浅议新课程理念下初中物理实验教学的回归与超越
发表日期:2008/1/17 8:28:17 作者:无 有2566位读者读过
物理学是一门以实验为基础的学科.实验是物理学的重要组成部分,在物理学的发展中,实验起了重要作用,在物理教学中也有特殊的地位。物理教学中的实验包括演示实验和学生实验,演示实验是物理教学的重要手段,是课堂教学的有机组成部分,其主要任务是使学生在获得生动的感性认识的基础上,更好地理解和掌握物理概念和规律,同时培养学生的观察能力、分析综合能力及逻辑思维能力,还为学生实验的正确操作起着示范的作用。学生实验更是锻炼学生观察和分析能力的以及逻辑思维能力的好阵地。往往我们会看到,在各级各类学校都存在着实验课上课率不高,总有部分演示或学生实验开不起来。即使开出的实验仍有不少问题,诸如学生实验中存在着课前不预习,课内不动手,课后不总结,演示实验可见度低,实验成功率不高等问题,究其原因,笔者认为存在如下几个方面
一、物理实验教学的“丧失”原因
1、教师基本素质下降,对实验教学的重视程度不够
现代物理教学论认为中学物理教师应具备的实验教学的素质包括三个方面.即观察实验的素质,实验思维的素质和实验操作的素质,其中实验思维素质和实验操作素质表现在设计和完成实验中,是一种综合性和创造性素质的反映.目前初中特别是农村初中物理实验教学这一块,有的学校实验条件简陋,仪器设备陈旧、落后、短缺,没有专业教师从事实验教学或实验指导老师人手不足,很多教师和学生都有重理论轻实践的思想。同时存在初中物理教师在物理实验中对实验的设计与操作的心理活动不佳,缺乏实验测量的操作技巧,缺乏设计、改进实验以及排除故障的创造性能力,缺乏实验考核的命题能力,从而大大影响了学生实验能力的培养,“做实验不如讲实验”,“讲实验不如背实验”的荒谬作法,加之科技的飞速发展,多媒体进入课堂,使得部分教师过分追求,迷恋多媒体的模拟实验,让学生看看了事,不重视让学生看实物,实际操作.总而言之,目前相当数量的教师不做或少做实验,放弃了运用实验的直观教学方法,这一现象严重妨碍了培养具有创新能力的人才。还有,在初中学校的实验员很少有专业的,多为其他人员兼职.他们只想把仪器“管好”——不损坏为宗旨,有时新的仪器不舍得让教师使用,或有时对仪器不能做到正确的保养,仅仅只让它清洁是不够的.另外,有时不按要求配足学生实验仪器,使部分学生实验课上不能动手而只能当观众.即使上实验课,学生也不能很好地预习,只是在实验中按照老师说的步骤测完了事,更有甚者,照抄别人的实验数据,实验报告……
2、教师实验教学观念陈旧,实验教学模式僵化,实验教学效果差
长期以来,在展现物理现象的演示实验中或在学生实验前,教师从头到尾向学生讲解实验目的、要求、步骤,学生则会很听话地按照发放的编写详细的实验讲义上的顺序按部就班的操作,完全充当被动的角色。这样的实验过程被称之为“过程型”实验教学方法,学生只需听话地去做,自然也就可以顺利完成实验,得出满意的实验结果,因此学生的实验能力,分析能力和解决问题的能力并没有得到培养,更谈不上探索精神和创造力的培养了。初中物理实验教学的基本原则没有得到充分的体现,教学方式呆板.从教学内容到教学方式没有给学生留出足够的发展空间.就分组实验来说,教材从实验目的、实验原理、仪器、操作步骤到注意事项,写得面面俱到.然而每次实验课教师还要花相当长的时间根据教材讲实验目的、原理……,然后学生照着现成的实验步骤或跟着教师动几下,取几个数据,实验就算完成了.这样做实验,收获不大.再说,现阶段往往是一个班的学生同一时间做同一个实验,用同一种方法、相同的仪器,都要在规定时间内做完,得出同一结论,这样就有可能导致部分学生看别人怎么做,自己就怎么做,特别是两人合做时,有极少数学生只看不动手,也不留心实验观察,不记录有关数据,更谈不上去思考.这种教学模式不利于提高学生发现问题和解决问题的能力,不利于引导学生突破思维定势这个思维障碍,不利于学生创新思维方法的形成,不利于学生智能的发展,实验教学普通较差.
