開放式自主實驗在物理教學(xué)的地位

李占磊　樊亞茹

中圖分類號：G633.7文獻標識碼：B文章編號：1672-1578（2016）11-0278-01

物理學(xué)是一門實驗科學(xué)，在物理學(xué)中任何一個概念的建立、一個定律的發(fā)現(xiàn)都必須以實驗為基礎(chǔ)并接受實驗的檢驗，然后才能被人們所公認。所謂開放性實驗，是指旨在發(fā)揮學(xué)生的主體作用和主動性，讓學(xué)生主動地揭示所研究問題的發(fā)生、發(fā)展過程，培養(yǎng)其觀察思維、實驗技能技巧，形成物理思想和良好的科學(xué)態(tài)度，在課內(nèi)外實驗室皆可進行的實驗。如今，教育發(fā)達的國家，在實驗教學(xué)中基本上都采用了開放性自主實驗的教學(xué)法。我國物理實驗教學(xué)也正逐步向開放性實驗方向發(fā)展?，F(xiàn)行中學(xué)物理教材，對實驗的設(shè)置和要求就體現(xiàn)了這個趨勢。例如，初中物理第一冊有很多開放式自主實驗、學(xué)生實驗、課外小實驗、小制作，其目的在于培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、分析能力。縱觀中學(xué)物理實驗教學(xué)，在教學(xué)內(nèi)容和實驗安排上突出地體現(xiàn)了開放式自主實驗在物理教學(xué)中具有十分重要的地位。

物理學(xué)是一門自然科學(xué)，以實驗為基礎(chǔ)。在物理學(xué)產(chǎn)生和發(fā)展的漫長過程中，物理實驗始終都占有極其重要的地位。物理教學(xué)應(yīng)以實驗為基礎(chǔ)，通過實驗，可以給學(xué)生更多動腦、動口、動手操作的機會，使學(xué)生對物理實驗現(xiàn)象獲得鮮明生動、印象深刻的感性認識，為進一步研究和探索物理規(guī)律提供資料和依據(jù)。因此， 開放式自主實驗在物理教學(xué)中的作用，不僅僅是作為概念、規(guī)律、教學(xué)的手段或方法，也是物理學(xué)的重要內(nèi)容。開放式自主實驗教學(xué)在物理教學(xué)中占有舉足輕重的地位。加強實驗教學(xué)，提高物理教學(xué)效果，開發(fā)學(xué)生創(chuàng)造能力，在加強素質(zhì)教育的今天，尤為重要。開放式自主物理實驗可以激發(fā)學(xué)生的求知欲望，調(diào)動他們學(xué)好物理的主動性和積極性。興趣是產(chǎn)生動機的重要條件，學(xué)生對物理學(xué)發(fā)生了興趣，就會積極主動地學(xué)習(xí)，教學(xué)就能達到事半功倍的效果，這在物理教學(xué)中具有特殊的意義。實驗對培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理學(xué)的興趣非常重要，實驗具有真實、直觀、形象、生動的特點，易于激起學(xué)生的興趣。對于學(xué)生， 開放式自主物理實驗有很強的吸引力，極易喚起他們的直接興趣。開放式自主實驗是一種有目的性的操作行為。學(xué)生自己設(shè)計實驗，自然也會產(chǎn)生自己探索的欲望。事后設(shè)法讓學(xué)生總結(jié)實驗，不僅可以滿足學(xué)生操作的欲望，更重要的是，可以讓學(xué)生不斷體會和嘗到"發(fā)現(xiàn)"和"克服困難解決問題獲得成功"后的喜悅，從而產(chǎn)生興趣、增強信心、增加學(xué)習(xí)的欲望，進而轉(zhuǎn)化為一種熱愛科學(xué)的素質(zhì)和志向。開放式自主物理實驗可以增強學(xué)生的感性認識，幫助學(xué)生正確而深刻地領(lǐng)會物理知識。從學(xué)生的認知規(guī)律可以知道，學(xué)生學(xué)習(xí)理解知識，總是從感性認識到理性認識，從實踐升華到認識，再實踐再認識的螺旋式上升，漸漸推進和深入的。因此，要給予學(xué)生更多觀察和實驗的機會，使學(xué)生有豐富的感性材料，充分利用他們的感知功能，使學(xué)生有濃厚的學(xué)習(xí)興趣、實事求是的科學(xué)態(tài)度和良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣以及分析理解知識的能力。

開放式自主物理實驗可以培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計能力、思維能力，培養(yǎng)學(xué)生良好的實驗方法和動手能力，最終培養(yǎng)創(chuàng)新能力。實驗是個手腦并用的過程，實驗中，學(xué)生的手和感覺器官處于興奮狀態(tài)，思維也在積極進行著，因為儀器的操作、現(xiàn)象的觀察、數(shù)據(jù)的處理、實驗結(jié)果的分析，無一不需要積極的思維。特別是應(yīng)倡導(dǎo)采用實驗探索法教學(xué)，讓學(xué)生在探索中發(fā)現(xiàn)問題，找到解決問題的方法，最終解決問題，獲得正確的結(jié)果，此法對培養(yǎng)、發(fā)展學(xué)生的思維和實踐能力的作用更大。物理實驗可以培養(yǎng)學(xué)生嚴格的科學(xué)態(tài)度、科學(xué)的思維方法、嚴謹?shù)目茖W(xué)作風(fēng)。愛因斯坦說過：知識不能單從經(jīng)驗中得到，而只能從理智的思維與觀察到的事實兩者的比較中得出。所以，對觀察到的現(xiàn)象經(jīng)過分析、推理、抽象等一系列科學(xué)思維，才能抓住本質(zhì)，從感性認識上升到理性認識，形成物理理論。

因此，教師在實驗的操作過程中不斷提出帶有啟發(fā)性的問題，讓學(xué)生邊觀察邊思考，引導(dǎo)他們通過觀察到的現(xiàn)象來揭示它的本質(zhì)，使學(xué)生在開放式自主實驗中完成由感性認識到理性認識的飛躍。 創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力是新時代對人才最主要的內(nèi)涵要求，因此，需要改變實驗教學(xué)過程中過于強調(diào)教師和教材本位而忽視學(xué)生本位的傾向；改變實驗教學(xué)中過于注重知識的驗證、傳授以及作為訓(xùn)練實驗技能的手段，而忽略過程與方法、能力與科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)的傾向；改變單一拼盤式課程結(jié)構(gòu)，構(gòu)建與實驗教學(xué)自身規(guī)律和能力培養(yǎng)定位相適應(yīng)的教學(xué)新體系；改變并淘汰一些現(xiàn)代科學(xué)研究和生產(chǎn)實踐中已經(jīng)過時的實驗內(nèi)容、方法和設(shè)備，補充一些代表當代物理學(xué)科發(fā)展的新內(nèi)容、新思維、新方法和新技術(shù)；改變千篇一律的封閉式、固定式的教學(xué)模式，實行開放式、個性化教學(xué)，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)有利于發(fā)揮自身潛能和特長的環(huán)境和條件，鼓勵學(xué)生對知識的主動探索、主動發(fā)現(xiàn)和對所學(xué)知識的意義建構(gòu)，充分發(fā)揮學(xué)生的主體性、主動性和創(chuàng)造性，有利于優(yōu)秀人才的脫穎而出。