摘 要:物理學(xué)最早就是一門純實驗科學(xué),物理學(xué)定律都由實驗實踐總結(jié)而來,實驗對物理學(xué)發(fā)展至關(guān)重要,實驗教學(xué)的對物理教學(xué)作用不容忽視。該文根據(jù)初中物理實驗教學(xué)目標(biāo),將物理實驗分為課堂實驗和家庭實驗兩部分,結(jié)合信息化時代背景分別展開分析討論。
關(guān)鍵詞:初中物理 實驗教學(xué) 家庭實驗 信息化
中圖分類號:G423.07 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2017)02(c)-0219-02
物理學(xué)是認(rèn)識世界的科學(xué),也是改變世界的科學(xué)。三次工業(yè)革命極大地改變了世界,也讓人們更進(jìn)一步地認(rèn)識了世界。物理學(xué)還蘊涵了豐富的科學(xué)思想、科學(xué)方法和科學(xué)精神,對人們科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)具有重大教育功能。物理學(xué)首先是一門實驗科學(xué)[1],科學(xué)家從自然現(xiàn)象和人類活動中觀察總結(jié)世界規(guī)律。物理學(xué)中動量守恒定律、質(zhì)能守恒定律以及角動量守恒定律這三大守恒定律都是從實驗實踐之中總結(jié)得出,其適用范圍遠(yuǎn)超最初想像。從牛頓經(jīng)典力學(xué)到相對論力學(xué)和量子力學(xué),從低速宏觀領(lǐng)域到高速微觀領(lǐng)域,都普遍成立。近代物理學(xué)的兩大支柱——相對論與量子力學(xué)引發(fā)了物理學(xué)的革命,對化學(xué)、生物學(xué)、地學(xué)、天文學(xué)等自然科學(xué)產(chǎn)生了重要的影響,推動了材料、能源、環(huán)境、信息等科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,改變了人類的生產(chǎn)、生活的方式,對人類文明和社會進(jìn)步做出了重要貢獻(xiàn)。這兩大支柱分別是從邁克耳遜——莫雷實驗和黑體輻射實驗中誕生,這充分說明實驗是物理學(xué)基石,實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。而初中物理是學(xué)生物理課堂的啟蒙階段,對培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)觀和世界觀都起到非常重要的作用。特別是在我國,九年義務(wù)教育已經(jīng)普及,但是科普的任務(wù)還任重道遠(yuǎn)。因此,初中物理教學(xué)的重要性不言而喻,其對學(xué)生各方面能力的培養(yǎng)都具有不可替代的作用[2]。初中物理教學(xué)作為科學(xué)教育的重要組成部分,是以提高全體學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為目標(biāo)的自然科學(xué)基礎(chǔ)課程,對我國全民科普重任的完成不可或缺。物理教學(xué)中的實驗教學(xué),對學(xué)生動手能力、創(chuàng)新思維能力以及實事求是科學(xué)態(tài)度的培養(yǎng),尤為重要。該文將就初中物理實驗教學(xué)展開分析。
1 應(yīng)用
初中物理課程是義務(wù)教育物理課程,此階段的物理課程,不僅僅是單純知識的傳授,還應(yīng)該注重對學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、探究能力和創(chuàng)新意識以及科學(xué)態(tài)度、科學(xué)精神方面的培養(yǎng)。初中物理課程還是一門注重實驗的自然科學(xué)基礎(chǔ)課程。此階段的物理課程應(yīng)注意讓學(xué)生經(jīng)歷實驗探究過程,學(xué)習(xí)科學(xué)知識和科學(xué)探究方法,提高分析問題和解決問題的能力,因此對于初中物理實驗教學(xué)值得深入探索。
初中物理實驗教學(xué)可以分為兩個組成部分,一個部分是傳統(tǒng)的課堂實驗,以老師講授演示實驗為主,學(xué)生觀察現(xiàn)象分析原因。這個部分的實驗應(yīng)該以激發(fā)學(xué)生的好奇心和學(xué)習(xí)興趣為首要目的?!昂闷嫘氖且环N強(qiáng)烈的求知欲”,興趣是最好的老師。人類正是有著仰望天空的好奇心,才有了蓬勃發(fā)展的科技??茖W(xué)發(fā)展史也證實了這一點,好奇心在推動科學(xué)進(jìn)步中所起的作用不可忽視。因此激發(fā)學(xué)生的好奇心能有效幫助學(xué)生開展學(xué)習(xí),高效掌握更多知識,而物理實驗正是非常有效的能激發(fā)學(xué)生好奇心的教學(xué)手段。傳統(tǒng)的物理實驗教學(xué)中,各種經(jīng)典實驗設(shè)計在傳統(tǒng)環(huán)境下都幾臻完美,但現(xiàn)今人類已進(jìn)入信息時代,教學(xué)手段也要與時俱進(jìn)[3]。