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【關(guān)鍵詞】:物理實驗室 管理
中圖分類號:G4文獻標識碼:A 文章編號:1003-8809(2010)-08-0097-01
物理是一門實驗科學(xué)。物理實驗室是培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際,掌握科學(xué)實驗方法,提高學(xué)生觀察能力和實踐動手能力的重要基地。因此建立起一套行之有效的管理制度,優(yōu)化實驗室管理對學(xué)校物理教育和學(xué)生的發(fā)展都是至關(guān)重要的。
一、目前實驗室存在的一些問題
1、在舊課程下添置的儀器設(shè)備使用率低
在購置實驗設(shè)備時單純地按《浙江省中小學(xué)教學(xué)儀器配備標準》來采購,而沒有考慮新課程下物理實驗的變化及課堂教學(xué)的需要,導(dǎo)致一些實驗儀器的閑置,使用率低。
2、實驗室的高素質(zhì)管理人才較為缺乏
在傳統(tǒng)教學(xué),重筆試輕實驗的影響下,大多數(shù)學(xué)校對實驗室沒有足夠的重視,在實驗人員的編制上相對隨意。這就導(dǎo)致學(xué)校從事儀器設(shè)備操作和管理工作的專職人才較少。一些實驗人員只是完成實驗環(huán)節(jié)中物理儀器的準備工作,對儀器設(shè)備的性能、指標不夠了解。
3、部分物理實驗儀器老化,影響教學(xué)質(zhì)量
實驗室一些儀器設(shè)備過于陳舊,難以保證實驗數(shù)據(jù)的準確性。但由于資金及采購方面的原因,又不能添置新的儀器,為了保證實驗的開出率,這些陳舊的儀器設(shè)備又不能報廢,直接影響實驗教學(xué)的質(zhì)量。
二、加強物理實驗室管理的措施
加強學(xué)校實驗室的管理,必須建立一套行之有效的管理制度。遵循“安全、規(guī)范、高效、開放”的原則,注重建筑設(shè)施、儀器設(shè)備、技術(shù)隊伍與科學(xué)管理協(xié)調(diào)發(fā)展。
1、建立完善的規(guī)章制度,每間實驗室都掛有學(xué)生實驗守則、實驗室儀器設(shè)備管理制度、實驗室安全制度、儀器設(shè)備人為損壞、丟失賠償制度,進入實驗室的人員必須嚴格遵守,做到有法可依,有章可循。
2、對于實驗室的安全,要求事無巨細,認真檢查,尤其是水、電、門窗及易燃易爆藥品,堅持下班前必檢,平時多留心,杜絕事故隱患。
3、對于實驗設(shè)備和材料的管理,要求帳物一致,做到賬目清楚,有帳可查,專人負責(zé)。要定時檢修,保證儀器處于正常備用狀態(tài),保證實驗教學(xué)工作正常進行。比如南方地區(qū)梅雨季節(jié),就特別需要注意檢查儀器的防潮工作是否做到位。
4、對于儀器設(shè)備的使用,做到嚴格按規(guī)范操作講解,指導(dǎo)學(xué)生進行實驗。
5、加強實驗室人員的業(yè)務(wù)素質(zhì),開展實驗室工作討論,交流總結(jié)實驗室管理和建設(shè)經(jīng)驗。對于工作中發(fā)現(xiàn)的問題,要及時發(fā)現(xiàn),及時解決。
三、充分開發(fā)實驗室資源,更好地服務(wù)教學(xué)
在傳統(tǒng)實驗教學(xué)中,演示實驗時,學(xué)生是觀眾,缺乏主動參與;即使是學(xué)生分組實驗,實驗?zāi)康摹⒃?、步驟都是事先安排好,學(xué)生缺乏自,學(xué)生沒有足夠的觀察、研究、思考的空間,實驗很難激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力和動手能力。如何調(diào)動學(xué)生實驗的積極性,是優(yōu)化實驗室管理的一個重要課題。
1、實驗儀器信息化管理
充分發(fā)揮校園網(wǎng)絡(luò)的作用,向師生介紹物理實驗室現(xiàn)有的儀器設(shè)備,及實驗儀器的用途、使用方法等,構(gòu)建查詢系統(tǒng)和預(yù)習(xí)系統(tǒng),充分利用實驗資源。
2、開展實驗創(chuàng)新活動
為了鼓勵學(xué)生的創(chuàng)新思維,調(diào)動學(xué)生的積極性,在實驗室現(xiàn)有條件的基礎(chǔ)上,開展實驗創(chuàng)新競賽。這樣,既可以將實驗室一些閑置的實驗儀器重新利用起來,同時又可以創(chuàng)造、改進物理實驗儀器,使它更符合新課程實驗教學(xué)的需求。
3、課外開放實驗室
只有開放實驗室,學(xué)生才可以隨時接觸、熟悉實驗儀器設(shè)備,增加學(xué)生的動手機會,鍛煉學(xué)生的操作能力。同時讓學(xué)生感受實驗室的氛圍,激發(fā)學(xué)生實驗創(chuàng)新的精神。
總之,實驗室管理任重而道遠,要求我們不斷吸取經(jīng)驗,完善的實驗室建設(shè),為物理實驗教學(xué)的順利進行提供堅實的基礎(chǔ),為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神提供良好的條件。
參考文獻:
[1] 鄭民偉,加強物理實驗室的管理,提高物理實驗教學(xué)水平
[2] 陳利昕、鐘勇,普通物理實驗室的管理與優(yōu)化
[3] 陳春麗,實驗室管理之淺見
1.書面考核
按照一般的常規(guī)情況,對高中物理實驗的考核,主要體現(xiàn)在書面考核的試卷中,凡能納入書面考核中的內(nèi)容,都盡量放入書面考試中去。書面考核內(nèi)容主要包括高中物理教材的17個學(xué)生實驗和72個演示實驗的部份知識,同時可能涉及到測量工具的使用方法和讀數(shù)等方面的知識。學(xué)生實驗知識的考核內(nèi)容包括:實驗?zāi)康?、原理、所需的實驗器材,實驗的操作步驟,實驗實物圖的連接,實驗注意點,數(shù)據(jù)處理和分析,實驗結(jié)論,實驗思考題等。
