培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)從實(shí)驗(yàn)課開始

張穎

摘要：隨著社會的發(fā)展和進(jìn)步，對人才的能力要求也提出了更高的要求，對創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)是未來國際競爭的制高點(diǎn)，理科課程的改革成為培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的關(guān)鍵。物理實(shí)驗(yàn)課教學(xué)對培養(yǎng)創(chuàng)新型人才有著至關(guān)重要的作用。真正發(fā)揮物理來源于生活、以實(shí)驗(yàn)研究為基礎(chǔ)的特點(diǎn)，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，是物理教學(xué)中最重要的環(huán)節(jié)。從實(shí)驗(yàn)教學(xué)的側(cè)面，淺談物理教學(xué)中如何既有藝術(shù)性又有實(shí)效性地上好實(shí)驗(yàn)課。

關(guān)鍵詞：物理教學(xué) 實(shí)驗(yàn)探究 科學(xué)素養(yǎng) 創(chuàng)新能力

物理實(shí)驗(yàn)是研究物理學(xué)的重要方法和手段，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不僅可提高物理教學(xué)效果、學(xué)生的實(shí)驗(yàn)素質(zhì)，有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性學(xué)習(xí)能力。初中物理實(shí)驗(yàn)包括演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)和課外小實(shí)驗(yàn)，它們都是很好的素材，只要教師做實(shí)施素質(zhì)教育的有心人，對它們合理地加以應(yīng)用，就會收到良好的教學(xué)效果。

物理是一門以觀察、實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，物理規(guī)律都是在觀察和實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，認(rèn)真總結(jié)和思考得來的。作為一名物理教師，在教授學(xué)生物理知識過程中，如能正確的演示和指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)，不僅能激發(fā)學(xué)生求知欲望，促進(jìn)學(xué)生掌握知識、運(yùn)用知識，還可以培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度。隨著中考的改革，物理實(shí)驗(yàn)考查已作為一項(xiàng)必考內(nèi)容，使物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

首先，實(shí)驗(yàn)課不能打無準(zhǔn)備之戰(zhàn)，在上課前要做好充分準(zhǔn)備。教師在做演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須把物理現(xiàn)象清晰地展現(xiàn)在學(xué)生面前，實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的問題必須要在上課之前考慮到，并通過親自動手實(shí)踐找到問題的根源，避免在課堂上造成學(xué)生的誤區(qū)。另外，教師必須具有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。在學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)中，誤差甚至于錯(cuò)誤不可避免，要以得出的數(shù)據(jù)來總結(jié)出物理規(guī)律，使之與書上的物理定律或公式相符。在學(xué)生出現(xiàn)問題時(shí)，應(yīng)耐心協(xié)助學(xué)生找出錯(cuò)誤原因，重做實(shí)驗(yàn)，直到得出正確的結(jié)論為止。只有這樣，才能逐漸培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)：既有實(shí)驗(yàn)?zāi)芰秃献骶瘢钟袣w納總結(jié)和評估交流的過程，并使學(xué)生逐漸形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。

其次，教師在平時(shí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，及時(shí)指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)抓住“提問猜想、操作記錄、分析論證、評估交流”這幾大科學(xué)探究要素，從而能夠在平日的課堂教學(xué)中鍛煉學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新能力，使學(xué)生不但能在學(xué)校完成實(shí)驗(yàn)，并能把科學(xué)探究引申到生活中，在課后以及日后的工作中也能具有發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象的眼光和探究并獲取新規(guī)律的能力。

1.提問猜想。提問猜想是能夠進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究的必要條件，即能從生活、自然現(xiàn)象或?qū)嶒?yàn)觀察中發(fā)現(xiàn)與物理學(xué)有關(guān)的問題，能口頭或書面表述發(fā)現(xiàn)的問題。嘗試根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和已有知識對問題的可能答案提出猜想，能對探究的方向和可能出現(xiàn)的探究結(jié)果進(jìn)行推測與假設(shè)。例如，研究聲音是如何產(chǎn)生時(shí)，可讓學(xué)生先根據(jù)自己發(fā)聲時(shí)聲帶的變化提出問題，進(jìn)行猜想：聲音可能是由物體振動產(chǎn)生的。然后，教師再進(jìn)行音叉與乒乓球的演示實(shí)驗(yàn)，從實(shí)驗(yàn)的角度驗(yàn)證猜想。這樣學(xué)生可以讓體驗(yàn)到什么是“從生活走向物理，由實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)物理”。