初中生相較以往視野不再局限狹窄,傳統(tǒng)的實驗現(xiàn)象早已司空見慣,且在視覺、聽覺等表現(xiàn)上顯得不夠具有沖擊力和吸引力,難以吸引學(xué)生。新的實驗應(yīng)該緊跟熱點科技信息,加強(qiáng)科普教育,并借助信息技術(shù)開展物理實驗教學(xué),從而顯著提升教學(xué)的直觀性和形象性,達(dá)到提升教學(xué)質(zhì)量和培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)的目的。例如,2016年國家最高科學(xué)技術(shù)獎頒給趙忠賢院士和屠呦呦女士。趙忠賢院士研究領(lǐng)域是高溫超導(dǎo)體,以此為引,可以向?qū)W生介紹定義電阻的歐姆定律和磁鐵同性相吸異性相斥的性質(zhì),通過多媒體展示超導(dǎo)體的研究歷史及其零電阻和抗磁性兩大特性,并讓學(xué)生積極參與超導(dǎo)體應(yīng)用前景展望。最后通過實驗演示,讓學(xué)生了解電阻的測量與磁鐵性質(zhì)驗證。這樣,結(jié)合現(xiàn)代化信息手段,教學(xué)的直觀性和趣味性有了明顯的進(jìn)步,學(xué)生學(xué)習(xí)效果將有顯著提升,同時進(jìn)行了科普教育,對學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的提高有積極作用。
初中物理實驗還有一個重要組成部分是家庭實驗,這在以往教學(xué)中經(jīng)常被忽視。實際上,物理是與生活聯(lián)系最緊密的學(xué)科之一[4],課堂實驗教學(xué)時間有限,主要目的為激發(fā)學(xué)生好奇心和讓學(xué)生了解基本原理,而鞏固實驗原理與進(jìn)一步探索和運用到生活實際都依靠家庭實驗來完成。家庭實驗是物理教學(xué)不可或缺的一部分,其優(yōu)勢是在輕松愉快的環(huán)境下,讓學(xué)生開展對自然規(guī)律的探索,可以讓學(xué)生充分感受物理的趣味性,加深對課堂課本知識的理解。初中生處于成長階段,有對新鮮事物接受速度快,好奇心強(qiáng)等優(yōu)點,但也存在自主能動性差,總結(jié)歸納能力不足的缺陷。因此,對于家庭實驗,需要教師有意識地引導(dǎo)學(xué)生開展。盧梭說過“教師的職責(zé)不在于教給學(xué)生各種知識和灌輸各種觀念,而是在于引導(dǎo)學(xué)生直接從外界事物和周圍事物環(huán)境中進(jìn)行學(xué)習(xí),同學(xué)生的生活實際相合,從而使他們獲取得有用的知識。”家庭實驗就是這樣一個很好的平臺。在課堂教學(xué)中,應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生開展對生活中實際現(xiàn)象進(jìn)行觀察,分析物理本質(zhì),有意識地布置相關(guān)家庭實驗作為家庭作業(yè),同時鼓勵學(xué)生自主設(shè)計家庭實驗,增強(qiáng)學(xué)生動手能力、解決實際問題的能力和創(chuàng)新能力。傳統(tǒng)家庭實驗受客觀條件限制,容易在試驗中遇到實驗精度低、實驗器材缺乏問題。對于此類問題,在現(xiàn)代信息社會已不復(fù)存在。當(dāng)代電商平臺異常發(fā)達(dá),相關(guān)設(shè)備的購買極其簡單。常見的簡單儀器和器材在網(wǎng)店都有出售,學(xué)生只需小筆花費就能獲得大量的實驗器具進(jìn)行試驗。例如對于彩虹的形成,學(xué)生可以網(wǎng)購三棱鏡在家進(jìn)行觀察,認(rèn)識到原理后進(jìn)一步通過水龍頭噴出水霧制造彩虹??偠灾?,在現(xiàn)在信息時代,家庭實驗以往存在的大部分缺點已被克服,家庭實驗?zāi)芨玫刈寣W(xué)生學(xué)以致用,彌補(bǔ)課堂教學(xué)的不足,提高學(xué)習(xí)主動性和學(xué)習(xí)效果。
2 結(jié)語
物理實驗對物理學(xué)發(fā)展起重要作用,物理實驗教學(xué)是物理教學(xué)重要組成部分。在初中物理學(xué)啟蒙階段,需要格外認(rèn)識到實驗教學(xué)的重要性,避免學(xué)生面對枯燥的理論公式產(chǎn)生厭學(xué)情緒。在教學(xué)中,物理實驗要有趣味性,實驗現(xiàn)象需具備較強(qiáng)的視覺或聽覺沖擊力,有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。需要特別重視家庭實驗,引導(dǎo)學(xué)生課外開展家庭實驗,讓學(xué)生親身參與探索自然規(guī)律,增強(qiáng)對理論知識的理解,提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng),為全民科普提供有效貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
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