用乡村适宜资源培养农村中学生物理实验能力初探

物理实验既是中学生必备的一种重要能力, 也是中学物理大纲明确要求培养的目标之一。然而农村中学由于教学设备及环境因素的制约, 使得教师在培养学生的实验能力方面受到很大的局限。再加之部分教师受传统教育的影响, 往往对物理实验采取讲、背、练的训练模式。这就从根本上制约了学生实验能力的发展。那么农村中学是否就无法奢想对学生实验能力的培养了呢?事实上只要我们善于挖掘农村固有资源, 抓住农村学生的特征, 积极从学生熟悉的题材出发, 那么培养出具有较强实验能力的中学生是切实可行的。

1 激发学生对实验的兴趣依然是实验能力培养的先决条件

兴趣是个体积极探究某种事物或进行某种活动并在其中产生积极情绪体验的心理倾向。也是人才成长的起点。农村中学由于不具备书本上的许多演示实验器材, 导致教师对教纲要求的许多演示实验只能将自己头脑中现成的模式进行口头转述, 最多也只是购买光盘播放后集中观看, 学生毫无直观感受, 更不要说学生自已再置疑解惑了。更为严重的是久而久之学生就失去了对物理实验的兴趣, 认为做实验只不过是走过场, 只要做题、“背”答案就行了。那么在农村的客观现状又是无法一时改变的, 又如何才能尽快唤起学生对实验的兴趣呢?笔者通过多年的实践探索得出了以下行之有效的方案。

1.1 教师自行设计演示实验, 加大演示实验的诱发力度

中学物理的知识都是发生在学生身边的物理现象, 每一理论的揭示都可在身边再现其过程情境。如果我们能尽量从农村学生熟悉的器材、现象出发, 设计一些学生身临其境的演示过程, 那么学生就必然具有极强的参与欲望, 继而就会积极动手自我探究。例如我曾在初中向学生介绍“大气压强”一节的内容时, 教材上设计的马德堡半球实验和托里拆利利用水银测大气压值的方案在我校根本就无法做到。可是为了激发学生的探究验证兴趣, 我发动学生找来了报废的注射器、小孩子玩的“竹筒水枪”等器材, 自行设计了将容器中的水密封后和敞开让注射器吸水的效果比较, 学生就对这一情节发生了极大的兴趣。在其它课题的教学中也长此这样下去, 后来学生就能抢先于教师去发现生活中的实验题材, 这样既锻炼了学生的能力又大大激发了学生对实验的兴趣。

1.2 变教师演示为学生演示, 加大演示实验的演示力度

通常, 演示实验都是由教师作示范性、标准化演示和讲解。可是由于学生认知水平的差异, 很难达到让全体学生共同认同的实验效果。另则由于农村中学绝大部分还是大额班级, 这就使教师的演示有很大一部分同学看不清楚, 当然就更难说让学生参与了, 然而如果我们变教师的演示为学生多角度、多方位的演示, 那么就可完全解决这一矛盾。具体进行的实验方案可采取为:各小组选出一人到另一小组交叉表演, 教师最后巡回指正、总结评比、得出正确结论。这样不同层次的学生都能感受到实验的乐趣, 以后也就能自觉而积极地参与到实验中去了。

1.3 开展多种形式的“自设计”实验比赛, 激发学生的参与意识

中学生的年龄特征决定了他们都有较强的表现自我、展示个性的欲望, 我们如果抓住学生的这种心理特征, 进行正面引导就能充分调动学生的参与意识。同时也为学生的能力发展奠定思想基础。我们要求进行的实验比赛要从低处着手、高处着眼, 要让每个学生都能有所思、有所为, 这样学生就可广泛收集素材, 积极参与竞争。例如我们曾设计进行了:“最小误差测量旗杆高度”的比赛、“验证重力加速度的优化方案”比赛都取得了非常满意的效果。

2 开设乡村特色实验活动课是培养农村学生实验能力最为有效的途径

广阔的农村天地, 为农村中学开设乡村特色活动课程提供了得天独厚的地理优势。由学校有目的、有计划、有组织的通过多种活动, 以课堂教学的形式在教学过程中综合运用所学知识的活动方式, 不但达到了使学生在实践中动手的目的, 更能够取得学生对事物的亲身体验, 那么学生要进行实验方案时就不是“空中楼阁”了, 其头脑中就具有了丰富的对比模型和灵巧的思变能力, 教师再也不愁学生头脑空空了。

大多数农村中学生生在农村、长在农村, 以农村生活为主题的实验活动, 他们也比较乐意开展, 如在学习测量知识时进行“测量田地面积”的活动, 学习传感器的原理时在田野中“设计安装自动捕鼠器”的活动, 不但培养了学生进行实验设计的能力, 同时也有利于学生将来的生活发展。

3 重视物理学史体会科学方法是进行乡村特色实验活动的催化剂

物理实验能力的培养, 是把科研人员应具有的素质和能力早一些对学生进行培养和训练, 使教和学的思路去接近科学家认识的思路。这就要求我们将物理实验教学和物理学史结合, 当然教学过程不同于科学研究过程, 但在必要时, 结合重要的物理学史科, 用模拟科学认识过程的方法进行物理教学, 确为培养学生的实验能力的注入了一针强有力的“催化剂”。模拟科学认识过程的方法, 就是让学生遵循前人科学发明的思路来学习, 学会科学研究的方法。这就要求我们将物理学史溶于物理教学之中, 将科学方法教育溶于物理学史之中。具体地讲就是善于把学生推到若干年前, 让他们从当时的科学背景出发重温科学家们在什么问题上、什么环节中、什么情况下用什么方法和思路作出了科学发明和发现。如果学生头脑中大量储存了这些物理学史, 那么在对科学的实验方案理解和设计时, 不但能一学便会而且可以自由迁移变化。例如, 我在“自由落体运动”一节的教学中, 首先就向学生介绍了伽俐略曾通过“落体佯谬”的思想进行实验, 否定了亚里士多德的“物体越重落得越快”的结论。在“电磁感应”一节的教学中, 向学生介绍了安培、法拉弟等物理学家所作的多次尝试过程。由于在长期的教学过程中通过持之不懈的科学史教育, 所带学生在初中就能自发设计出“自动输液报警器”、“磁流体液体传输机”等获我市科协重奖的学生小制作、小创造作品。

开展实验活动课的内容可以是广泛和丰富的, 开课的方法和形式也是灵活多样的。实验活动的具体内容选择以新科技成果介绍、现代科技成果应用以及社会的推动作用为主, 广泛地联系实际。注意农村科技发展、农村谚语的收集, 注意农村环境保护概念的建立和实际操作。这样不仅能使农村中学生并不比城市落伍, 反而还具有城市学生无法比拟的丰富素材。

总之, 我们身处农村并不是天生缺陷实验能力的“代名词”。作为农村中学的教育主导者, 只要能够从农村的实际出发, 不但能培养出具有超群物理实验能力的学生, 而且还能克服各种教学制约因素, 开辟出素质教育的特色之路。

摘要：不少的农村中学对物理实验的教学存在难于克服的诸多制约因素, 本文阐述了如何从农村的客观实际出发, 激发学生兴趣、开好实验特色课及如何培养学生实验能力的新观点。

关键词：物理实验,乡村特色,激发兴趣,实验能力