3、教师受应试教育的思想影响,忽略学生动手实验
教学实践中很多教师受应试教育的思想影响,担心实验过多会影响学生的学习时间,认为物理教学只要让学生会做题会考试就行了,一旦面对课时少的问题就一味地在实验上打折扣,即使有实验教学也基本以应试为基础,很少重视学生的创造性思维的训练和能力的培养,以讲代做,,从而使学生明白某些现象或掌握某些规律,为应试而做,那些一般考不到的实验往往就会漏掉不讲,“黑板实验”的现象时有发生,这是一个较普遍的问题,同时中考中无法直接考查学生动手实验的能力,试卷题不能全面反映学生的实际操作技能水平.中考实验题的命题对教学有导向作用,少数教师误以为即使没有认真做过实验,只要记住实验内容,甚至背实验仍可以抵挡一阵,而且考分不一定低.另外,实验教学目标的分类、测量、评估尚不健全,这对实验教学目的明确化及实验能力培养的具体化不利,因而实验教学达标的情况评价没有依据.同样的实验,不同教师的要求不同,有的侧重实验原理,有的侧重操作过程,有的侧重仪器使用规则、读数方法,还有的就可能“纸上谈兵”了.
二:物理实验教学的回归
反思传统的实验教学存在不少弊端。如演示实验通常都是教师先做然后学生看,后讲结论给学生听,将学生完全置于被动的地位,教师的主导作用和学生的主体作用未能有机结合;即使是由学生操作的分组实验和边学边实验,也是按照现成的器材,指定的方法和步骤进行操作,学生不能越雷池半步,这种“照方抓药,按图索欢”式的实验,学生很少有自主权和创造性。
实施的《义务教育课程标准教材》就是着力于教育新形势下的改革,在继承和发展的基础上提出教育的新理念。特别是重视科学探究的教育作用,强调过程和方法的学习,不只注重学生对知识的传承,而是要求让学生学到获取知识的方法和途径,增强探究未知世界的兴趣和能力,以及学生对于科学本质的理解和对科学价值观的树立。《课程标准》指出:物理学是由实验和理论两部分组成.物理学实验是人类认识世界的一种重要活动,是进行科学研究的基础.同时指出:要使学生“具有初步的实验操作技能,会使用简单的实验仪器和测量工具,能测量一些基本的物理量”;“通过参与科学探究活动,学习拟订简单的科学探究计划和实验方案”;“乐于参与观察、实验、制作、调查等种学实践活动”,《新课标》的实施无疑给教师的教学和学生的学习指出新的思路,给学生的学习带来浓厚的兴趣,也提高教师教学的积极性。学生通过实验探究,学到了科学知识,掌握了探究科学知识的方法,同时也增强了创新能力和实践能力,实现了初中物理实验教学的回归
1.实现物理教学本质的回归
初中物理教学自然也应该还原它的本色,要以实验为基础。《新课程标准》实施后,加强实验是物理教育本质的自然回归,符合素质教育的理论和实践的要求.实验渗透着方法教育,对养成良好习惯,训练意志品质有积极作用,是提高素质的重要途径.演示实验生动有趣,易形成悬念;它在创设问题情境,激发学生的学习兴趣,增强学生在学习中的积极性和主动性,引导学生追根求源探索知识上有极其重要的作用.如介绍大气压强时,取一只普通的平口玻璃杯,注满水后用纸板盖住,再倒置,水、纸板均被封住,一下子就可以吸引学生的注意力,激发起搞清问题究竟的欲望;在分析浮力产生的原因一节中,先用一蜡块投入水中,蜡块漂浮在水面上,再将蜡块紧按在容器底上,蜡块却不上浮,学生一定想弄清真正的原因.这样的例子就不再一一列举了.所以,教师要千方百计做好演示实验.物理教育学家朱正元先生说过,物理概念、规律等一些理论的东西往往是“千言万语说不清,一看实验便分明”.学生不用压强计做“研究液体的压强”的实验,怎么能理解液体内部有压强及其规律呢?不做“透镜成像实验”,学生无法理解成像规律,即使强行记住,也会是枯躁无味的,甚至可能怀疑它的正确性;不做“小车从斜面上滚下实验”,学生对“力是维持运动状态的原因”这个错误的感知难以改正;不动手做“安装直流电动机模型”实验,对线圈的平衡位置、摩擦、转速、转向的认识难以深刻;不完成“制作并研究电磁铁的作用”实验,对电磁继电器、电铃、电话的工作原理理解就不会深入.