2.操作記錄。它是學(xué)生實(shí)際動手參與實(shí)踐的具體過程。每一種儀器，都有它的使用規(guī)則和要求，如天平、電表等，要嚴(yán)格地按照它的規(guī)則要求操作。在實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先通過教師的檢查，避免一些不必要的損壞和意外。九年級電學(xué)中使用電流表測量電路電流的連接電路時(shí)，我們可以事先將電路圖畫好，然后按電路圖連接，達(dá)到操作時(shí)降低難度的目的。學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力的高低對他們今后的工作和學(xué)習(xí)有著重要的影響。生活中，小到照明電路的安裝，大到交通運(yùn)輸和生產(chǎn)勞動，都需要這方面的能力。所以，物理課標(biāo)把培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力作為素質(zhì)教育重要的一個(gè)方面。課外小實(shí)驗(yàn)更是學(xué)生操作的天地，如在學(xué)習(xí)量筒、天平等知識后，可布置小實(shí)驗(yàn)：測量自己喝的牛奶密度，判斷其是否符合國際標(biāo)準(zhǔn)。這樣和生活聯(lián)系緊密的課后作業(yè)，學(xué)生的積極性一定會很高，效果一定會更好。總之，應(yīng)盡量多給學(xué)生親自動手動腦的機(jī)會，這對提高學(xué)生的操作能力是很有幫助的。另外，在實(shí)驗(yàn)中正確的讀取和記錄數(shù)據(jù)是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，實(shí)驗(yàn)最后的分析論證是否正確全面、符合客觀事實(shí)，直接取決于數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。在此過程中，我們可以通過多媒體演示錯(cuò)誤的讀數(shù)姿勢或方法，加深學(xué)生對錯(cuò)誤和誤差的了解，加強(qiáng)學(xué)生對動手操作的掌握。同時(shí)，也應(yīng)尊重實(shí)驗(yàn)事實(shí)，不能任意加大或減小實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，著力培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。

3.分析論證。這是學(xué)生經(jīng)歷從物理現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)中歸納科學(xué)規(guī)律的過程，要求學(xué)生能對收集的信息進(jìn)行簡單的歸類和比較，并能進(jìn)行簡單的因果推理。這一環(huán)節(jié)常常在實(shí)驗(yàn)課堂中被忽略，學(xué)生往往著眼于操作儀器和記錄數(shù)據(jù)，如果教師對于課堂時(shí)間掌握不到位，很有可能沒有時(shí)間進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析論證，最后總結(jié)物理規(guī)律也是放在第二天的課堂中草草收場。針對這種問題，可以采取分工合作的方式收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)是一個(gè)比較復(fù)雜的探究實(shí)驗(yàn)，如果每個(gè)小組都測不同物距時(shí)的成像特點(diǎn)，時(shí)間肯定不夠，但我們可以要求每個(gè)小組測量三組數(shù)據(jù)，不同的小組測量不同的物距，這樣每組物距都至少有兩個(gè)小組測量，這樣不僅讓學(xué)生獲得一次合作探究的體驗(yàn)，節(jié)約時(shí)間，將收集數(shù)據(jù)和分析論證作為兩個(gè)清晰的不同過程，有利于加深對科學(xué)探究的理解，它使學(xué)生感受到什么是證據(jù)，什么是結(jié)論，體驗(yàn)到科學(xué)的結(jié)論來自于證據(jù)的收集與分析。

4.評估交流。由于操作者不同，實(shí)驗(yàn)器材的不同，操作方法的不同等因素的影響，對于記錄的數(shù)據(jù)，可能導(dǎo)致同一實(shí)驗(yàn)結(jié)果的不同，我們應(yīng)及時(shí)加以總結(jié)。教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生分析哪些是錯(cuò)誤、誤差造成的結(jié)果，讓學(xué)生關(guān)注探究過程中出現(xiàn)的新問題，共同改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，拓寬思維。例：做動滑輪可以省一半力的實(shí)驗(yàn)過程中，實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與理論的數(shù)值存在偏差，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生分析出這并不是錯(cuò)誤，而是由于存在摩擦力導(dǎo)致的結(jié)果，為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更趨于理想，可以減少摩擦。進(jìn)而學(xué)生可以進(jìn)一步討論如何減小摩擦，這加深了學(xué)生對于實(shí)驗(yàn)結(jié)論的認(rèn)識，鍛煉了學(xué)生表達(dá)自己觀點(diǎn)、表述探究過程和結(jié)果的能力，并培養(yǎng)了學(xué)生聽取他人意見和團(tuán)隊(duì)交流的意識。

為了達(dá)到物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果，及時(shí)反映學(xué)生的掌握情況，教師在平常實(shí)驗(yàn)操作技能檢查的基礎(chǔ)上，還可以通過筆試、課外實(shí)驗(yàn)的成果展示以及學(xué)生的成長記錄手冊等方式對學(xué)生進(jìn)行綜合考核。由于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特殊性，具體測試內(nèi)容根據(jù)教學(xué)要求設(shè)定，時(shí)間可安排在單元結(jié)束、期中、期末考試前進(jìn)行，注意尊重學(xué)生的個(gè)體差異，有針對性的設(shè)置不同難度的題目。另外，要實(shí)現(xiàn)有效的評價(jià)反饋，讓學(xué)生了解自己獲得了什么知識，發(fā)展了什么能力，還有什么潛能。同時(shí)恰當(dāng)?shù)闹赋鰧W(xué)生存在的不足，促進(jìn)學(xué)生的自我認(rèn)知。

隨著新課改的穩(wěn)定推進(jìn)，事實(shí)證明，加強(qiáng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，是提高物理教學(xué)質(zhì)量十分有效的途徑，是學(xué)生提高邏輯思維能力和創(chuàng)新思維能力的重要手段，能為以后的學(xué)習(xí)乃至工作打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。因此，為了新一代青少年的成長和發(fā)展，為了國家創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)，我們需要從日常教學(xué)工作做起，一步一個(gè)腳印，優(yōu)化物理教學(xué)模式，真正發(fā)揮實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中的重要作用。

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