如何利用物理教學(xué)來培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?/h1>
2009-06-08 03:00:54石宇成潘漫漫
物理教學(xué)探討 2009年7期
石宇成 潘漫漫
摘要:在中學(xué)物理教學(xué)中,應(yīng)該做并且有條件做的許多重要實(shí)驗(yàn)被人為取消,或者成為“黑板上的實(shí)驗(yàn)”,造成學(xué)生“聽實(shí)驗(yàn)、背實(shí)驗(yàn)”的現(xiàn)狀,這使得學(xué)生能力結(jié)構(gòu)的發(fā)展不完整,缺乏創(chuàng)造性和開拓精神。針對此現(xiàn)狀,本文就中學(xué)物理課堂教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ψ鰩c(diǎn)探討。
關(guān)鍵詞:物理教學(xué);實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?創(chuàng)新
中圖分類號:G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1003-6148(2009)7(S)-0010-2
物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)。在物理教學(xué)中,應(yīng)該做并且有條件做的許多重要實(shí)驗(yàn)被人為取消,或者成為“黑板上的實(shí)驗(yàn)”,造成學(xué)生“聽實(shí)驗(yàn)、背實(shí)驗(yàn)”的現(xiàn)狀,這樣使得學(xué)生能力結(jié)構(gòu)的發(fā)展很不完整,缺乏創(chuàng)造性和開拓精神。知識是能力的載體,而創(chuàng)新是能力的靈魂,素質(zhì)教育的核心在于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。因此應(yīng)充分利用物理教學(xué)中的實(shí)驗(yàn),促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)造性思維的培養(yǎng),提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。在物理課堂教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰δ?筆者認(rèn)為可從以下幾方面做起。
1 以實(shí)驗(yàn)教學(xué)為載體,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力
本次中學(xué)物理教學(xué)改革的主要目標(biāo)之一是構(gòu)建“以學(xué)生發(fā)展為本”和培養(yǎng)學(xué)生的“創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力”的課堂教學(xué)模式。中學(xué)物理以實(shí)驗(yàn)教學(xué)為載體,這是培養(yǎng)學(xué)生探究能力的主要途徑之一。但教材中學(xué)生實(shí)驗(yàn)與大部分教師演示實(shí)驗(yàn)均屬于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),缺乏對學(xué)生創(chuàng)新意識和科學(xué)探索精神的培養(yǎng)。因此,在教學(xué)中可以把一些驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改為探究性實(shí)驗(yàn),把部分演示實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生積極主動地參與實(shí)驗(yàn)教學(xué),在實(shí)驗(yàn)過程中獲取知識、培養(yǎng)能力。
例如在“簡單的磁現(xiàn)象”這節(jié)中,可將原來的演示實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生實(shí)驗(yàn),學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)探索學(xué)習(xí)知識,同時發(fā)現(xiàn)一些新問題。筆者在講授此節(jié)內(nèi)容時,讓學(xué)生觀察磁現(xiàn)象時,有學(xué)生提出“同名磁極相吸”這種我們認(rèn)為“錯誤”的觀點(diǎn),而且學(xué)生還大膽用實(shí)驗(yàn)予以“證明”:用一條形磁體的N極吸引一元硬幣,再用另一磁體的N極去吸引這一硬幣,得到同名磁極相互吸引的結(jié)論。這位學(xué)生對這現(xiàn)象還作出自己的解釋:這兩個條形磁體都吸住這個硬幣,是因?yàn)橐Υ笥贜與N兩極間的斥力,所以這兩個磁極會相吸。在這一節(jié)課中,還有一位學(xué)生發(fā)現(xiàn)同樣類似的問題:用條形磁體N極去靠近馬蹄形磁體中間偏N端,也被吸住……。由此可見,學(xué)生通過自己動手做實(shí)驗(yàn)會比通過演示實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)得更多,收獲得更多。
