再談實驗在高中物理核心素養(yǎng)教學(xué)中的作用

王增全

物理學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，實驗在整個物理體系中占有很大的比重。人類對客觀世界的認(rèn)識與探索始于觀察與實驗，概念、定理的形成都是建立在大量實驗的基礎(chǔ)之上，實驗是學(xué)習(xí)物理與探索世界的重要方式，是物理教學(xué)的一個重要內(nèi)容。在高中階段的物理教學(xué)中我們要發(fā)揮物理學(xué)科的特點，重視實驗教學(xué)，以實驗為基礎(chǔ)，讓學(xué)生在動手操作中主動地獲取知識，提高學(xué)生的科學(xué)探究能力與實踐操作能力，增強(qiáng)學(xué)生的主體意識與創(chuàng)新意識，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新精神與創(chuàng)造性思維能力的全面發(fā)展。讓學(xué)生在實驗中享受探究的樂趣，實現(xiàn)學(xué)生由“要我學(xué)”到“我要學(xué)”的物理學(xué)習(xí)方式的徹底轉(zhuǎn)變。現(xiàn)結(jié)合教學(xué)實踐對高中物理實 驗教學(xué)淺談如下幾點體會：

一、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生主動學(xué)習(xí)物理

物理學(xué)科具有相對的抽象性，不易理解，這是許多學(xué)生不愛學(xué)習(xí)物理的一個重要原因。烏申斯基說過：成功的教學(xué)所依賴的不是強(qiáng)制，而是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。興趣是學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)部動機(jī)。學(xué)生對物理學(xué)習(xí)感興趣，那么本來繁重的學(xué)習(xí)就會變得輕松愉悅，學(xué)生就不會感覺到物理學(xué)習(xí)的難度。相反如果學(xué)生對學(xué)習(xí)不感興趣，那么學(xué)習(xí)自然就會變得枯燥無味，困難重重，而厭惡學(xué)習(xí)。激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣是物理教學(xué)的重中之重。實驗有著鮮明的實驗現(xiàn)象與結(jié)果，有著其他教學(xué)手段所不具備的魅力，這正是激發(fā)學(xué)發(fā)學(xué)習(xí)興趣的一個重要手段。我們要讓學(xué)生有更多觀察實驗與操作實驗的機(jī)會，一方面要做好教師演示實驗。教師一味的講解，只會讓學(xué)生感受到教學(xué)的枯燥無味，而不利于學(xué)生學(xué)習(xí)激情的調(diào)動。我們要運用實驗室的各種器材進(jìn)行更多的演示實驗，以新奇的實驗現(xiàn)象來吸引學(xué)生的注意力，引發(fā)學(xué)生的關(guān)注，激發(fā)學(xué)生的好奇心，使學(xué)生對面前所呈現(xiàn)的知識表現(xiàn)出震驚，進(jìn)而積極地投入到教學(xué)活動中來。另一方面要開展好學(xué)生實驗。讓學(xué)生親自動手這是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的一個重要手段。在教學(xué)中我鼓勵學(xué)生親自動手，讓學(xué)生親自做實驗、小制作、小發(fā)明等。這樣給了學(xué)生更大的學(xué)習(xí)空間，激起了學(xué)生更大的學(xué)習(xí)熱情，學(xué)生主動參與、開動腦筋、積極動手，表現(xiàn)出了高漲的學(xué)習(xí)熱情。

二、提高學(xué)生觀察能力，提升學(xué)生實驗技能

觀察是科學(xué)的門戶，是物理實驗教學(xué)的主要部分，是學(xué)生在實驗操作中獲得大量感性認(rèn)知的主要途徑。學(xué)生只有認(rèn)真觀察、學(xué)會觀察，才會在實驗中獲得第一手的資料與信息，才能經(jīng)過思考、驗證與總結(jié)上升為理性認(rèn)識，達(dá)到對事物本質(zhì)的認(rèn)識，這樣學(xué)生才能真正掌握學(xué)習(xí)物理的方法。高中物理新課標(biāo)對學(xué)生的物理實驗技能提出了更為明確的要求，指出在實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、思維能力與探究能力。在實驗教學(xué)中我們要加強(qiáng)學(xué)習(xí)指導(dǎo)，讓學(xué)生掌握科學(xué)的觀察方法，讓學(xué)生學(xué)會觀察、學(xué)會思考，掌握學(xué)習(xí)的方法。