演示實驗知識的考核內(nèi)容包括:實驗?zāi)康?、實驗器材名稱及使用方法,實驗現(xiàn)象及注重問題,實驗結(jié)論等。把實驗知識同其它物理知識編成一份考核內(nèi)容比較系統(tǒng)的試卷,總分為100分,其中實驗知識占20%―25%。并在規(guī)定的時間(120分鐘)內(nèi)要求學(xué)生獨立完成。書面考核結(jié)束后,教師及時閱卷,對學(xué)生在考核知識中出現(xiàn)的問題,及時采取恰當?shù)拇胧?、查缺補漏,以便不斷提高學(xué)生的物理實驗理論知識水平。
2.操作考核
高中物理實驗操作教學(xué)要達到目的是:
(1)能按照基本儀器的操作步驟和規(guī)律,對基本儀器進行正確的調(diào)試和操作。做到“會拿”、“會放”、“會調(diào)”、“會接”、“會讀”。
(2)能按照實驗的目的和要求,正確選擇儀器和器材。并能正確組裝,使布局合理,便于操作、觀察和讀數(shù)。
(3)對組裝好的實驗裝置,能按實驗的內(nèi)容和步驟,按一定程序進行正確的調(diào)試和操作。
(4)能獨立設(shè)計表格,會正確進行觀察,讀數(shù)和記錄。
(5)能排除簡單的故障,并了解故障產(chǎn)生的原因。
(6)實驗結(jié)束,能及時整理實驗儀器。
根據(jù)實驗操作教學(xué)要達到的以上目標,為了使操作考核方法“易行”,我主要從命題,準備階段,考核過程三方面入手。
命題,結(jié)合高中物理實驗對操作的實際要求和學(xué)生的實際情況命題。命題范圍:測量規(guī)則的具體應(yīng)用,實驗操作的姿勢,實驗裝置的組裝和調(diào)節(jié),實驗器材的選擇,實驗步驟的實施,動手操作的熟練程度,實驗中養(yǎng)成良好操作習(xí)慣的規(guī)范程度等。有些內(nèi)容雖然可以在筆試中進行考核,但需要通過操作來體現(xiàn)的也應(yīng)進行操作考核,在著手命題時,一般將一個或幾個學(xué)生實驗的部份操作合成一張試卷,同時注意在一張試卷中的考核點不重復(fù),并盡量增長覆蓋面,讓學(xué)生能在15―20分鐘的時間內(nèi)完成。此外,還要保證每一張試卷盡量在難度、考核時間等方面等值,這樣,每一張試卷基本沒有難易,份量多少之分,每份試卷的總分為20分,同時并把每張試卷都按順序編上號碼,另外,在選擇器材、列表、寫實驗報名等方面,對不同年級學(xué)生的要求也要有所區(qū)別。為了評分方便,一定要有與考核試卷相配套的評分細則,并明確指出考核的各個考點應(yīng)達到什么要求,記多少分。
下面是我設(shè)計的一份實驗操作考核試卷及評分細則:
“描繪燈泡的伏安特性曲線” 班級 姓名
操作內(nèi)容 測量結(jié)果
1、 用導(dǎo)線將實驗器材按電路圖連接實驗電路
(燈泡:3.8V0.3A、學(xué)生電源4―6V)
D
A B
S
2.讀出電壓表和電流表的讀數(shù)(12組U,I值)
3.用相應(yīng)數(shù)據(jù)作出U---I曲線 在下圖中作出U---I曲線
I/A
O U/V
物理實驗操作考查評分表
主考教師
考生班級
“描繪燈泡的伏安特性曲線”
學(xué)生姓 滿分值 得分 名
1 2 3 4 5
1
連接電源,開關(guān)
連接滑動變阻器
連接電流表
連接電壓表 3
3
3
3
2 檢查電路 3
3 電流表讀數(shù)
電壓表讀數(shù) 3
3
4 在坐標紙上作出U/I曲線 3
5 整理器材方可離開 3
合計
備 注 18分以上為合格
18分以下為不合格
準備階段,是為了操作考核的順利進行做好充分的準備,為了考核有條不紊的進行打下基礎(chǔ)。
(1)學(xué)生復(fù)習(xí)迎考期間,教師組織學(xué)生進行全面的實驗復(fù)習(xí),并在實驗室按考題裝配好實驗器材、物品,有些課桌故意多放一些無關(guān)的器材,面向全體學(xué)生,分班開放二次實驗室(在課外),讓學(xué)生熟悉器材。教師對學(xué)生進行認真輔導(dǎo),對學(xué)生在復(fù)習(xí)過程中出現(xiàn)的問題耐心的講解和指導(dǎo),并糾正學(xué)生存在的不良的實驗習(xí)慣和不嚴謹?shù)膶嶒瀾B(tài)度。
(2)結(jié)合考題要求,在相應(yīng)的實驗桌上整齊的擺放所需實驗器材,以便考核時學(xué)生根據(jù)自己所抽試卷的要求選擇器材進行實驗。
(3)在實驗室的實驗桌上編排上與試卷所編號碼相對應(yīng)的號碼。我校物理實驗室共有實驗桌8組,考核時使用桌數(shù)為8組,被考核學(xué)生人數(shù)最少的班級為45人,最多的為50人。所以每組實驗桌可結(jié)合考核試卷情況和學(xué)生分組情況編上相應(yīng)號碼。
(4)考核前,把各班學(xué)生進行分組,每組8位學(xué)生,每班可分為6到7組。
(5)考核人員由教師組成,考核前考核人員熟悉試卷上的試題和各卷評分標準。開考前考核人員就位,每位考核人員負責(zé)考核每一組的兩個學(xué)生。
(6)被考核學(xué)生進入考場前,按班級的分組情況抽簽,抽得試卷的學(xué)生立即進入考場,找到與所抽試卷號碼一致的實驗桌,準備進行實驗操作考試。
考核過程,是考核的中心環(huán)節(jié)。被考核學(xué)生和考核人員就位后,宣布考核開始,被考核學(xué)生按抽得試卷要求選擇器材動手操作,考核人員按評分標準評分并記錄在評分表內(nèi)??己藭r間一到,被考核學(xué)生離開考場,考核人員統(tǒng)計好成績交給任課教師。同時再準備接待下一組被考學(xué)生,如此直至考完為止,這樣,1―2節(jié)課就可以進行完一個班的考試。
關(guān)鍵詞:高中物理;實驗理解和應(yīng)用;學(xué)習(xí)興趣;綜合能力