在課堂教學(xué)外,教師也應(yīng)盡可能創(chuàng)造條件為學(xué)生提供實(shí)踐動手機(jī)會,使他們積極主動地參與探索。如講到力學(xué)內(nèi)容時,筆者要求學(xué)生完成一個“創(chuàng)意制作”的任務(wù):利用生活中的材料制作彈簧秤和水平儀。他們交上來的作品讓筆者非常驚喜,有用一次性塑料杯、易拉鋁罐制作的水平儀;用鋼鋸條、美工刀片制作的重垂線;用廢膠卷、塑料片制作的彈簧測力計……。通過實(shí)踐獲得的知識,讓學(xué)生更容易理解所學(xué)的物理知識,并更容易將知識應(yīng)用于實(shí)踐。
2 改革演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式
要適應(yīng)新形勢下的中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,需科學(xué)地設(shè)計實(shí)驗(yàn)教學(xué),優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程與方法和培養(yǎng)創(chuàng)新能力,建立起“引導(dǎo)——探索——實(shí)驗(yàn)——掌握”的教學(xué)模式。一般來說,課堂演示實(shí)驗(yàn)教師為主體,若學(xué)生僅僅是旁觀者,則不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。教師可以不拘泥于教材和教參的安排,進(jìn)行一些創(chuàng)新設(shè)計,將一些演示實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生開放性、探索性實(shí)驗(yàn)。
設(shè)計物理實(shí)驗(yàn)需要靈活、綜合地運(yùn)用所學(xué)的物理以及相關(guān)學(xué)科的知識和技能,同時還需要學(xué)生:(1)查閱資料,了解實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)方法;(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求,正確選擇實(shí)驗(yàn)儀器;(3)獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。讓學(xué)生設(shè)計實(shí)驗(yàn),能有效地培養(yǎng)學(xué)生解決物理問題的能力和創(chuàng)造能力,并適時對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法的教育。例如,胡克定律在教材中是直接給出公式f=kx,這不利于學(xué)生深刻理解和接受,可以利用物理實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的螺旋彈簧、刻度尺、鉤碼、鐵架臺等器材進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)主動得出胡克定律。
在物理教學(xué)中不僅要突出學(xué)生的主體地位,還需鼓勵學(xué)生參與一些小制作的比賽,由此也能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。
3 實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)方法多樣化
目前學(xué)生的分組實(shí)驗(yàn),普遍存在過度強(qiáng)調(diào)簡單的操作練習(xí)。從器材、方法到表格設(shè)計都是按照規(guī)定好的步驟和方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn),教師很少引導(dǎo)學(xué)生思考和探索,多數(shù)學(xué)生只是簡單模仿,不能深入領(lǐng)會實(shí)驗(yàn)的原理和思想方法。但是從浙江省中考物理實(shí)驗(yàn)試題看出,出題者往往設(shè)計多個問題來考察學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ΑＨ?你能否利用現(xiàn)有裝置測定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?你還能設(shè)計幾種測定當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊姆椒?利用同一個物體能做幾個實(shí)驗(yàn)?這就需要教師在平時的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,注意培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力。在學(xué)生的分組實(shí)驗(yàn)中,鼓勵學(xué)生在理解實(shí)驗(yàn)原理、方法的基礎(chǔ)上,利用不同的器材、不同的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行操作實(shí)驗(yàn),發(fā)展學(xué)生的個性,活躍學(xué)生的思維。實(shí)驗(yàn)教學(xué)較課堂教學(xué)有更廣闊的活動空間和思維空間,可以激發(fā)和滿足不同層次學(xué)生的探索與創(chuàng)新欲望,使之達(dá)到不同層次創(chuàng)新能力的培養(yǎng)目標(biāo)。
4 利用物理實(shí)驗(yàn)史進(jìn)行教育
