羅會(huì)琴
【摘要】物理是一門(mén)實(shí)驗(yàn)操作比較多的學(xué)科,它不僅要求學(xué)生能熟知教材上的物理理論知識(shí),還要求學(xué)生自己能在實(shí)驗(yàn)中去驗(yàn)證相關(guān)物理定律。因此,在物理教育中,實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)起著重要的作用。本文將結(jié)合筆者自我總結(jié)出來(lái)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)遵循的基本原則,提出幾點(diǎn)關(guān)于提高物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性的方法。
【關(guān)鍵詞】物理教學(xué) 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 方法
【中圖分類號(hào)】G633.7 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089(2015)01-0161-02
隨著我國(guó)新課改的推廣,越來(lái)越注重學(xué)生的實(shí)踐能力,以及對(duì)知識(shí)理論點(diǎn)的自我認(rèn)證能力。并且,絕大部分的物理理論和定律也都是從實(shí)驗(yàn)操作當(dāng)中得出來(lái)的,比如愛(ài)因斯坦的相對(duì)論、光電子假說(shuō)等。物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)一般指的是,學(xué)生在教師的引導(dǎo)和示范下,對(duì)某一事實(shí)或者定論進(jìn)行實(shí)驗(yàn),通過(guò)觀察和思考,使學(xué)生自己得出教學(xué)結(jié)論的過(guò)程。從而在這過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生自己的動(dòng)手能力、觀察能力和思考能力,并激發(fā)出學(xué)生對(duì)物理課程的興趣。
一、在進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)遵守的三大原則
(一)一切從實(shí)際出發(fā)的原則
在物理教育中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的無(wú)非是希望通過(guò)實(shí)驗(yàn)加深學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解和記憶,并在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中去思考問(wèn)題,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,最終達(dá)到提高學(xué)生有關(guān)物理知識(shí)的素質(zhì)。實(shí)驗(yàn)是一個(gè)學(xué)生自己動(dòng)手去認(rèn)證的一個(gè)過(guò)程,更應(yīng)該要求學(xué)生從實(shí)際出發(fā),在有限的實(shí)驗(yàn)條件和環(huán)境下,實(shí)事求是去操作實(shí)驗(yàn)要求的每一個(gè)步驟,切勿為了偷懶圖快得出結(jié)論而將實(shí)驗(yàn)形式化。教師更應(yīng)該將實(shí)驗(yàn)的指揮棒交還給學(xué)生自己,讓學(xué)生自己動(dòng)手學(xué)到知識(shí)。
(二)實(shí)驗(yàn)知識(shí)與理論知識(shí)相結(jié)合的原則
在現(xiàn)實(shí)教學(xué)過(guò)程中,總會(huì)因?yàn)檫@樣或那樣的原因?qū)е挛锢斫虒W(xué)實(shí)驗(yàn)與理論知識(shí)脫節(jié)的原因。正是因?yàn)檫@一原因而直接導(dǎo)致了我國(guó)中學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)能力低下。然而,物理的教育是離不開(kāi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的,不管是關(guān)于碘的升華實(shí)驗(yàn)還是論證牛頓第二定律,都是需要學(xué)生自己親自實(shí)驗(yàn)后才能理解這些物理知識(shí)。因此,即便是在經(jīng)費(fèi)首先,實(shí)驗(yàn)室不足的情況限制下,物理教師也應(yīng)該將本節(jié)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容結(jié)合理論知識(shí)進(jìn)講解。這樣,不僅能加深學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的印象,也能明確自己進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的目的,以及清楚實(shí)驗(yàn)的操作步驟,減小失誤的概率。
(三)以學(xué)生為實(shí)驗(yàn)主體的原則
目前,我國(guó)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)普遍存在這么一個(gè)問(wèn)題:教師在實(shí)驗(yàn)講臺(tái)上操作一遍之后便不再搭理學(xué)生了。實(shí)際上,演示實(shí)驗(yàn)是為了增加學(xué)生的理解力和記憶力的配合教學(xué)。并且,由于學(xué)生自我的智力限制,往往不會(huì)因?yàn)榭催^(guò)一遍實(shí)驗(yàn)過(guò)程就懂得了實(shí)驗(yàn)知識(shí)和清楚實(shí)驗(yàn)流程,是需要教師在一旁進(jìn)行針對(duì)性指導(dǎo)的。并且,由于學(xué)生自身的差異性,一些學(xué)生在看過(guò)演示實(shí)驗(yàn)后往往還不能獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。比如碘的升華實(shí)驗(yàn),由于學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)不足,不能有效地掌握加熱的速度,對(duì)瓶壁和瓶?jī)?nèi)碘塊的溫度難以控制,這樣往往就導(dǎo)致了實(shí)驗(yàn)誤差。這樣,不僅沒(méi)有加深學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解和記憶,反而使學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的權(quán)威性和正確性提出了質(zhì)疑。
二、提高物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性的方法
(一)科學(xué)設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)步驟