物理是高中階段的一門重要學(xué)科,這門學(xué)科在高考中占有較大一部分的分值。除了在考試方面有著重要地位之外,高中物理作為一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科,其中蘊含著各種自然科學(xué)知識。通過對物理課程的學(xué)習(xí),學(xué)生能夠掌握自然界中的許多物理規(guī)律,懂得許多物理概念,最終受益匪淺。實驗是高中物理這門學(xué)科中的一門輔助課程,通過高中物理實驗,學(xué)生能夠更好地理解和掌握課程知識,更好地鍛煉自己的各項能力,例如動手能力、思維能力、合作能力等等,一舉多得。
一、高中物理實驗有利于學(xué)生更好地理解和應(yīng)用知識點
高中物理這門課程由于邏輯性強、規(guī)律性強,其包含的物理知識和規(guī)律往往不容易被理解,尤其是對于高中學(xué)生來說,他們對于自然的了解很是匱乏,對于某些自然現(xiàn)象并不能夠及時地反饋到物理規(guī)律中得以解釋。于是就造成了目前大部分高中理科生所面臨的問題――物理公式和規(guī)律不理解,物理知識不會運用。
實驗之所以被稱為高中物理課程的輔助科目,其意義在于,學(xué)生能夠通過親自動手和演練,熟悉某些物理規(guī)律的演變過程,能夠運用某些物理公式來解決日常生活中某些難以理解和解決的物理難題。高中物理課堂往往氣氛比較凝重,由于高中物理這門課程的邏輯性太強,因此很多學(xué)生在思維上并不能跟上老師的授課速度,對于很多知識點的理解不夠到位,但是在課堂上又沒有時間思考和鞏固,于是在課后的作業(yè)部分往往會感到迷茫和無從下手,久而久之在考試中也會出現(xiàn)知識點的空白。
而高中物理實驗課程的設(shè)置,可以幫助學(xué)生很好地解決這一類問題,例如,學(xué)生在學(xué)習(xí)力的分析這一類問題時,課堂上老師在做受力分析的時候很多學(xué)生不能夠完全明白其中的道理,尤其是針對斜面上的物體時,很多學(xué)生想當然地認為物塊所受的力只有重力和支撐力兩個,很多學(xué)生忘記分析物塊所受的摩擦力等其余力。通過物理實驗,老師可以為學(xué)生準備幾個不同材質(zhì)的斜面,讓學(xué)生依次將物塊放置于斜面上,然后觀察物體的靜止狀態(tài),用測力計拉住物體,沿著與斜面平行的方向向上或者向下勻速拉動物體,讀出拉力的數(shù)值后,再做受力分析,檢驗物體實際受力是否與自己分析的結(jié)果相一致。通過這個過程,學(xué)生能夠更好地理解受力分析的相關(guān)過程,考試時遇到相關(guān)的物理分析題目時,能夠更加準確地運用立體思維分析物體各方面的受力。
總之,高中物理實驗是高中物理知識的延伸和補充,是對原來課本中的理論知識進行立體化地解釋,能夠讓學(xué)生真正將物理規(guī)律應(yīng)用到實際生活中,將物理知識的應(yīng)用化程度發(fā)揮到較大水平,更有利于學(xué)生對物理知識的理解和記憶。
二、高中物理實驗?zāi)軌蛱岣邔W(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性
高中物理由于其邏輯性和應(yīng)用性較強,老師上課的趣味性往往低于語文等其他課程,再加上部分學(xué)生對高中物理的相關(guān)知識理解能力較差,上課的時候跟不上老師的授課速度,因此很容易造成課堂效率低下,甚至走神不聽課等現(xiàn)象的出現(xiàn),對高中物理這門課程的學(xué)習(xí)興趣逐漸降低。這種現(xiàn)象的產(chǎn)生無論是從L遠來看,還是目前來看,都不利于學(xué)生高中物理成績的提高,如果學(xué)生對高中物理課堂的興趣都不夠濃郁,學(xué)習(xí)主動性和積極性不夠強烈,那么無論老師怎么努力,都沒有辦法克服學(xué)生的這一難題。然而高中物理實驗課程從某種程度上可以改善這種行為。
高中物理的實驗課程不同于其理論課程,實驗課程上切實要求學(xué)生自己動手,自主開發(fā)思維方式,將物理規(guī)律應(yīng)用到實際的實驗操作中,這一過程不僅僅是學(xué)生動手和鞏固課堂知識的過程,更是學(xué)生培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣,加強學(xué)習(xí)主動性和積極性的過程。高中物理實驗課程的趣味性往往較強,很多物理規(guī)律應(yīng)用到實際生活中時,往往都有些新奇,很多學(xué)生會通過物理實驗這一過程主動思考、建立起學(xué)習(xí)物理的興趣。例如,電場和磁場部分的物理知識,這部分的知識往往是考試的重點難點,很多學(xué)生一聽到“電場”、“磁場”的相關(guān)字眼就感到頭疼。其實不然,在電場與磁場的相關(guān)課程中,學(xué)生可以通過自己動手,感受粒子在磁場、電場或疊加場上的運動軌跡,然后主動進行思考,為什么正負電荷的運動軌跡不同?為什么一個運動軌跡的弧度向上一個向下?它們分別受到了哪些力?通過這一系列的思考提高學(xué)生對物理知識的學(xué)習(xí)主動性。
同時,這種趣味性實驗會對學(xué)生產(chǎn)生較大的吸引力,很多學(xué)生對高中物理實驗課程的期待遠遠高于理論課程,在實驗課上學(xué)到的東西也遠遠多于理論課程。久而久之,他們對于物理實驗課程的興趣往往可以延伸到理論課程,這樣一來,學(xué)生的物理學(xué)習(xí)興趣和積極性都會得到很大程度上的提高??傊?,高中物理實驗可以運用其趣味性和新奇性引導(dǎo)學(xué)生樹立物理學(xué)習(xí)的興趣,提高學(xué)生的自主思考能力和學(xué)習(xí)的積極性。
三、高中物理實驗有利于提高學(xué)生的綜合能力
高中物理實驗課程的實踐性較強,往往是要全方位地開動腦筋,結(jié)合課本上的理論知識,運用實驗器材進行自主操作,在這一過程中,物理實驗往往可以較快地提高學(xué)生的綜合能力,例如動手能力、合作能力、思考能力等。