首先，明確觀察目的。每個實驗都有著明確的實驗?zāi)繕?biāo)，不管是教師演示實驗還是學(xué)生實驗都要有明確的觀察目的，這樣學(xué)生才能無所事事，不知觀察什么，才能讓學(xué)生的觀察有針對性、目的性。在具體的操作中我一般先提出問題，以問題來激發(fā)學(xué)生的好奇心與求知欲，使學(xué)生帶著問題進(jìn)行有目的的觀察。如我向?qū)W生展示微型手電筒，讓學(xué)生觀察微型手電筒構(gòu)造與光束，學(xué)生發(fā)現(xiàn)沒有反光罩，但是光卻很集中。在此基礎(chǔ)上提出問題：這種手電筒的燈泡與普通燈泡有何區(qū)別？這樣學(xué)生便可以針對燈泡的結(jié)構(gòu)和特點來進(jìn)行有針對性的觀察。

其次，觀察要認(rèn)真仔細(xì)。求學(xué)要有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度與實事求是的作風(fēng)，要讓學(xué)生認(rèn)真觀察仔細(xì)記錄，不能有任何的失誤，要知道“謬之毫厘，差之千里”?？茖W(xué)來不得半點虛假。要讓學(xué)生準(zhǔn)確而詳細(xì)地記錄各種實驗現(xiàn)象與實驗數(shù)據(jù)，加以科學(xué)的分析，從而得出科學(xué)的認(rèn)知。在記錄實驗數(shù)據(jù)時，如果記錯數(shù)字，哪怕只是一個小數(shù)點，也有可能出現(xiàn)大的失誤，而與真理越來越遠(yuǎn)。對此需要向?qū)W生講清講明，讓學(xué)生形成實事求是、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)那髮W(xué)精神。

三、設(shè)計探究性實驗，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

高中物理新課標(biāo)指出：重視探究實驗，使學(xué)生體驗科學(xué)研究的過程，注重創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)的情景，激發(fā)探究欲望，引導(dǎo)學(xué)生主動參與，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)方法，培養(yǎng)探究實驗?zāi)芰ΓB(yǎng)成科學(xué)態(tài)度，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神的實踐能力?，F(xiàn)行物理教材有許多的驗證性實驗與探究性實驗，我們要利用好這些實驗，并積極設(shè)計更多的探究性實驗，引導(dǎo)學(xué)生積極實驗、主體參與、主動思考、質(zhì)疑問難、歸納總結(jié)，讓學(xué)生充分運用與整合所學(xué)物理知識，發(fā)揮自身學(xué)習(xí)的主體性、主動性、能動性與創(chuàng)造性來完成探究性實驗，實現(xiàn)教師與學(xué)生雙方的多向交流與互動，提高學(xué)生的實踐操作能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神與創(chuàng)造性思維能力。如“歐姆定律”的實驗，我將教材中的驗證性實驗經(jīng)過重新設(shè)計改為師生共同參與探討的探究性實驗。將全班分成若干個實驗小組，每個小組配備干電池、電壓表、電流表、定值電阻、滑動變阻器、導(dǎo)線、開關(guān)。讓學(xué)生以小組為單位進(jìn)行實驗來研究電流、電壓與電阻之間有什么定量關(guān)系？這樣的實驗給予了學(xué)生寬廣的思維空間與探究空間，學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性得以充分發(fā)揮，學(xué)習(xí)的潛能得以挖掘，學(xué)習(xí)的創(chuàng)造性與個性得以施展。各小組學(xué)生設(shè)計實驗方案，著手實驗操作，細(xì)心記錄實驗數(shù)據(jù)，通過觀察導(dǎo)體兩端的電壓與流過的電流的關(guān)系以及導(dǎo)體的電阻與流過的電流的關(guān)系，在進(jìn)一步思考、交流與討論的基礎(chǔ)上總結(jié)出電流、電壓與電阻之間的關(guān)系。這改變了單向傳遞、學(xué)生游離于教學(xué)之外的灌輸式教學(xué)，實現(xiàn)了雙向互動、以學(xué)生為中心的啟發(fā)式教學(xué)，學(xué)生真正成為了物理學(xué)習(xí)的主人，探究的主人。

總之，物理概念和定理的形成是建立在一定生產(chǎn)生活實際的基礎(chǔ)這上，實驗可以模擬這一過程，實驗是研究物理、學(xué)習(xí)物理的重要方法，只有重視實驗教學(xué)，搞好實驗教學(xué)，學(xué)生才能真正掌握學(xué)習(xí)物理的方法，才能真正理解、掌握與運用知識，這才是物理教學(xué)的真諦。