物理實(shí)驗(yàn)除演示實(shí)驗(yàn)、分組實(shí)驗(yàn)教育外,還包括物理實(shí)驗(yàn)史教育、課外小實(shí)驗(yàn)、學(xué)生小儀器制作等。據(jù)筆者不完全統(tǒng)計,浙教版新編初中教科書《科學(xué)》1至6冊中,對物理學(xué)史上著名實(shí)驗(yàn)介紹達(dá)20多處。例如:牛頓第一定律的教學(xué),課本一開始就以“歷史的回顧”方式介紹了伽利略的理想實(shí)驗(yàn),這種將有限的實(shí)驗(yàn)事實(shí)外推到無限的抽象思維方法;湯姆生利用實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確地測出了電子的荷質(zhì)比并發(fā)現(xiàn)了電子,他實(shí)驗(yàn)設(shè)計得巧妙,設(shè)計思想與器材組合都是創(chuàng)新精神的體現(xiàn)。這些實(shí)驗(yàn)的介紹,不僅向?qū)W生展示了科學(xué)發(fā)現(xiàn)、技術(shù)發(fā)明的過程,而且展現(xiàn)了科學(xué)家的創(chuàng)造思維和創(chuàng)新精神。要發(fā)揮物理學(xué)實(shí)驗(yàn)史的教育功能,教師可以啟發(fā)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)思想與設(shè)計的精彩之處提出問題。若條件允許,可采用演示實(shí)驗(yàn)來引發(fā)學(xué)生的好奇心,還可讓學(xué)生自己動手,組織與設(shè)計實(shí)驗(yàn),來“表演”某些著名實(shí)驗(yàn)。
5 創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)氛圍,促進(jìn)創(chuàng)新
創(chuàng)新教學(xué)的構(gòu)成要素是研究性、引導(dǎo)性、發(fā)現(xiàn)性、歸納性等有機(jī)結(jié)合,這就要求教師在實(shí)驗(yàn)中創(chuàng)造性地應(yīng)用現(xiàn)代教學(xué)方法和教學(xué)手段,將多種教學(xué)方法進(jìn)行優(yōu)化組合,用“創(chuàng)造性的教”為學(xué)生“創(chuàng)造性的學(xué)”創(chuàng)造環(huán)境和條件。除了演示實(shí)驗(yàn)和分組實(shí)驗(yàn)之外,當(dāng)前的研究性學(xué)習(xí)就是根據(jù)這一需要設(shè)置的新課程計劃,具有典型的創(chuàng)新教育功能。結(jié)合初中物理教學(xué)開展研究性學(xué)習(xí),學(xué)生接觸到大量的實(shí)際問題,學(xué)生在自主創(chuàng)新活動中,提高應(yīng)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力,不僅培養(yǎng)了學(xué)生收集、處理和加工信息資料的能力,更重要的是充分發(fā)揮了個人的興趣和特長,促進(jìn)了學(xué)生創(chuàng)新能力的發(fā)展。
總之,實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理教學(xué)中實(shí)施素質(zhì)教育的重要基礎(chǔ)和手段。實(shí)驗(yàn)不僅對激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、提高實(shí)踐能力具有不可代替的作用,而且也是為學(xué)生營造創(chuàng)新氛圍,提高學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的有效途徑。
參考文獻(xiàn):
[1]傅道春.新課程中教師行為的變化[M].首都師范大學(xué)出版社,2003
[2]閻金鐸.物理實(shí)驗(yàn)論[M].廣西教育出版社,1999
(欄目編輯趙保鋼)
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中圖分類號:G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1003-6148(2009)7(S)-0010-2
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1 以實(shí)驗(yàn)教學(xué)為載體,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力
本次中學(xué)物理教學(xué)改革的主要目標(biāo)之一是構(gòu)建“以學(xué)生發(fā)展為本”和培養(yǎng)學(xué)生的“創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力”的課堂教學(xué)模式。中學(xué)物理以實(shí)驗(yàn)教學(xué)為載體,這是培養(yǎng)學(xué)生探究能力的主要途徑之一。但教材中學(xué)生實(shí)驗(yàn)與大部分教師演示實(shí)驗(yàn)均屬于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),缺乏對學(xué)生創(chuàng)新意識和科學(xué)探索精神的培養(yǎng)。因此,在教學(xué)中可以把一些驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改為探究性實(shí)驗(yàn),把部分演示實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生積極主動地參與實(shí)驗(yàn)教學(xué),在實(shí)驗(yàn)過程中獲取知識、培養(yǎng)能力。