本案例的研究將結(jié)合本校的實際情況,體現(xiàn)時展對中學(xué)物理實驗教學(xué)的要求。其中以中學(xué)物理教學(xué)大綱為準繩,以新課改的高中物理教材中的演示實驗、學(xué)生實驗為基礎(chǔ),堅持理論與實驗相結(jié)合的原則,靈活貫徹學(xué)以致用、實事求是、因材施教、突出個性的教學(xué)方法,使學(xué)生通過實驗獲得物理學(xué)基礎(chǔ)知識,形成基本的物理學(xué)觀點,初步掌握研究自然科學(xué)的方法之一――實驗法,為學(xué)生的終生學(xué)習(xí)和工作奠定良好的基礎(chǔ)。
二、案例過程的總結(jié)及認識
1.建議增加演示實驗,優(yōu)化實驗過程
要持久地保持學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,光靠課本上的演示實驗是不夠的,應(yīng)充分挖掘身邊現(xiàn)有器材甚至是很不起眼的器材,結(jié)合特定的物理情境(如新課引入、鞏固概念規(guī)律、評講習(xí)題等),增加實驗的趣味性、直觀性、新穎性、科學(xué)性,激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲,引發(fā)學(xué)生思維,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題,解決問題。
教材有一些內(nèi)容或?qū)嶒炛蛔鳛椤白鲆蛔觥被蛘n外實驗來處理,實際上,很多內(nèi)容都可以通過儀器和方法的改進來優(yōu)化為演示實驗。
比如在“超重和失重”一節(jié)中,課后的“做一做”就可以改進為演示實驗。找一個用過的易拉罐、金屬罐頭盒或塑料瓶,在靠近底部的側(cè)面打一個洞,用手指按住洞,在里面裝上水。移開手指,水就從洞中射出來。如果放開手,讓罐子自由落下,在下落過程中,水將不再從洞中射出。
對于演示超重失重現(xiàn)象還可以做如下的改進:
(1)在易拉罐底部開一個出水孔(開得小一點),在罐中水位較低時,由于表面張力的作用,水不從小孔流出。若使罐子突然向上加速運動,水就會從孔中噴出,由此可以說明超重現(xiàn)象。
(2)用透明的塑料可樂瓶,里面裝入大半瓶水,蓋上瓶塞,由于重力的作用,空氣在水面的上方,水面是平的。將塑料瓶向上拋出,可以看到,瓶中的空氣在水中形成了一個或幾個大小不同的空氣泡,呈球形。
(3)在懸掛的木板上放一塊磚,在磚和木板之間放一條紙帶。靜止時抽動紙帶,由于有比較大的壓力而使紙帶斷裂。如果剪斷吊磚的懸掛線,而使磚塊和木板自由下落(下方放置減撞墊),則抓住紙帶的手可以不費力地把紙帶完好地抽出。
教材的有些章節(jié)對于公式或定律的導(dǎo)出幾乎是灌輸式的,在這種地方,我們完全有必要加入一些形象而又簡單的演示實驗來說明定律或公式得出的原因或用以說明驗證。
2.變部分演示實驗為學(xué)生實驗,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新的能力
把演示實驗改為學(xué)生實驗,讓學(xué)生去做、去觀察、去想、去感悟,提高學(xué)生主動參與探究的熱情。這樣在整個教學(xué)過程中,不僅可使學(xué)生的觀察、實驗?zāi)芰Φ玫脚囵B(yǎng)和提高,而且能充分展現(xiàn)物理課教學(xué)的特點和魅力。
(1)將部分規(guī)律課由老師演示探究過程改為學(xué)生分組探究體驗
高中物理教材中涉及的規(guī)律有很多,比如“牛頓第二定律”、“力的平行四邊形定則”、“自由落體運動”、“機械能守恒定律”、“動量守恒定律”、“單擺的等時性”、“胡克定律”、“電阻定律”、“閉合電路歐姆定律”、“楞次定律”等等。對于這些規(guī)律課,由于以前受到實驗條件的限制,及“做實驗不如講實驗”觀念的影響,物理教師大多的處理方法是采用“老師講解或演示探究過程或方法,學(xué)生聽、記”的模式,也就是人們常說的“填鴨式”教學(xué)。這種教學(xué)方法在很大程度上扼殺了學(xué)生的創(chuàng)造性和主動思考的能力。
我們曾經(jīng)做過這樣的改革:請三位學(xué)生(二男一女)到講臺上演示探究某個規(guī)律的全過程,并將實驗所得數(shù)據(jù)全都記錄在黑板上。目的是想體現(xiàn)學(xué)生主體探究地位。但是我們發(fā)現(xiàn)這樣的模式還是存在一個很大的弊端――效率太低。對于演示的同學(xué)來講,真正是得到了主人翁式的探索體驗,但是對占更多數(shù)的講臺底下的同學(xué),效率則是很低的。從整體來講,這種模式收到的效果仍然不理想。為此我們嘗試采取了學(xué)生分組探究的模式進行嘗試,做到?jīng)]有觀眾,人人動手參與。實踐證明,這種“全員參與”的方式是成功的,她收到了很好的效果――學(xué)生和老師達到了“雙贏”。
(2)將部分課堂演示實驗改為學(xué)生分組探究實驗
“百聞不如一見,百見不如一練”。變部分演示實驗為分組實驗,就是在教師的啟發(fā)指導(dǎo)下將演示的過程轉(zhuǎn)化為學(xué)生自己獨立地運用實驗去探求知識,從而自己去總結(jié)得出結(jié)論的過程。這樣做的好處是可以在課堂上增加學(xué)生動手動腦的機會,加強實驗基本功的訓(xùn)練。對學(xué)生來說,按照思維發(fā)展獲取新知識的過程,本身就是創(chuàng)造的過程。變部分演示實驗為分組實驗,增加的就是學(xué)生的創(chuàng)造體驗。這種效果是單純的演示實驗所不能達到的。
(3)將部分驗證性實驗改為學(xué)生分組探究實驗
