物理实验教学的探讨

2022-09-11

当前深化教育改革, 全面推进素质教育, 坚持为学生的全面发展创造条件, 促使每位教学教育者必须转变教学理念, 教学方法。而物理实验教学, 更要为学生创造探索的良好条件, 营建一种学生积极实践的氛围, 使学生的实践能力和创新思维得到培养和提高。

一、转变实验教学理念, 更新教学思路

物理实验的方式主要有:演示实验, 学生实验, 随堂实验和课外实验等几种。虽形式不同, 但目的只有一个:就是尽一切办法激励学生动手实践, 亲身体验, 激发他们的创造灵感。而传统的实验教学无法实现这个目标。以前的教学, 要求用同样的器材, 同样的方法, 同样的数据, 一样的步骤, 写出一样的结论。如果没有这样“按部就班”、“循规蹈矩”、“依葫芦画瓢”, 则被认为是“哪里来的异端”, 认为是错误的。这样的教学片面强调结果, 而忽视实验过程, 只注重知识的被动传授, 而忽略学生实践能力的培养, 创新能力的训练。探究性的实验不一定要用很复杂的、很正规的仪器, 简单的器材、甚至自制的教具也可以, 然而实验结果不一定尽要求相同, 因此, 更新实验教学思路, 转变实验教学理念势在必行。

探究教学的本质是以人为本, 重视人格的教育, 重视全面发展, 重视个性特长, 重视潜能开发。而探究性的物理实验教学是集引导性、发现性、归纳性、探究性为一体的素质教育新理念, 教学过程仍以教材为基本内容, 以培养学生探究能力为目的而组织教学。探究性实验往往没有一成不变的实验仪器和实验步骤, 更没有同样的结果。其探究的层面和方法因人而异, 实验场所既可是课内, 也可在课外。可以利用实验室的现有的配备仪器, 也可以自制教具。以学生动手实验为中心, 辅以阅读教材, 观摩录像等直观手段, 教师设疑提问。最后, 由学生通过亲手实验、展开讨论而得出结论, 从而获取知识。

二、改进实验教学方法, 激发学生自主学习

只是确立新的教学理念是远远不够的, 还必须应用到教学实际中。物理学科的探究不只局限于书本上的寥寥几个实验, 学生的实际操作也不只园囿在实验室现有的器材。探究性的物理实验是为学生系统的学习提供实验教学方法。能力的形成主要依赖学生的自主学习和探究活动, 而不能简单地只讲授给学生, 也不能“死走老路、涛声依旧”, 重复前人实验。美国学者布鲁巴克说:“最精湛的教学艺术, 遵循的最高准则就是让学生提问题。”而大科学家爱因斯坦也指出“提出一个问题往往比解决一个问题更重要, 因为要解决一个问题也许仅是一个数学上的或是实验上的技能而已”。李政道教授也说过:“我们学习知识, 目的是要做‘学问’, 学习, 就是要学习问题, 学习怎样问问题。”两位大科学家无疑想说明同一道理:在学习中不断提出问题是极其重要的。而提出新的问题, 新的可能性, 从新的角度去看旧的问题, 却需要有创造性的想象力, 而且标志着科学的真正起步。”在物理实验教学中也只有通过学生自主探究和躬身体验, 让学生自主提出实验探究的问题, 运用探索手段作出种种假设和猜想, 制定计划, 设计方案, 收集证据, 分析论证, 合作与交流等活动, 自我体验, 激发创新灵感, 开拓学生各自独特的思维空间。传统的物理实验方法业已不能满足当今的教学要求, 物理知识的丰富性、趣味性、灵活性、实际可操作性, 确定了本科教学的开放性、自主性、探究性、多样化。为了使学生真正成为学习的主体, 让教学过程成为学生主动发现、积极思考和乐于探究的过程, 所以在平时的教学过程中鼓励学生大胆质疑、积极提问。

三、变演示实验为探索性实验

传统的物理演示实验以教师的表演为主, 学生成为被动的接受者、旁观者, 没有直接去参与实验。课前老师已经解决了实验中可能遇到的种种问题, 课堂实验中, 老师绘声绘神把最完美、最成功的精彩一面展示给学生。特别强调知识的接受, 注重知识的正确性, 实验的准确性, 只让学生一板一眼的接受, 造成学生无法正确处理实验中的偶发问题、突发事件。然而学生观摩的是老师精心设计的精彩表演, 完美展示, 对学生在学习物理的科学方法和科学态度方面不能得到锻炼, 也不利于培养学生主动探索物理规律的能力, 而探索性实验对培养学生思维能力、创造能力、自学能力、观察实验能力及解决实际问题的能力有独到的作用。正如爱因斯坦所说:“对真理的探索比占有更加宝贵”。这就给学生造成一种假象, 学生以觉得各种结论轻而易得, 不会遇到什么困难与挫折, 无法激发学生对知识的求知欲, 对科学的崇拜。长期如是, 学生缺乏对崇高理想的追求, 反而产生一些对虚拟网络世界的浓厚兴趣, 沉迷于虚幻的世界里不能自拔。然而, 最初学生刚接触物理学时, 最喜欢的就是实验课, 对实验非常有兴趣, 非常兴奋, 但被老师“掩饰”得不折不扣、天衣无缝, 失去了应有的光环, 失去了原有的魅力, 从而失去了对物理学科的兴趣、爱好和追求, 泯灭了实验课的最终目标和要求。例如在“牛顿第二定律”一节的教学中, 将这个实验变为探索性实验。其研究方法: (1) 边学边做实验:首先让学生按照自己设计好的实验方案做实验, 使学生从实验中初步认识物体的加速度a与物体的质量m及它所受外力F有关。然后, 笔者再演示课本上的实验, 规范操作, 这样, 不仅使学生掌握科学的实验方法, 而且让学生观察实验过程, 注意发现研究对象引起变化的原因和条件以及在实验中出现的现象, 使学生对a和F、m的关系获得感知。 (2) 探索知识:指导学生对问题进行具体研究, 处理实验数据、列表、画出a-F、a-1/m的图象。 (3) 归纳总结:师生共同分析、归纳、总结出牛顿第二定律。这样, 让学生用实验探索和理论探研两种方法自我进行推证, 在推证过程中学生就自然而然地对核定的研究对象、成立条件、使用范围、注意事项搞得一清二楚。让学生由学知识变为主动探索自然规律, 对知识学得更扎实更牢固, 同时使学生受到科学方法的熏陶。因此陈旧的演示实验的教学模式, 早已不符合当前的素质教育的要求, 必须彻底改变落后的实验教学理念, 彻底改变教学方法, “痛改前非”, 变演示实验为探究性实验。

摘要：本文围绕新课程的基本理念, 阐述了中学物理实验教学新思路, 探究新课程背景下探究实验教学的改进, 并提出培养学生对物理实验的自主性, 积极性和创造性的观点。

关键词：新课程,实验教学,自主学习,实践课