例如在“簡單的磁現(xiàn)象”這節(jié)中,可將原來的演示實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生實(shí)驗(yàn),學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)探索學(xué)習(xí)知識,同時發(fā)現(xiàn)一些新問題。筆者在講授此節(jié)內(nèi)容時,讓學(xué)生觀察磁現(xiàn)象時,有學(xué)生提出“同名磁極相吸”這種我們認(rèn)為“錯誤”的觀點(diǎn),而且學(xué)生還大膽用實(shí)驗(yàn)予以“證明”:用一條形磁體的N極吸引一元硬幣,再用另一磁體的N極去吸引這一硬幣,得到同名磁極相互吸引的結(jié)論。這位學(xué)生對這現(xiàn)象還作出自己的解釋:這兩個條形磁體都吸住這個硬幣,是因?yàn)橐Υ笥贜與N兩極間的斥力,所以這兩個磁極會相吸。在這一節(jié)課中,還有一位學(xué)生發(fā)現(xiàn)同樣類似的問題:用條形磁體N極去靠近馬蹄形磁體中間偏N端,也被吸住……。由此可見,學(xué)生通過自己動手做實(shí)驗(yàn)會比通過演示實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)得更多,收獲得更多。
在課堂教學(xué)外,教師也應(yīng)盡可能創(chuàng)造條件為學(xué)生提供實(shí)踐動手機(jī)會,使他們積極主動地參與探索。如講到力學(xué)內(nèi)容時,筆者要求學(xué)生完成一個“創(chuàng)意制作”的任務(wù):利用生活中的材料制作彈簧秤和水平儀。他們交上來的作品讓筆者非常驚喜,有用一次性塑料杯、易拉鋁罐制作的水平儀;用鋼鋸條、美工刀片制作的重垂線;用廢膠卷、塑料片制作的彈簧測力計……。通過實(shí)踐獲得的知識,讓學(xué)生更容易理解所學(xué)的物理知識,并更容易將知識應(yīng)用于實(shí)踐。
2 改革演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式
要適應(yīng)新形勢下的中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,需科學(xué)地設(shè)計實(shí)驗(yàn)教學(xué),優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程與方法和培養(yǎng)創(chuàng)新能力,建立起“引導(dǎo)——探索——實(shí)驗(yàn)——掌握”的教學(xué)模式。一般來說,課堂演示實(shí)驗(yàn)教師為主體,若學(xué)生僅僅是旁觀者,則不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。教師可以不拘泥于教材和教參的安排,進(jìn)行一些創(chuàng)新設(shè)計,將一些演示實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生開放性、探索性實(shí)驗(yàn)。
設(shè)計物理實(shí)驗(yàn)需要靈活、綜合地運(yùn)用所學(xué)的物理以及相關(guān)學(xué)科的知識和技能,同時還需要學(xué)生:(1)查閱資料,了解實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)方法;(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求,正確選擇實(shí)驗(yàn)儀器;(3)獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。讓學(xué)生設(shè)計實(shí)驗(yàn),能有效地培養(yǎng)學(xué)生解決物理問題的能力和創(chuàng)造能力,并適時對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法的教育。例如,胡克定律在教材中是直接給出公式f=kx,這不利于學(xué)生深刻理解和接受,可以利用物理實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的螺旋彈簧、刻度尺、鉤碼、鐵架臺等器材進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)主動得出胡克定律。
在物理教學(xué)中不僅要突出學(xué)生的主體地位,還需鼓勵學(xué)生參與一些小制作的比賽,由此也能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。
3 實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)方法多樣化
