“一切為了學生,為了學生的一切”是新課改的最高宗旨和核心理念。如何更好地在新課改下優(yōu)化物理實驗課堂教學結(jié)構(gòu)是擺在每一位中學理科實驗教師面前的新課題。物理是一門以實驗為基礎的學科,因此實驗教學起著十分重要的作用。
一、教師必須重新審視實驗教學的地位與作用,樹立正確的以實驗為基礎的教學觀。
實驗是人類認識世界的重要活動,是科學研究的基礎,也是理科教育和素質(zhì)教育的基礎。實驗在培養(yǎng)學生的觀察能力、思維能力、實踐能力和創(chuàng)新能力諸方面都有著得天獨厚的條件。在新的高中物理教學大綱中,已明確指出:“觀察現(xiàn)象、進行演示和學生實驗,能夠使學生對物理事實獲得具體的、明確的認識,這是理解概念和規(guī)律的必要的基礎。觀察和實驗對培養(yǎng)學生的觀察和實驗能力,培養(yǎng)實事求是的科學態(tài)度,引起學生興趣,具有不可代替的重要作用。”可見沒有物理實驗,很難達到物理教學的目的。因為所有物理知識,都是在實驗的基礎上建立起來的。物理實驗作為物理教學的基本手段,有其特殊的教學功能:
1)通過實驗可以使物理教學理論聯(lián)系實際,引起學生的學習興趣,引導學生發(fā)掘問題,激發(fā)其求知欲望,從而調(diào)動他們學好物理的主動性和積極性,引導他們熱愛科學。
2)通過加強實驗,不僅可以使學生具備一定的感性認識,更重要的是使學生進一步理解物理概念和定律是怎樣在實驗基礎上建立起來的,從而有效地幫助學生形成概念,導出規(guī)律,掌握理論,正確而深刻地領會物理知識。
3)通過實驗培養(yǎng)學生的觀察能力、思維能力、自學能力,以及發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力;培養(yǎng)學生良好的實驗方法,以及基本的實驗能力和動手能力,并且在此基礎上進一步培養(yǎng)他們的獨立工作能力和創(chuàng)新能力。
4)通過實驗培養(yǎng)學生從事科學研究應當具備的嚴格的科學態(tài)度,科學的思維方法,嚴謹?shù)目茖W作風,逐步學會物理研究中基本的科學方法。
鑒于實驗教學的地位和作用,我們不僅應該重視實驗,而且應該在整個物理教學中認真貫徹以實驗為基礎的原則。
新課改要求教師真正走出應試教學的陰影,清楚地樹立正確的以實驗為基礎的教學觀:物理實驗及其教學是物理教學的一個重要內(nèi)容、方法和手段;實驗教學與理論講授相配合,有利于學生對物理概念和規(guī)律的正確建立,深刻理解和鞏固掌握;實驗教學有利于調(diào)動學生的主觀能動性,是發(fā)展學生智能的重要途徑。
二、改革舊的實驗教學方法,注重實驗能力的培養(yǎng)。
目前在中學物理實驗教學這一塊,有的學校實驗條件簡陋,儀器設備陳舊、落后、短缺,沒有專業(yè)教師從事實驗教學或?qū)嶒炛笇Ю蠋熑耸植蛔?,很多教師和學生都有重理論輕實踐的思想。即使上實驗課,學生也不能很好地預習,只是在實驗中按照老師說的步驟做完了事,更有甚者,照抄別人的實驗數(shù)據(jù),實驗報告……
新教材規(guī)定了大量的小實驗項目,所以制作部分簡單的化物理儀器是課改的需要。俗話說:瓶瓶罐罐做實驗。老師可以自己動手做一些簡單的實驗器材:如我們在學習《超重和失重》時,不僅可以借助多媒體向同學們演示進入太空后宇航員的生活情況,而且可以利用一根直木棒和兩個蹄形磁鐵向同學現(xiàn)場演示失重現(xiàn)象:將兩個蹄形磁鐵套在直木棒上,讓它們異名磁極相對,但此時整個系統(tǒng)靜止。這時老師可以把握時機提問:為什么磁鐵沒有吸在一起?可能有的同學會回答是摩擦力大于吸引力的說法。這個時候老師就可以抓住時機糾正學生的這個常犯的錯誤。接著手拿木棒突然向下運動的過程中,磁鐵吸在了一起。隨后引導學生分析這個過程中的失重現(xiàn)象。通過這個實驗形象地向?qū)W生展示了失重現(xiàn)象,同時讓學生感受到失重的普遍性,并不是在太空中存在這種現(xiàn)象。在課堂最后留一段時間,請幾位同學站在體重計上站起和下蹲親身感受超重和失重現(xiàn)象。還有在講摩擦力時,我們在講靜摩擦力方向時總感到有難度,學生很難判斷摩擦力的方向。這時我們可以借助一把毛刷,讓毛刷在桌上要動但又不動的情況下,引導學生觀察刷毛的形變方向。利用這個簡單的方法就可以比較形象地向同學們說明摩擦力的方向,也便于學生接受。所以只要我們想辦法,就可以在條件允許的情況下,很好地開展物理實驗教學。
同時老師不僅要做好物理課堂演示實驗,還要積極開發(fā)學生實驗,讓學生也動手做實驗。例如在探究平拋運動規(guī)律時,在引導同學如何將復雜的曲線運動化繁為簡,分解為兩個直線運動,再讓兩個同學一組共同完成平拋運動規(guī)律的探究。那么同學們在自己親身體驗探究的過程中很容易地掌握了平拋運動的規(guī)律,而且培養(yǎng)了相互合作的團隊精神和實際動手能力。這樣相比只是口頭引導同學分析規(guī)律效果要還好得多。對于物理教學,老師要把握好每一個機會,結(jié)合實驗向同學傳授知識和技能?,F(xiàn)在提倡研究性學習,但這不能停留在口頭上,也不能為了研究而研究。研究性學習的精髓在于讓學生直接參與研究,因此首先必須轉(zhuǎn)換學生的角色,讓學生以研究者的心態(tài)投入到研究中去,這樣才能發(fā)揮出自身的水平,變被動為主動,用研究的方式來進行知識的創(chuàng)新學習。老師先拿出一個研究的課題,給同學們提出一些基本研究方法。鼓勵同學們大膽地提出研究方案并進行探究和驗證。對于同學們的各種研究方案老師要給予表揚,明確地指出各個方案的優(yōu)缺點。并給出適當?shù)母倪M方法,再進一步完善研究方案。這樣分組的進行研究性學習,可以在很大程度上激發(fā)同學的學習興趣和積極性,同時學生的分析思考能力、論證能力、收集信息和分析信息,以及實驗動手能力和創(chuàng)造力都得到了一定的提高。