新課改教材中把很多以前屬于驗證性、測量性的實驗改成了探究性實驗,例如以前“驗證牛頓第二定律”、“驗證機械能守恒定律”……傳統(tǒng)的物理實驗教學(xué)常常是教師把實驗?zāi)康?、?nèi)容、步驟詳細而周密地安排好,甚至連結(jié)論也預(yù)先說給學(xué)生聽,學(xué)生只得依葫蘆畫瓢地被動實驗。這樣做的結(jié)果是,學(xué)生失去對實驗的“神秘”和探索欲望。如果教師能選取一些靈活性、變通性大的問題,積極創(chuàng)設(shè)情境,鼓勵學(xué)生發(fā)散思維,進行多方位、多角度觀察、思考、探索、想象,從而提出多種設(shè)想和解決問題的方案,并在此基礎(chǔ)上,再引導(dǎo)學(xué)生進行收斂思維,確定解決問題的最佳方案。這不僅能培養(yǎng)學(xué)生的基本操作技能,而且能訓(xùn)練學(xué)生思維的流暢性、變通性和獨創(chuàng)性(發(fā)散思維的三個維度),從而激活創(chuàng)造思維。
教材中的“探究力的平行四邊形定則”“探究碰撞中的動量守恒”“驗證機械能守恒定律”“探究小燈泡的伏安特性曲線”等驗證性實驗都可以采用此法進行分組探究。
3.變學(xué)生實驗為學(xué)生動手設(shè)計實驗,提高學(xué)生的實驗?zāi)芰?/p>
實驗教學(xué)中學(xué)生實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)十分重要。實驗?zāi)芰κ且环N綜合能力的表現(xiàn),從實驗前的設(shè)計,實驗中的操作和觀測,實驗后的數(shù)據(jù)處理分析等,都是實驗?zāi)芰Φ谋憩F(xiàn)。
在抓好演示實驗和分組實驗的同時,努力開拓實驗教學(xué)的新構(gòu)想,探索設(shè)計性實驗教學(xué)的新思路,這對培養(yǎng)學(xué)生的實驗創(chuàng)新能力非常重要。
一、高中物理的現(xiàn)狀及評判學(xué)生實驗探究能力的方式
物理學(xué)是把實驗當作基礎(chǔ)的一門科學(xué),所以仔細的觀察然后進行嚴謹?shù)膶嶒炇峭瑢W(xué)們學(xué)習(xí)物理的重要的途徑,富有探究精神是學(xué)好物理的基礎(chǔ).新課改明確提出要培養(yǎng)學(xué)生實踐探究能力,物理實驗的探究性能力教育不僅對學(xué)生的要求很高,對老師也有嚴格的要求,要有扎實的基本物理功底和創(chuàng)新的教學(xué)策略和理念,廣大師生需要共同的努力,老師們要慢慢改變原來的教學(xué)模式和教學(xué)理念,學(xué)生們要改變學(xué)習(xí)方式,適應(yīng)新形勢下的教育要求.政府對教育的支持力度大大加強,對教育經(jīng)費的撥出也比以前要多,這就便于學(xué)校給物理學(xué)科添置教學(xué)器材,提高學(xué)生的探究積極性,學(xué)校修建專門的物理實驗室,給廣大師生做物理實驗提供了空間,有利于學(xué)生進行實驗,增強動手能力,也加強了對課本知識的理解.目前,國際上也有評價學(xué)生科學(xué)探究能力的方式,現(xiàn)場觀察是被公認為最有效的方法,但是這種方法成本很高,需要老師一對一的觀察評判,所以不適合在大范圍使用,更不適用于中國的大班學(xué)堂.我國目前使用的方法就是最傳統(tǒng)的方法,即紙筆測驗,但是這種方法的準確性和有效性都不高,并不能準確的判斷學(xué)生的實驗和探究能力.于是,工作單這種評價方式問世了,是現(xiàn)在最普遍的并被大規(guī)模應(yīng)用的評價學(xué)生科學(xué)探究能力的方式.此評價體系的指標有五個方面,即:(1)發(fā)現(xiàn)和提出問題;(2)猜想和假設(shè);(3)實驗設(shè)計;(4)觀察與實驗;(5)論證和評估.然后給這五個要素設(shè)置一指標.以這些指標為依據(jù)制定問卷調(diào)查,對結(jié)果進行效度和可信度的分析,使用層次分析法制定這些指標的不同的比重,最后,用工作單的形式評測學(xué)生們的物理實驗探究能力.
二、高中物理探究能力的具體實施
1.合理的提出猜想,發(fā)現(xiàn)存在的問題
提出問題往往比解決問題要重要,解決一個問題學(xué)生具有知識上的實踐技能,但是提出新問題新可能,從新角度看舊問題,表明學(xué)生有創(chuàng)造力和想象力,這樣才會真正的推動科學(xué)的進步.提出問題就是科學(xué)探究的重要因素之一,開拓學(xué)生的思維.所以,在物理實驗探究開始時,老師們要引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題,提出問題,激發(fā)學(xué)生對物理探究的興趣.
2.師生互動
在物理實驗探究中理論是研究的基礎(chǔ),而且需要反復(fù)的推理實驗和應(yīng)用,才能讓學(xué)生逐步了解理論的真正內(nèi)涵.尋找支撐的理論是讓學(xué)生比較困擾的一個環(huán)節(jié),這時就需要老師的引導(dǎo).老師要為學(xué)生們梳理難以理解的定律脈絡(luò),為將要進行的實驗過程進行理論的鋪墊.
3.生生互動
老師們制定合理的研究方案,盡量調(diào)動學(xué)生們學(xué)習(xí)的主動性,讓學(xué)生成為課上的主人,老師們要注意學(xué)生之間的合作和交流,給學(xué)生們足夠的時間讓他們之間進行想法和觀點的討論交流.把同學(xué)們分成若干小組,小組合作制定研究方案,由學(xué)生們自己設(shè)計物理實驗方案,包括依據(jù)的物理原理也由他們自己選擇,實驗器材和測量方法都讓小組成員們自己討論決定.每一個小組的想法都不一樣,結(jié)果小組的討論會產(chǎn)生很多不同的物理實驗方法.學(xué)生們在討論過后依據(jù)他們的結(jié)論進行實驗,會在實驗過程中發(fā)現(xiàn)實驗的缺陷,并當場給出補救方法,也許他們的補救措施并不得當,但是這時候,結(jié)果正確與否已經(jīng)不是最重要的事情,在這個過程中,同學(xué)們都經(jīng)過了開放式的探討,同學(xué)們對物理研究的積極性都大大高漲,同學(xué)們的創(chuàng)造性思維和發(fā)散性思維都得到了很好的培養(yǎng).
