王敏
摘要:物理學(xué)是自然科學(xué)中占有核心地位的一門基礎(chǔ)學(xué)科,物理學(xué)的發(fā)展史是人類科學(xué)史的重要組成部分,因此物理教育直接關(guān)系到科學(xué)素質(zhì)教育的質(zhì)量、潛力和成敗.高中學(xué)生正處在世界觀和方法論形成的重要時期,高中物理教育的質(zhì)量和導(dǎo)向直接影響學(xué)生看待和研究問題的方式方法,關(guān)系到研究型和創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)和發(fā)展。
關(guān)鍵詞:高中物理;實驗教學(xué);素質(zhì)培養(yǎng)
物理學(xué)更是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué):物理學(xué)中,概念的形成、規(guī)律的發(fā)現(xiàn)、理論的建立,都有賴于實驗,其正確性要不斷地受到實驗的檢驗,高中物理教學(xué)尤其是實驗教學(xué)擔(dān)負(fù)著為高校輸送具有一定科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新精神優(yōu)質(zhì)生源的重任。
一、高中物理實驗教學(xué)的意義及現(xiàn)狀
當(dāng)前,在應(yīng)試教育的影響下,高中物理實驗教學(xué)令人擔(dān)憂,物理實驗教學(xué)難以發(fā)揮它應(yīng)有的作用,教師認(rèn)為物理實驗耗時太多,效果還不一定好,完全可以通過多講多做幾道實驗題來替代做實驗,如果做實驗也只是應(yīng)付了事.殊不知,這種重理論輕實驗的教學(xué)方式早已和物理科學(xué)的形成和發(fā)展背道而馳,學(xué)生成為被動的接受者,以至于很少提出問題,大多數(shù)學(xué)生重結(jié)果而輕過程,為了得到期望的結(jié)果,甚至修改實驗數(shù)據(jù),沒有養(yǎng)成實事求是的科學(xué)態(tài)度,沒有學(xué)會解決問題的科學(xué)方法,學(xué)生的主體地位遠(yuǎn)沒有得到重視.教師則忙于應(yīng)考研究,對真正有價值的研究和探索缺乏動力,嚴(yán)重局限著教師知識結(jié)構(gòu)擴展和各種素質(zhì)的提高,更讓學(xué)生在題海中失去了對復(fù)雜問題思考的動力和對科學(xué)研究的興趣,嚴(yán)重影響高素質(zhì)創(chuàng)新型后備力量的培養(yǎng)。
首先,物理實驗教學(xué)有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。“興趣是最好的老師”,同時也是一切有效學(xué)習(xí)的開始,實驗教學(xué)作為與單純的知識傳授完全不同的教學(xué)模式,能夠有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,引發(fā)學(xué)生的好奇心理.其次,在實驗的前期準(zhǔn)備環(huán)節(jié),學(xué)生能夠從目標(biāo)定位、實驗策劃等過程中接受統(tǒng)籌安排、細(xì)節(jié)設(shè)計、搜集資料等能力的培養(yǎng);在實驗實施階段能夠培養(yǎng)學(xué)生實踐操作能力,對于突發(fā)問題的應(yīng)變能力以及將物理學(xué)知識在現(xiàn)實中的應(yīng)用能力;在實驗的總結(jié)階段,學(xué)生則隱性地接受了總結(jié)歸納能力,對所出現(xiàn)問題的反思能力等.在參與物理實驗的過程中,學(xué)生完全置身于物理的世界中,通過實驗細(xì)節(jié)引發(fā)學(xué)生對于物理問題的思考,能夠有效地激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。
最后,一個成功的物理實驗需要多人協(xié)同合作、共同完成,在合作的過程中能夠有效地培養(yǎng)學(xué)生團結(jié)協(xié)作的意識.而在解決實驗過程中遇到的問題的時候,有助于激發(fā)學(xué)生克服困難、堅持不懈的精神。
二、通過物理實驗教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究素質(zhì)
