实验被人为取消,或者成为“黑板上的实验”,造成学生“听实验、背实验”的现状,这使得学生能力结构的发展不完整,缺乏创造性和开拓精神。针对此现状,本文就中学物理课堂教学中如何培养学生的实验能力做几点探讨。 关键词:物理教学;实验能力;创新 中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2009)7(S)-0010-2 物理学是一门以实验为基础的科学。在物理教学中,应该做并且有条件做的许多重要实验被人为取消,或者成为“黑板上的实验”,造成学生“听实验、背实验”的现状,这样使得学生能力结构的发展很不完整,缺乏创造性和开拓精神。知识是能力的载体,而创新是能力的灵魂,素质教育的核心在于培养学生的创新精神和创新能力。因此应充分利用物理教学中的实验,促进学生创造性思维的培养,提高学生的创新能力。在物理课堂教学中如何培养学生的实验能力呢?笔者认为可从以下几方面做起。 1 以实验教学为载体,培养学生实验探究能力 本次中学物理教学改革的主要目标之一是构建“以学生发展为本”和培养学生的“创新精神、实践能力”的课堂教学模式。中学物理以实验教学为载体,这是培养学生探究能力的主要途径之一。但教材中学生实验与大部分教师演示实验均属于验证性实验,缺乏对学生创新意识和科学探索精神的培养。因此,在教学中可以把一些验证性实验改为探究性实验,把部分演示实验改为学生实验,让学生积极主动地参与实验教学,在实验过程中获取知识、培养能力。 例如在“简单的磁现象”这节中,可将原来的演示实验改为学生实验,学生通过实验探索学习知识,同时发现一些新问题。笔者在讲授此节内容时,让学生观察磁现象时,有学生提出“同名磁极相吸”这种我们认为“错误”的观点,而且学生还大胆用实验予以“证明”:用一条形磁体的N极吸引一元硬币,再用另一磁体的N极去吸引这一硬币,得到同名磁极相互吸引的结论。这位学生对这现象还作出自己的解释:这两个条形磁体都吸住这个硬币,是因为引力大于N与N两极间的斥力,所以这两个磁极会相吸。在这一节课中,还有一位学生发现同样类似的问题:用条形磁体N极去靠近马蹄形磁体中间偏N端,也被吸住……。由此可见,学生通过自己动手做实验会比通过演示实验发现得更多,收获得更多。 在课堂教学外,教师也应尽可能创造条件为学生提供实践动手机会,使他们积极主动地参与探索。如讲到力学内容时,笔者要求学生完成一个“创意制作”的任务:利用生活中的材料制作弹簧秤和水平仪。他们交上来的作品让笔者非常惊喜,有用一次性塑料杯、易拉铝罐制作的水平仪;用钢锯条、美工刀片制作的重垂线;用废胶卷、塑料片制作的弹簧测力计……。通过实践获得的知识,让学生更容易理解所学的物理知识,并更容易将知识应用于实践。 2 改革演示实验教学模式 要适应新形势下的中学物理实验教学模式,需科学地设计实验教学,优化实验教学过程与方法和培养创新能力,建立起“引导——探索——实验——掌握”的教学模式。一般来说,课堂演示实验教师为主体,若学生仅仅是旁观者,则不利于学生创新能力的培养。教师可以不拘泥于教材和教参的安排,进行一些创新设计,将一些演示实验改为学生开放性、探索性实验。 设计物理实验需要灵活、综合地运用所学的物理以及相关学科的知识和技能,同时还需要学生:(1)查阅资料,了解实验原理和实验方法;(2)根据实验要求,正确选择实验仪器;(3)独立进行实验操作。让学生设计实验,能有效地培养学生解决物理问题的能力和创造能力,并适时对学生进行科学方法的教育。例如,胡克定律在教材中是直接给出公式f=kx,这不利于学生深刻理解和接受,可以利用物理实验室现有的螺旋弹簧、刻度尺、钩码、铁架台等器材进行分组实验,让学生通过实验主动得出胡克定律。 在物理教学中不仅要突出学生的主体地位,还需鼓励学生参与一些小制作的比赛,由此也能激发学生学习物理的兴趣。 3 实现实验方法多样化 目前学生的分组实验,普遍存在过度强调简单的操作练习。从器材、方法到表格设计都是按照规定好的步骤和方法进行实验,教师很少引导学生思考和探索,多数学生只是简单模仿,不能深入领会实验的原理和思想方法。但是从浙江省中考物理实验试题看出,出题者往往设计多个问题来考察学生的实验能力。如:你能否利用现有装置测定当地的重力加速度?你还能设计几种测定当地重力加速度的方法?利用同一个物体能做几个实验?这就需要教师在平时的实验教学中,注意培养学生的发散思维能力。在学生的分组实验中,鼓励学生在理解实验原理、方法的基础上,利用不同的器材、不同的实验步骤进行操作实验,发展学生的个性,活跃学生的思维。实验教学较课堂教学有更广阔的活动空间和思维空间,可以激发和满足不同层次学生的探索与创新欲望,使之达到不同层次创新能力的培养目标。 4 利用物理实验史进行教育 物理实验除演示实验、分组实验教育外,还包括物理实验史教育、课外小实验、学生小仪器制作等。据笔者不完全统计,浙教版新编初中教科书《科学》1至6册中,对物理学史上著名实验介绍达20多处。例如:牛顿第一定律的教学,课本一开始就以“历史的回顾”方式介绍了伽利略的理想实验,这种将有限的实验事实外推到无限的抽象思维方法;汤姆生利用实验准确地测出了电子的荷质比并发现了电子,他实验设计得巧妙,设计思想与器材组合都是创新精神的体现。这些实验的介绍,不仅向学生展示了科学发现、技术发明的过程,而且展现了科学家的创造思维和创新精神。要发挥物理学实验史的教育功能,教师可以启发学生在实验思想与设计的精彩之处提出问题。若条件允许,可采用演示实验来引发学生的好奇心,还可让学生自己动手,组织与设计实验,来“表演”某些著名实验。 5 创设实验氛围,促进创新 创新教学的构成要素是研究性、引导性、发现性、归纳性等有机结合,这就要求教师在实验中创造性地应用现代教学方法和教学手段,将多种教学方法进行优化组合,用“创造性的教”为学生“创造性的学”创造环境和条件。除了演示实验和分组实验之外,当前的研究性学习就是根据这一需要设置的新课程计划,具有典型的创新教育功能。结合初中物理教学开展研究性学习,学生接触到大量的实际问题,学生在自主创新活动中,提高应用所学知识解决实际问题的能力,不仅培养了学生收集、处理和加工信息资料的能力,更重要的是充分发挥了个人的兴趣和特长,促进了学生创新能力的发展。 总之,实验教学是物理教学中实施素质教育的重要基础和手段。实验不仅对激发学生的学习兴趣、提高实践能力具有不可代替的作用,而且也是为学生营造创新氛围,提高学生科学素质的有效途径。 参考文献: [1]傅道春.新课程中教师行为的变化[M].首都师范大学出版社,2003 [2]阎金铎.物理实验论[M].广西教育出版社,1999 (栏目编辑赵保钢) |
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