4.分工合作
理論的準備完成以后,就是實驗的具體操作了.小組內(nèi)的每一個成員都已經(jīng)被分配好了任務(wù),在實驗過程中,大家分工與合作相結(jié)合,同學(xué)們之間的團隊合作能力大大提升,必須充分的發(fā)揮學(xué)生在實驗探究中的作用,只有相互之間很好的協(xié)作和配合才可以更好的讓實驗探究進行下去.在實驗過程中,同學(xué)們親自動手,對物理現(xiàn)象有直觀的了解.
5.分析誤差
物理實驗是一件很嚴謹?shù)氖虑?,任何的實驗都可能會出現(xiàn)誤差,在認真分析誤差的產(chǎn)生原因后,總結(jié)出一般性的規(guī)律,吸取實驗失敗的經(jīng)驗,更值得讓我們仔細的研究物理實驗中的錯誤,引以為鑒.在實驗中失敗其實不是一件壞事,老師在這時就要引導(dǎo)和幫助學(xué)生分析原因,幫助學(xué)生總結(jié)經(jīng)驗.事實證明,學(xué)生在進行物理實驗中會對物理產(chǎn)生非常濃厚的興趣,在實驗過程中發(fā)生錯誤并且改正,會讓同學(xué)們體會到真正的成功的喜悅.
結(jié)語:
培養(yǎng)學(xué)生們進行物理科學(xué)實驗探究,讓學(xué)生們掌握自主學(xué)習(xí)的方法和技能,提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,讓他們自己參與學(xué)習(xí)獲取知識,從中找出發(fā)展的規(guī)律,對知識具有探索意識.現(xiàn)在社會中急需創(chuàng)造性的人才,培養(yǎng)學(xué)生們的積極性,提高自主創(chuàng)新能力.讓學(xué)生體會到成功的喜悅,滿足自我需要,對同學(xué)們的身心發(fā)展都有非常積極的影響.
參考文獻:
[1]陳克超.論邏輯思維與物理實驗探究能力的培養(yǎng).物理實驗,2005,25(6).
大家都知道,物理的教學(xué)離不開實驗。過去實驗,主要是教師演示,學(xué)生動手機會少。即使學(xué)生有機會分組實驗,也是在給定的時間,給定的器材,甚至給定的實驗步驟,實驗注意事項下按部就班的完成,絕大多數(shù)情況是在已知結(jié)論的基礎(chǔ)下通過實驗象征性的驗證一下,實驗做得失敗的學(xué)生甚至在湊數(shù)據(jù),這樣的實驗,其教學(xué)效果可想而知。針對上述情形,有些章節(jié)可以進行“實驗教學(xué)法”,以“穩(wěn)恒電流”一章為例,大體可分以下幾個階段進行:
第一階段:學(xué)生在教師引導(dǎo)下熟悉教材。讓學(xué)生自己明確學(xué)習(xí)要求,熟悉一些儀器(電壓表、電流表、蓄電池 …… )為學(xué)生下一步動手實驗打下理論基礎(chǔ)。在學(xué)生看書時,應(yīng)提倡自由討論、提問。并要求他們自己設(shè)計實驗,實驗室向?qū)W生開放。在充分實驗的基礎(chǔ)上,讓他們自己得出串并聯(lián)電路的特點,閉合電路歐姆定律等一系列重要的結(jié)論。遇到實驗誤差較大時,要求學(xué)生不湊數(shù)字,認真檢查原因,反復(fù)進行實驗,樹立實事求是的科學(xué)態(tài)度;在具體實驗操作時,要求他們自己體會歸納每個實驗中應(yīng)注意的問題,允許學(xué)生充分自主的開展討論。
第二階段:教師答疑、小結(jié)。著重講解學(xué)生提出的具有普遍意義的疑難問題;小結(jié)本章重點內(nèi)容;評講習(xí)題和實驗情景;介紹學(xué)生在自學(xué)過程中的創(chuàng)見、體會和好的學(xué)習(xí)方法,幫助學(xué)生共同提高自學(xué)能力。并引導(dǎo)他們系統(tǒng)的認識整章內(nèi)容。
第三階段:學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識解釋現(xiàn)象,解決實際問題。比如可以要求他們解決樓上樓下各裝一個開關(guān),控制同一盞燈的線路設(shè)計問題。
最后還要組織一次大討論。將所學(xué)知識提高到一個新的高度。比如可以共同研究某些實驗誤差產(chǎn)生的原因,實驗方法的優(yōu)劣 ……
就“穩(wěn)恒電流”這一章,采用實驗教學(xué)法,至少有以下幾個方面的好處:
1 、使學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體。本章的大部分規(guī)律是實驗規(guī)律,如果采用傳統(tǒng)的教師講,學(xué)生聽的方式會很枯燥乏味,且這些規(guī)律也不易記住?,F(xiàn)在采用“實驗教學(xué)法”,一方面充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性,極大地激發(fā)了他們的學(xué)習(xí)興趣;另一方面讓他們自己通過實驗得出規(guī)律,很容易就記住了。
2 、通過將教師的演示實驗改為學(xué)生實驗,實驗效果更好了。比如:閉合電路歐姆定律的演示實驗,長期以來教師也做不好,為了使學(xué)生看得清,使用大電流計,至多只能達到定性效果。這一次讓學(xué)生獨立做,達到定量研究的效果。
3 、有利于培養(yǎng)學(xué)生的動手能力,獨立思考、分析、解決問題的能力。以前的學(xué)生怕動手,采用實驗教學(xué)法迫使他們通過動手去學(xué)習(xí)知識,很大程度上提高了他們的動手能力。另外,過去教師演示實驗時,往往盡量撇開次要現(xiàn)象,引導(dǎo)學(xué)生觀察主要現(xiàn)象,而現(xiàn)在學(xué)生每做一個實驗都可以同時看到許多現(xiàn)象,促使他們不斷思考。在實驗中遇到問題,也必須自己分析、解決它,學(xué)生各方面的能力在一次次的實驗中得到提高。
4 、有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維。過去的教學(xué)過程中,學(xué)生對教師有太大的依賴性,而教師也喜歡給學(xué)生一些“啟示”,而有時候,正是這些“啟示”束縛了學(xué)生的發(fā)展,大家采用同樣的實驗電路,同樣的實驗方法,得到大致相同的答案,大大地不利于學(xué)生創(chuàng)新性思維的發(fā)展。就“閉合電路歐姆定律的實驗”實際上除了課本上介紹的方法以外,還有其他方案。比如用伏特表、安培表測,或用定值電阻和電流表等。由于在“實驗教學(xué)”中每進行一個單元的教學(xué),總安排一定時間,組織學(xué)生進行小組或大組討論,交流學(xué)習(xí)心得,這樣可以更好地活躍和開發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性思維。
目前,高中物理實驗課堂呈現(xiàn)出較為混亂的狀態(tài):教師布置了實驗任務(wù)之后,學(xué)生不能夠準確地把握實驗原理、實驗方法及不同實驗儀器的使用,這就造成了物理實驗課堂效率不高、質(zhì)量不高的現(xiàn)狀.因此,在教學(xué)中,教師應(yīng)當引導(dǎo)學(xué)生利用比較的方法來了解物理實驗、動手做物理實驗.通過比較,讓學(xué)生學(xué)會歸納、整理、分析物理實驗的原理、方法、步驟的能力.