2、实现学生主体地位的回归
《新课程标准》实施后,使用的初中物理教材有一个很大的特点,就是编排了特别多的实验,而且形式多样:有演示实验、分组实验,还有插图实验、课外小制作等。大多数物理知识的介绍都是在实验的辅助下完成的。学生可以通过观察和实验,亲眼所见、亲耳所闻,形象直观地感受整个物理过程。这样有助于提高学生观察、分析、对比和归纳的能力,加深学生对所学物理知识、规律的理解,激发起学生学习物理的兴趣,从中感悟到物理知识的无穷魅力,这无疑比生硬的说教要好得多。譬如在“杠杆平衡条件”一节的教学中,如果教师不是从具体的实验现象中分析、归纳出杠杆的平衡条件,而是直接让学生死记硬背结论的话,即使学生能把杠杆平衡条件的公式“Fl?L1=F2?L2”记住,也不会运用。反之,如能在教师的指导下,让学生充分参与实验,并由学生自己动手操作、读数、分析、归纳并得出结论,亲身体验物理规律的探究和学习过程,再独立完成适量的习题加以巩固,那么其印象将是非常深刻的。又如,在“安装直流电动机模型”的实验教学中,教师只要注意加强巡视和指导,完全可以放手让学生自己动手试着安装,充分发挥学生探究的主动性。其实,只要有一组学生安装成功并能通电运转,同学们的脸上自然会露出成功的喜悦,这必将进一步激发起大家的学习热情,在全班形成一个你追我赶的生动局面。通过相互讨论、交流或参观等方式,促使全班同学很快地完成实验,都来感受成功的滋味。当然,学生做完实验后,教师还必须加以适当的总结和补充。为鼓励率先完成实验的小组,还可以由这个小组作代表,说明他们是如何安装并改变电动机的转速和转动方向的。这样,在整个实验的过程中教师只是作为一个旁观者,而不是主宰,充分发挥教师的主导作用,突出学生的主体地位.教师充分相信学生,使学生主动参与实验.课本让学生看,实验让学生做,思路让学生想,疑难让学生议,错误让学生析.让学生独立设计实验,利用物理实验,发挥学生的主观能动作用,最大限度地调动学生自主学习的积极性和主动性.变单向信息传递为双向式、多向式信息传递与交流,这将大大的激发起学生学习和探究物理规律的兴趣。总之,尽可能多想些办法,通过实验让学生亲自感受探究物理规律的过程,加深对物理规律的认识和理解。此外,课本中还有一些诸如“小孔成像”、“制作土电话”等课外小制作,实验取材方便,学生也容易做得成功,我们不妨鼓励每一个学生都尽可能的去做,并选用其效果较好的作品作为学校的自制教具,收藏于学校物理实验室中保存。这样既培养了学生动手制作的能力,又让学生感受到了自己成功的喜悦,更可贵的是学生可以从中学到并巩固相关的物理知识。通过实验,加强了对学生实验方法和创新能力的培养.对于学生来说,可以求得对基本知识比较深入地、牢固地掌握和初步的运用,学生可以逐步取得探索物理知识的主动权,掌握学习方法,培养自学能力,为今后系统的学习现代化科学技术或生产技能打下初步基础。
3、实现物理教学生活化的回归
实验教学可以帮助学生弄清日常生活中物理现象的原理,掌握物理基本规律,在学习物理过程中,要形成物理概念和认识物理规律,学生学习物理要有一定的感性认识,这种感性认识可以来源于学生的生活环境,也可以来源于实验所提供的物理事实。通常,从生活中得到的感性材料多来自复杂的运动形态,仅通过简单的讲解有时会遇到很大的困难,运用实验则可以提供精心选择的、简化和纯化的素材,它能够使学生对物理事实获得证明,有更加具体的认识。物理基本规律是通过研究各种具有共同属性的物理现象,经过高度概括而抽象出来的,对于难理解又抽象的概念和规律,就要更加直观地教学,变不见为所见,难理解为好理解,形象、具体,效果更好。加之,从生活走向物理是《新课程标准》的重要特点,要让学生学会根据日常生活的材料进行分析,找准问题的切入点,提出中肯的问题,让学生针对提出相应的问题开展实验探究。从而培养学生科学探究的能力。同时将物理实验知识应用于实际生活,进一步加深学生对物理规律的理解,实现物理生活化的回归。
古人云:“授之以鱼,只供一饭之需,授之以渔则终身受益无穷。”培养学生的实验探究能力,使学生能掌握实验的技能和方法,是物理教学的重要环节,也是素质教育的发展要求。因此,要提高物理教学的效率,就必须大力加强实验教学,充分发挥实验在物理教学中的重要作用。
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