曹淑軍
在21世紀,認真探討物理實驗教學研究,解決如何培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和提高創(chuàng)新能力是十分重要的,然而在部分中學物理實驗教學中卻存在著一些問題。
一、物理教學實驗存在的問題
1.教師思想觀念上的偏差
近年來對部分中學物理實驗教學現(xiàn)狀的調查結果表明,部分中學由于學校設施簡陋,物理實驗室簡單拼湊,實驗設備也較缺乏,加上實驗教師能力和素質較差,導致部分中學開設的實驗不足,甚至出現(xiàn)“做實驗不如講實驗”,“講實驗不如背實驗”的荒謬做法。相當數量的教師少做或不做實驗,放棄了運用實驗的直觀教學方法,這一現(xiàn)象嚴重妨礙了具有創(chuàng)新能力人才的培養(yǎng)。
2.教師本身的基本素質下降
現(xiàn)代物理教學論認為,中學物理教師應具備的實驗教學的能力包括三個方面:觀察實驗的能力、實驗思維的能力和實驗操作能力。其中實驗思維能力和實驗操作能力表現(xiàn)在設計和完成實驗中,是一種綜合性、創(chuàng)造性能力的反映。而當前部分中學物理教師對實驗的設計與操作的心理活動不佳,缺乏實驗測量的操作技巧,缺乏設計改進實驗以及排除故障的能力和創(chuàng)新能力,從而大大影響了對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
3.演示實驗教學模式僵化
部分中學物理演示實驗沒有得到充分的體現(xiàn),教學方式呆板。從教學內容到教學方式沒有給學生留出足夠的發(fā)展空間,每節(jié)課教師都要花相當長的時間根據教材講實驗目的、原理等,甚至講實驗過程,得出結論也一并說出,沒有給學生留出自己探究問題的空間。這種教學模式不利于引導學生突破思維定式這個障礙,不利于學生創(chuàng)新思維方法的形成,不利于學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
二、物理演示實驗教學的基本要求
就部分中學物理實驗教學的現(xiàn)狀而言,應該重視和加強演示實驗教學研究。關于這方面的問題,我結合自己的實際情況,談一些看法。
眾所周知,物理學是一門以實驗為基礎的學科,演示實驗是物理課堂教學中深受學生歡迎的實驗形式,是物理課堂教學中培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的有效途徑。部分中學在現(xiàn)有條件下,一套實驗儀器就能滿足全班學生觀察的需要,對實驗的要求不高。即使條件差的學校,通過使用遠程教育資源讓學生觀看,或者自制教具也能解決很大的問題。因此演示實驗的研究不可忽視。為了用好或者設計出好的演示實驗,必須明確設計演示實驗的基本要求。
1.演示實驗要緊密結合課堂教學環(huán)節(jié)
演示實驗是配合講授或課堂討論進行的實驗,在教學過程中,教師如能緊扣教學環(huán)節(jié),通過簡短精彩的表演就能為講授開路,起到突出重點、突破難點、鞏固知識點的作用,達到較好的教學效果。
演示實驗用于講授新課之前,容易引起學生對即將學習的問題的興趣,激發(fā)求知欲。例如,在講解大氣壓強之前,先演示將一只大碗倒扣在盛滿水的盆中,讓學生用手提著碗底,看是否會很順地從水盆中拿出碗。這樣就能活躍課堂氣氛,在學生們濃烈的學習興趣中,引入課題,打開思路。利用演示實驗配合課堂教學,讓學生運用所學知識解釋實驗現(xiàn)象,培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際,分析問題解決問題的能力。
2.演示實驗要有啟發(fā)性
演示實驗的最終目的是要通過觀察啟發(fā)思維,有助于認識客觀規(guī)律,發(fā)展能力。因此,在設計演示實驗或制作演示實驗課件時必須在啟發(fā)性上下功夫。設計演示實驗應以提高學生興趣為目的,在趣中設疑,發(fā)掘問題;疑中設難,造成一個未知境界不斷探索的學習環(huán)境。
3.演示實驗要效果明顯
為了使課堂上所有學生都能看清楚,實驗效果必須明顯,在設計演示實驗時應注意以下問題:
首先,物理過程的變化要顯著。例如為了說明金屬盒氣壓計的工作原理,采用吹紙管的玩具演示,只要稍微改變紙管內的壓強,就能使紙管的彎曲半徑有明顯的變化。
其次,儀器的尺寸要比較大,尤其是觀察部分的尺寸要大,刻度線要粗,要使教室內最遠的學生都能看清。如使用演示天平、演示溫度計等。這樣做精密度雖然有所降低,但可以用感受效果來補償,必要時可通過多媒體課件顯示方式來提高效果。應用多媒體課件可以使學生真正體會到物理學科的學習方法,提高學生觀察及分析問題的能力,并讓學生能清楚地看到明顯的現(xiàn)象,直觀地感悟到變化的規(guī)律。
例如,凸透鏡成像這一實驗,在課件的演示中能讓學生直觀地感悟到像距與物距的變化過程,從而得出物距變小時,像距變大這一規(guī)律,并讓學生直觀地看到特殊點成像的規(guī)律,從而讓學生得到逼真的模擬,使學生認識加強,理解透徹。
最后,要使被觀察的主體對比強烈,以利于學生看準目標,易于分辨。通??刹捎萌旧?、生煙、襯托背景、照明等方式來增加對比效果。
科學探究是無止境的,因此不要認為已有的實驗就沒有什么可研究的了。例如,儀器設備是否能達到預定的教學要求,如何不斷改進更新?怎樣更好地改進演示程序,運用現(xiàn)有的演示儀器,提高演示效果?這些都值得深入研究。為適應教學改革的要求,必須大力改進演示方法,提高演示效率。
隨著科學技術的進一步發(fā)展,演示實驗除了利用常用儀器教具之外,還可以利用遠程教育資源、電視錄像以及多媒體電腦模擬演示等。這些手段之間應當如何配合?如何發(fā)揮每一手段在演示中的特殊作用?這些都值得大力研究和探索。
面對新世紀,部分中學在現(xiàn)有條件下,應加強物理演示實驗研究。物理教師應知難而進,勇于擔當起歷史的重任,在演示實驗這個廣闊領域里施展才能,使中學物理教學質量得到較大的提高。為推行素質教育,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力做出應有的貢獻。
(作者單位:江西省景德鎮(zhèn)二中)