一、前后比較法—比較不同學(xué)習(xí)階段實驗的差異
物理實驗中的前后比較法,就是將過去所學(xué)習(xí)的實驗知識、實驗方法、實驗儀器等與現(xiàn)在學(xué)習(xí)的進行比較.在比較中學(xué)習(xí)新的物理實驗知識、方法,認識新的物理實驗儀器.比較教學(xué)法的優(yōu)勢在于,承前啟后,在對舊知識有一定認識的基礎(chǔ)上,學(xué)習(xí)新的知識,“溫故而知新”,避免學(xué)生在接受新的物理實驗中產(chǎn)生困惑,更容易讓學(xué)生接受新知,化為己用.前后比較法應(yīng)該貫穿于整個物理實驗課堂,應(yīng)用于物理實驗的引入、進行、總結(jié)的過程中.
例如,在講“摩擦力”時,我讓學(xué)生回憶初中物理有關(guān)摩擦力實驗的內(nèi)容.通過學(xué)生的回答,了解到初中的摩擦力實驗的主要目的是讓學(xué)生通過實驗觀察到什么是摩擦力,并且學(xué)會增大摩擦力與減小摩擦力的方法.如在小車下滑過程中,在木板上放置毛巾可以增大摩擦力,讓小車的滑動變慢.接下來,我給學(xué)生介紹了高中摩擦力實驗的內(nèi)容,與初中的區(qū)別在于,不再是定性地分析摩擦力,而是通過小車的質(zhì)量及木板的摩擦系數(shù)來定量計算、分析摩擦力.這樣,通過前后摩擦力實驗的對比,學(xué)生對于高中摩擦力實驗就有了更為明確的認識.
二、差異比較法—比較不同物理實驗間的聯(lián)系
差異比較法,是通過比較具有相似性質(zhì)、相似實驗方法、實驗原理的物理實驗之間的差異,學(xué)習(xí)、研究不同物理實驗之間的內(nèi)在聯(lián)系,觀察物理現(xiàn)象的規(guī)律、了解物理原理的本質(zhì).差異比較法在課堂的實施,讓每一個物理實驗不再是單獨的一個實驗,而是一個有聯(lián)系的整體.通過差異比較法,學(xué)生所學(xué)過的所有的物理實驗知識都可以聯(lián)系在一起,進而可以對這些實驗進行統(tǒng)一分類、對比、研究,從而提高了學(xué)生學(xué)習(xí)物理實驗的效率,增加了學(xué)生對比學(xué)習(xí)的能力.
例如,學(xué)生對于高中物理電學(xué)實驗有了一定的經(jīng)驗積累的基礎(chǔ)上,我選擇了“伏安法測電阻”與“惠斯登電橋測電阻”這兩個電學(xué)實驗.讓學(xué)生親自操作這兩個實驗,并比較分析這兩個實驗之間的相同之處與不同之處.通過采取課堂提問的方式,讓學(xué)生回答.在比較過程中,提高了學(xué)生對于不同物理實驗的認識.
三、類別比較法—比較同一實驗不同的方法
類別比較法,是通過比較同一實驗在應(yīng)用不同的實驗原理、實驗方法、實驗儀器的情況下,讓學(xué)生了解物理實驗的多樣性、實驗方法的多元化,達到舉一反三的程度.類比教學(xué)法的實施,可以讓學(xué)生深入地學(xué)習(xí)物理實驗,了解一種物理量、物理現(xiàn)象,在不同測量方法、不同實驗原理下的差異性實驗結(jié)果.比較不同物理實驗方法的優(yōu)劣,準確地把握物理實驗研究對象,提升自己對于物理實驗的分析能力、操作能力.
例如,在講“平拋運動”時,我向?qū)W生介紹了這個實驗可以采小球與筆尖相碰描點法,也可以采用小球穿過小孔的紙片描點法.然后向?qū)W生介紹了這兩種描點法的差別,并且說明了具體的操作過程.接下來,我讓一半學(xué)生采用第一種描點法,讓另一半學(xué)生采用第二種描點法,然后在試驗結(jié)束后,讓學(xué)生比較兩種方法的區(qū)別.
四、學(xué)生與教師、學(xué)生與學(xué)生之間的比較
高中物理實驗課堂中,教師的優(yōu)秀示范對學(xué)生養(yǎng)成良好的物理實驗?zāi)芰哂兄匾淖饔?在學(xué)習(xí)一個新的物理實驗的過程中,教師在講授理論的同時,也應(yīng)該向?qū)W生學(xué)生演示詳細的實驗操作過程,邊演示、邊分析.這樣,讓學(xué)生在自我進行實驗的時候,可以同教師的實驗進行對比,在對比中發(fā)現(xiàn)自己的不足,學(xué)習(xí)教師的優(yōu)點.