目前,我國(guó)中心物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在依著一種比較傳統(tǒng)且默認(rèn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法,基本有確定目標(biāo)、形成方案、設(shè)計(jì)總體、細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)、初次嘗試以及反復(fù)鑒定這六個(gè)過(guò)程。由于物理實(shí)驗(yàn)過(guò)程中往往會(huì)出現(xiàn)難以預(yù)料的意外情況,并不在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)這六個(gè)過(guò)程之中。然而,經(jīng)過(guò)多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)仍還是有規(guī)律可行的。第一,確定教學(xué)目標(biāo),明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?;第二,將教材的?shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行自我升華,將難懂繞口的步驟說(shuō)明進(jìn)行白話化;第三,確定合適的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式,比如碘的升華實(shí)驗(yàn)可以采取兩人合作制的教學(xué)方式,又比如牛頓的萬(wàn)有引力定律可以采取小組分成制的教學(xué)方式;第四,建立完善的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)體系,正確的對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行有效的點(diǎn)評(píng)與表?yè)P(yáng),并通過(guò)評(píng)價(jià)體系及時(shí)反映出學(xué)生在學(xué)習(xí)物理知識(shí)時(shí)遇到的困難。
(二)物理課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)一般模式
在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中都普遍適用這樣的教學(xué)模式:講解-示范-解釋-觀察-引導(dǎo)-思考-指正-思考-分析-得出結(jié)論-思考-總結(jié)-探討-點(diǎn)評(píng)-檢討。
以牛頓第二定律的驗(yàn)證為例,先由教師結(jié)合教材上的牛頓第二定律的知識(shí)點(diǎn)對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行簡(jiǎn)單的講解,一般情況下許多學(xué)生都是云里霧里的,有些接受不了。然后,在講臺(tái)上將氣墊導(dǎo)軌上的鉤碼放手,讓滑塊做加速運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)示范,在這個(gè)過(guò)程中,一般的教師都是會(huì)一邊實(shí)驗(yàn)一邊描畫(huà)實(shí)驗(yàn)中物體所受的合外力與加速度成正比,與物流的質(zhì)量成反比的具體表現(xiàn)。之后,就要求學(xué)生進(jìn)行自我實(shí)驗(yàn),教師則仔細(xì)觀察學(xué)生的實(shí)際操作情況。在實(shí)驗(yàn)中,往往有學(xué)生在放手鉤碼的時(shí)候會(huì)不自覺(jué)的去推滑塊,導(dǎo)致滑塊不能正常的運(yùn)動(dòng),而被人為的變化了實(shí)驗(yàn)結(jié)果,在遇到這樣的問(wèn)題是,教師不僅要引導(dǎo)學(xué)生正確的實(shí)行實(shí)驗(yàn),更要引導(dǎo)學(xué)生思考為什么會(huì)出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)錯(cuò)誤的情況,并對(duì)學(xué)生的錯(cuò)誤實(shí)驗(yàn)方式加以指正。引導(dǎo)學(xué)生思考,實(shí)驗(yàn)中計(jì)時(shí)器數(shù)據(jù)的變化會(huì)與哪些因素有關(guān)呢?然后分析:拉力逐漸增大,加速度增加……。最終分析出結(jié)論:質(zhì)量不變時(shí),加速度與拉力成正比。然后再思考:計(jì)時(shí)器讀數(shù)的變化還與哪些因素有關(guān)呢?又思考:質(zhì)量逐漸增大,加速度減小……。最終得出加速度與合外力成正比,與質(zhì)量成反比的結(jié)論。然后集思廣益一起探討實(shí)驗(yàn)中曾出現(xiàn)的這樣或那樣的問(wèn)題,一起解決。最后由物理教師對(duì)本此實(shí)驗(yàn)進(jìn)行簡(jiǎn)單的點(diǎn)評(píng),對(duì)表現(xiàn)好的小組進(jìn)行表?yè)P(yáng)。課后,一名優(yōu)秀的物理教師應(yīng)該對(duì)自己每一堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)課堂進(jìn)行反復(fù)的檢討,不斷發(fā)現(xiàn)自己在教學(xué)中的錯(cuò)誤,不斷改善錯(cuò)誤,從而提高自我中學(xué)物理教學(xué)水平。
(三)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,全開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室
目前,我國(guó)的物理教學(xué)中還存在這么一個(gè)問(wèn)題,就是大部分的中學(xué)實(shí)驗(yàn)室都只實(shí)行半開(kāi)放。主要有兩個(gè)原因:一是因?yàn)閷W(xué)校方怕學(xué)生損壞貴重的儀器,因此不敢放手讓學(xué)生進(jìn)行自我實(shí)驗(yàn),這樣的實(shí)驗(yàn)一般都只會(huì)由教師進(jìn)行演示;二是因?yàn)槲覈?guó)教育仍受應(yīng)試風(fēng)影響,比較傾重于理論知識(shí)教學(xué),從而忽略了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性。然而,實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)的基礎(chǔ),要想提高物理教學(xué)水平就必須要全開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室,在實(shí)驗(yàn)中激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
總而言之,由于物理是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的課程,提高中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平是提高物理教育水平的直接方法。因此,一名優(yōu)秀的物理教師應(yīng)該要不斷的提高自我的實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力、思考能力和分析能力。
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