目前學(xué)生的分組實(shí)驗(yàn),普遍存在過度強(qiáng)調(diào)簡單的操作練習(xí)。從器材、方法到表格設(shè)計都是按照規(guī)定好的步驟和方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn),教師很少引導(dǎo)學(xué)生思考和探索,多數(shù)學(xué)生只是簡單模仿,不能深入領(lǐng)會實(shí)驗(yàn)的原理和思想方法。但是從浙江省中考物理實(shí)驗(yàn)試題看出,出題者往往設(shè)計多個問題來考察學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ΑＨ?你能否利用現(xiàn)有裝置測定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?你還能設(shè)計幾種測定當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊姆椒?利用同一個物體能做幾個實(shí)驗(yàn)?這就需要教師在平時的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,注意培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力。在學(xué)生的分組實(shí)驗(yàn)中,鼓勵學(xué)生在理解實(shí)驗(yàn)原理、方法的基礎(chǔ)上,利用不同的器材、不同的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行操作實(shí)驗(yàn),發(fā)展學(xué)生的個性,活躍學(xué)生的思維。實(shí)驗(yàn)教學(xué)較課堂教學(xué)有更廣闊的活動空間和思維空間,可以激發(fā)和滿足不同層次學(xué)生的探索與創(chuàng)新欲望,使之達(dá)到不同層次創(chuàng)新能力的培養(yǎng)目標(biāo)。
4 利用物理實(shí)驗(yàn)史進(jìn)行教育
物理實(shí)驗(yàn)除演示實(shí)驗(yàn)、分組實(shí)驗(yàn)教育外,還包括物理實(shí)驗(yàn)史教育、課外小實(shí)驗(yàn)、學(xué)生小儀器制作等。據(jù)筆者不完全統(tǒng)計,浙教版新編初中教科書《科學(xué)》1至6冊中,對物理學(xué)史上著名實(shí)驗(yàn)介紹達(dá)20多處。例如:牛頓第一定律的教學(xué),課本一開始就以“歷史的回顧”方式介紹了伽利略的理想實(shí)驗(yàn),這種將有限的實(shí)驗(yàn)事實(shí)外推到無限的抽象思維方法;湯姆生利用實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確地測出了電子的荷質(zhì)比并發(fā)現(xiàn)了電子,他實(shí)驗(yàn)設(shè)計得巧妙,設(shè)計思想與器材組合都是創(chuàng)新精神的體現(xiàn)。這些實(shí)驗(yàn)的介紹,不僅向?qū)W生展示了科學(xué)發(fā)現(xiàn)、技術(shù)發(fā)明的過程,而且展現(xiàn)了科學(xué)家的創(chuàng)造思維和創(chuàng)新精神。要發(fā)揮物理學(xué)實(shí)驗(yàn)史的教育功能,教師可以啟發(fā)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)思想與設(shè)計的精彩之處提出問題。若條件允許,可采用演示實(shí)驗(yàn)來引發(fā)學(xué)生的好奇心,還可讓學(xué)生自己動手,組織與設(shè)計實(shí)驗(yàn),來“表演”某些著名實(shí)驗(yàn)。
5 創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)氛圍,促進(jìn)創(chuàng)新
創(chuàng)新教學(xué)的構(gòu)成要素是研究性、引導(dǎo)性、發(fā)現(xiàn)性、歸納性等有機(jī)結(jié)合,這就要求教師在實(shí)驗(yàn)中創(chuàng)造性地應(yīng)用現(xiàn)代教學(xué)方法和教學(xué)手段,將多種教學(xué)方法進(jìn)行優(yōu)化組合,用“創(chuàng)造性的教”為學(xué)生“創(chuàng)造性的學(xué)”創(chuàng)造環(huán)境和條件。除了演示實(shí)驗(yàn)和分組實(shí)驗(yàn)之外,當(dāng)前的研究性學(xué)習(xí)就是根據(jù)這一需要設(shè)置的新課程計劃,具有典型的創(chuàng)新教育功能。結(jié)合初中物理教學(xué)開展研究性學(xué)習(xí),學(xué)生接觸到大量的實(shí)際問題,學(xué)生在自主創(chuàng)新活動中,提高應(yīng)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力,不僅培養(yǎng)了學(xué)生收集、處理和加工信息資料的能力,更重要的是充分發(fā)揮了個人的興趣和特長,促進(jìn)了學(xué)生創(chuàng)新能力的發(fā)展。
總之,實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理教學(xué)中實(shí)施素質(zhì)教育的重要基礎(chǔ)和手段。實(shí)驗(yàn)不僅對激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、提高實(shí)踐能力具有不可代替的作用,而且也是為學(xué)生營造創(chuàng)新氛圍,提高學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的有效途徑。
參考文獻(xiàn):
[1]傅道春.新課程中教師行為的變化[M].首都師范大學(xué)出版社,2003
[2]閻金鐸.物理實(shí)驗(yàn)論[M].廣西教育出版社,1999
(欄目編輯趙保鋼)
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