如何通過物理實驗教學(xué)來培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)研究素質(zhì),是我們非常關(guān)注且重視的問題.我們認(rèn)為高中物理實驗教學(xué)應(yīng)遵循物理科學(xué)的形成和發(fā)展的一般規(guī)律.深刻領(lǐng)會高中物理教材中有關(guān)實驗編寫的宗旨。讓學(xué)生在科學(xué)研究的氛圍中接受新知識,讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)認(rèn)知過程,體會科學(xué)方法,樹立科學(xué)的世界觀.下面就對教材中實驗的處理結(jié)合實際教學(xué)談?wù)劯咧形锢韺嶒灲虒W(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究的基本素質(zhì)。
1、課堂演示實驗教學(xué),重在讓學(xué)生了解和體驗科學(xué)研究的過程。演示實驗,在新課中有較多的出現(xiàn),以教師實驗為主,學(xué)生輔助參與教師的實驗過程中也要引領(lǐng)學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)實驗過程。科學(xué)研究一般程序大致分五個階段:選擇研究課題、研究設(shè)計階段、搜集資料階段、整理分析階段、得出結(jié)果階段。
如:探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件的實驗,研究課題就是探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件,研究設(shè)計過程就是向線圈和電流計組成的閉合回路和不閉合回路中插入或抽出條形磁鐵,觀察靈敏電流計指針是否發(fā)生偏轉(zhuǎn);模仿法拉第的實驗,讓小線圈通過滑動變阻器和開關(guān)連接到電源上,大線圈的兩端連接到電流表上,把小線圈放到大線圈里,觀察開關(guān)閉合和斷開瞬間,開關(guān)閉合,滑動變阻器滑片不動或迅速移動時靈敏電流計指針是否發(fā)生偏轉(zhuǎn);如電流計指針偏轉(zhuǎn),說明有感應(yīng)電流產(chǎn)生,如電流計指針不偏轉(zhuǎn),說明無感應(yīng)電流產(chǎn)生,搜集資料即對實驗現(xiàn)象詳細(xì)記錄到所設(shè)計的表格中.整理分析就是對記錄到的實驗現(xiàn)象進行合理地分析。找出不同過程中產(chǎn)生感應(yīng)電流的共同特性。得出結(jié)果就是對整理分析中的得出共性的東西進行猜想歸納演繹,總結(jié)出只要通過閉合電路的磁通量發(fā)生變化,閉合電路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生。
2、學(xué)生實驗教學(xué),重在讓學(xué)生獨立完成科學(xué)研究的整個過程,旨在提高學(xué)生的動手能力和培養(yǎng)學(xué)生的求異思維。學(xué)生實驗,是以教師輔導(dǎo)為輔,學(xué)生親自動手參與為主的實驗。這種實驗學(xué)生不僅能親自體驗科學(xué)研究的過程,還能在實驗過程中提高動手能力。在教學(xué)過程中對學(xué)生實驗探究過程的每一個環(huán)節(jié)都要認(rèn)真對待,嚴(yán)格要求。特別對如何探究的設(shè)計過程,學(xué)生動手實驗取得實驗數(shù)據(jù)過程,對實驗數(shù)據(jù)的處理過程以及探究結(jié)論的得出過程進行及時指導(dǎo)和監(jiān)督,不能走過場,草率了事。
要提高學(xué)生科學(xué)研究的能力,教師應(yīng)在學(xué)生實驗中對同一個研究課題,既要讓學(xué)生熟悉教材中經(jīng)典的探究設(shè)計,同時又要鼓勵學(xué)生根據(jù)現(xiàn)有的物理知識,設(shè)計不同的探究方案,培養(yǎng)學(xué)生的求異思維,做到殊路同歸.即不能拘泥于書本提出的方案,要拓展學(xué)生的思維的廣度和深度,從不同的角度來探究同一個問題。如:測定電阻的阻值時,除了書本上介紹的用萬用表的歐姆擋測電阻和伏安法測電阻外,可以讓學(xué)生自己設(shè)計出如等效替代法,電橋平衡法,半偏法等方法,然后進行實驗,得出實驗數(shù)據(jù),進行誤差分析,得出結(jié)論。
總之,高中物理實驗教學(xué)應(yīng)緊扣教材,但不拘泥于教材,通過物理實驗讓學(xué)生感受到物理學(xué)的無窮魅力,了解和體驗科學(xué)研究的過程,激發(fā)學(xué)生科學(xué)研究的興趣,提高學(xué)生科學(xué)思維的品質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究的素養(yǎng)。