四川茂縣中學(xué) 陳光德
高中物理教學(xué)將研究性學(xué)習(xí)列入了教學(xué)的重要內(nèi)容,而其中探索性物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)又是其中的主要內(nèi)容。其目的是全面培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力,收集和處理信息的能力,分析和解決問(wèn)題的能力,語(yǔ)言文字表達(dá)能力和團(tuán)結(jié)協(xié)作能力,激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)。在教學(xué)實(shí)踐中要統(tǒng)一認(rèn)識(shí)、組織和指導(dǎo)好學(xué)生的探索活動(dòng),才能真正培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。
總書(shū)記曾指出:“創(chuàng)新是一個(gè)民族進(jìn)步的靈魂,是國(guó)家興旺發(fā)達(dá)的不竭動(dòng)力,一個(gè)沒(méi)有創(chuàng)新的民族,難以屹立世界民族之林”。作為教師,我們的職責(zé)就是要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新與探索能力,但我國(guó)的教育,尤其是基礎(chǔ)教育,由于受傳統(tǒng)的觀念、體制與模式的制約,天天讀書(shū)本、做練習(xí),片面追求升學(xué)率,很大程度上是一種不斷泯滅學(xué)生創(chuàng)造性的教育方式。新課程改革把創(chuàng)新教育提到了一個(gè)新的歷史高度來(lái)認(rèn)識(shí),在高中物理教學(xué)中,通過(guò)探索性實(shí)驗(yàn)的研究活動(dòng),增強(qiáng)學(xué)生探究和創(chuàng)新意識(shí),培養(yǎng)科學(xué)的態(tài)度和精神,發(fā)展學(xué)生綜合應(yīng)用知識(shí)、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,既能使學(xué)生形成初步的技術(shù)意識(shí)和技術(shù)實(shí)踐能力,又能在活動(dòng)中培養(yǎng)未來(lái)社會(huì)建設(shè)者的創(chuàng)新思維意識(shí)和創(chuàng)新能力。把學(xué)習(xí)的目的與解決實(shí)際問(wèn)題統(tǒng)一起來(lái),在解決問(wèn)題的過(guò)程中使綜合能力得到提高。
在探索性實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)中,學(xué)生通過(guò)親自的觀察和動(dòng)手實(shí)驗(yàn)操作,對(duì)物理事實(shí)獲得了具體而又明確的感性認(rèn)識(shí),這種認(rèn)識(shí)是正確理解物理概念和物理規(guī)律的必要基礎(chǔ),是學(xué)好物理的關(guān)鍵;通過(guò)探索性實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng),提供了學(xué)生自由發(fā)展的空間,為學(xué)生創(chuàng)造了更多動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、自主探究,討論、合作、交流的機(jī)會(huì),有利于讓學(xué)生感悟知識(shí)的產(chǎn)生過(guò)程,有利于讓學(xué)生養(yǎng)成關(guān)注生活,關(guān)注社會(huì)和科技發(fā)展的態(tài)度,從而在活動(dòng)中發(fā)展了學(xué)生的個(gè)性,培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)素質(zhì),為今后健康地學(xué)習(xí)、工作和生活打下基礎(chǔ)。例如,通過(guò)探索“自來(lái)水電阻率的測(cè)定”實(shí)驗(yàn),學(xué)生對(duì)電阻、電阻率的概念有了更深刻的認(rèn)識(shí)和理解,通過(guò)實(shí)驗(yàn)原理的設(shè)計(jì)、材料的選擇、數(shù)據(jù)的記錄與分析,成果的分享,學(xué)生的綜合素質(zhì)得到培養(yǎng)和提高。
探索性實(shí)驗(yàn)教學(xué)既是一個(gè)活動(dòng),更是一個(gè)重要的學(xué)習(xí)過(guò)程,在實(shí)驗(yàn)中會(huì)遇到各種各樣的問(wèn)題,如實(shí)驗(yàn)器材的選擇,操作的過(guò)程,甚至是實(shí)驗(yàn)的失敗。而這些問(wèn)題的解決過(guò)程中,既需要一定的理論知識(shí),又需要改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的方法,同時(shí)還可以得到別人的幫助,這就是相互學(xué)習(xí)過(guò)程,也是自主學(xué)習(xí)的過(guò)程,而這正是學(xué)生將來(lái)所需要的。如通過(guò)探索實(shí)驗(yàn)“估測(cè)壓力鍋水的溫度”,學(xué)生對(duì)壓力及其安全知識(shí)有了全面的認(rèn)識(shí),各個(gè)實(shí)驗(yàn)小組提出了多種測(cè)定鍋內(nèi)壓力的方法,通過(guò)交流、探討最后總結(jié)出用限壓閥測(cè)量壓強(qiáng)最簡(jiǎn)單。
在傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,課堂上主要是由教師操作,學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行思考的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式,這時(shí)教師是實(shí)驗(yàn)的主體和執(zhí)行者,處于主動(dòng)地位,而學(xué)生是只是觀察的主體,處于被動(dòng)地位。而在探索性實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)中,教師不再只是課程教材的執(zhí)行者、傳授者,而是研究者、創(chuàng)造者,教師將不再只是“傳道、授業(yè)、解惑”,還把學(xué)生引擴(kuò)到自主探究的天地,教師成為了學(xué)生學(xué)習(xí)的促進(jìn)者、組織者和指導(dǎo)者。因此要求我們教師要不斷地學(xué)習(xí),提高自生的素質(zhì)。
在物理教科書(shū)中已列舉了一些實(shí)驗(yàn)的課題,但在實(shí)踐中,還可以有更多的選材,在實(shí)施過(guò)程中應(yīng)注意以下原則。
(1)科學(xué)性、探索性原則。
選定的內(nèi)容應(yīng)是具有事實(shí)根據(jù)或科學(xué)理論根據(jù)的,不僅在活動(dòng)中又有利于學(xué)生創(chuàng)造性的發(fā)揮,而且是生活中易得的事實(shí),也是對(duì)問(wèn)題更進(jìn)一步的探索。探索性設(shè)計(jì)原則是指:所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)包含的物理規(guī)律往往隱藏在較深的層次,需要學(xué)生去挖掘和探索。
(2)可行性原則。
選定的內(nèi)容要以主、客觀條件來(lái)考慮有沒(méi)有實(shí)現(xiàn)的可能性,一般以學(xué)生本身的知識(shí)水平、能力水平及實(shí)驗(yàn)條件等方面考慮,不能脫離學(xué)生實(shí)際和學(xué)校特點(diǎn)。
在探索性實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中,把探索活動(dòng)與科技小制作活動(dòng)結(jié)合在一起,將“自制簡(jiǎn)單恒溫箱”“路燈自動(dòng)開(kāi)關(guān)”等選入活動(dòng)內(nèi)容,大大提高了學(xué)生的興趣,出現(xiàn)了不少好的作品。
在平時(shí)的教學(xué)中,學(xué)生和教師都習(xí)慣于實(shí)驗(yàn)一次成功,現(xiàn)象和結(jié)論都容易得到,然而在科學(xué)的探究實(shí)驗(yàn)中,要經(jīng)過(guò)成千上萬(wàn)次實(shí)驗(yàn)失敗才能得到正確的結(jié)果,沒(méi)有不失敗的,這正是對(duì)學(xué)生科學(xué)精神的培養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)的失敗不是主要問(wèn)題,關(guān)鍵在于分析實(shí)驗(yàn)失敗的原因:是方法的錯(cuò)誤,還是操作的失誤或是計(jì)算有誤?這都要在教師的指導(dǎo)下,由學(xué)生自主地分析和探究,真正提高學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。
現(xiàn)在各學(xué)校都建立了校園網(wǎng),都可以上互聯(lián)網(wǎng)。而網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)大的知識(shí)寶庫(kù)和交流平臺(tái)。要引導(dǎo)學(xué)生充分利用這些資源,查找解決問(wèn)題的方法,以及當(dāng)前對(duì)某一問(wèn)題的最新認(rèn)識(shí),從而找到解決這一問(wèn)題的最佳途徑。同時(shí),也可以在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)出請(qǐng)求,獲得更多的幫助。其中一種重要的方式是將某一探索性問(wèn)題做成專(zhuān)題網(wǎng)站的形式,讓更多的參與者進(jìn)來(lái),共同研究、共同探索,也就會(huì)取得更好的效果。
著名教改專(zhuān)家張華教授說(shuō):“走向研究性教學(xué)是使學(xué)生擺脫被奴役地位、獲得個(gè)性解放的基本出路。”讓我們通過(guò)高中物理探索性實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng),把研究性教學(xué)活動(dòng)更深入地開(kāi)展下去,培養(yǎng)出更多的創(chuàng)新性人才。
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