【關(guān)鍵詞】高中物理;實驗教學(xué);策略
【中圖分類號】G633.7
在物理課程教學(xué)中,物理實驗教學(xué)既是物理知識教學(xué)的基礎(chǔ),也是物理課堂教學(xué)中提升學(xué)生各種能力的主要方式和有效手段。高中物理是普通高中科學(xué)學(xué)習(xí)領(lǐng)域的一門基礎(chǔ)課程,物理實驗在其中占有重要地位,對促進學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的養(yǎng)成具有無可替代的作用。上好高中物理實驗課顯得十分重要。筆者通過學(xué)習(xí)并結(jié)合多年的教學(xué)實踐,認為上好高中物理實驗課,要采取以下策略。
一、從驗證性實驗教學(xué)向探究性實驗教學(xué)轉(zhuǎn)變
(一)驗證性實驗教學(xué)的弊端。
1、驗證性實驗不利于學(xué)生科學(xué)思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)?,F(xiàn)今受應(yīng)試教育的影響下,物理實驗教學(xué)過程中,許多教師很少讓學(xué)生做實驗,不愿花時間從事實驗教學(xué),即使做了實驗也只被作為收集數(shù)據(jù),驗證理論,應(yīng)付考試的工具。物理實驗形成了“教師講,學(xué)生做,教師示范,學(xué)生模仿”的教學(xué),學(xué)生往往處于被動的接受的狀態(tài),以至于學(xué)生提出問題的少,親自動手的少。而且大多數(shù)實驗是在一個設(shè)計完整的實驗框架范圍內(nèi)重復(fù)前人驗證的結(jié)果,實驗的結(jié)果都或多或少在設(shè)計者的預(yù)料之中,學(xué)生的思維和科學(xué)的素養(yǎng)表現(xiàn)的機會很少。最終缺乏對“知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀”的有效培養(yǎng),造成學(xué)生沒有養(yǎng)成實事求是的科學(xué)態(tài)度,沒有學(xué)會解決問題的科學(xué)方法,學(xué)生的主體地位遠沒有得到重視,學(xué)生缺乏主動探究的欲望和熱情,忽視了實驗對學(xué)生科學(xué)思維方法和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
2、學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)、主動學(xué)習(xí)很難體現(xiàn)。驗證性實驗大多屬于定量實驗多于定性實驗,要求學(xué)生設(shè)計或參與的實驗過少。在實驗課教學(xué)中,教師的教學(xué)目標往往限于教學(xué)生學(xué)會教材中給定的一種方法,或者驗證一個已知的事實,強調(diào)的是讓學(xué)生“學(xué)會使用”、“學(xué)會制作”,了解實驗的直接結(jié)果,記住“應(yīng)該如何做”,而不是強調(diào)“為什么這樣做,而不那樣做”,更不強調(diào)“更好的做法是什么”。這樣,一堂實驗課下來,學(xué)生只是把前人做過的實驗依葫蘆畫瓢地重復(fù)一遍,收效甚微,學(xué)會學(xué)習(xí)、主動學(xué)習(xí)很難體現(xiàn)。
(二)高中物理實驗教學(xué)應(yīng)向探究性實驗教學(xué)轉(zhuǎn)變
1、探究性教學(xué)教給學(xué)生獲取知識的方法。探究性教學(xué)則是在教學(xué)過程中,學(xué)生在教師的指導(dǎo)下,通過“提出問題、作出假設(shè)、制定計劃、實施計劃、得出結(jié)論和表達、交流”為特征的學(xué)習(xí)方式,對當前教學(xué)內(nèi)容中的主要知識點進行自主學(xué)習(xí)、深入探究并進行小組合作交流,從而較好地達到課程標準中關(guān)于認知目標與情感目標要求的一種教學(xué)模式。探究教學(xué)作為與知識接受教學(xué)相對應(yīng)的一種教學(xué)方式,并不是教給學(xué)生多少知識,而是教給學(xué)生獲取知識的方法,能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力。
2、促進學(xué)生自主學(xué)習(xí),樂于探究。新課標指出高中物理課程應(yīng)促進學(xué)生自主學(xué)習(xí),讓學(xué)生積極參與,樂于探究,勇于實驗,勤于思考。探究性實驗教學(xué)由于其重視過程和方法,有利于提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力,培養(yǎng)與他人合作的精神,養(yǎng)成實事求是的科學(xué)態(tài)度,有利于學(xué)生創(chuàng)新能力的提高和主體性的發(fā)揮,提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。
二、讓學(xué)生充分地參與到探究性實驗中來
(一)從以教師為主轉(zhuǎn)變到發(fā)揮學(xué)生的主體作用。在傳統(tǒng)的實驗教學(xué)中,課堂實驗教學(xué)一般以教師為主體,學(xué)生僅僅是旁觀者,沒有直接參與,不利于其創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。因此,需要通過探究性實驗教學(xué),讓學(xué)生通過對實驗現(xiàn)象的觀察,分析、歸納、總結(jié)出物理規(guī)律,或按照提出問題、猜想假設(shè)、設(shè)計實驗方案、進行實驗與收集證據(jù)、分析論證、評估、交流與合作的步驟探究物理規(guī)律,使學(xué)生體驗科學(xué)探究的過程,感悟物理規(guī)律的形成過程,掌握探究自然規(guī)律的思想方法。學(xué)生充分的動腦、動手、動口,發(fā)揮學(xué)生的主體作用,從而有利于學(xué)生創(chuàng)造性思維的激發(fā)。
(二)營造主動探究的氛圍,強化學(xué)生參與意識。新課程的實驗課是要學(xué)生通過實驗來學(xué)到知識,訓(xùn)練技能,并經(jīng)歷一個科學(xué)探究的過程。而一堂課中教師的情感投入往往影響著每個學(xué)生的情感投入。教師能否營造一個和諧民主的教學(xué)氛圍是能否讓學(xué)生主動探究的前提。在一節(jié)課中,有師與生、生與生之間的人際交流,在這個交流環(huán)境中,若要使學(xué)生有好的課堂氛圍,有熱烈的討論,有激烈的爭論,有獨特的發(fā)言,甚至有創(chuàng)造性的思維,都必須營造一種無拘無束的自然情感流露的氛圍。因此,教師要從尊重學(xué)生出發(fā),有和善的語言,溫文爾雅的教態(tài)去創(chuàng)設(shè)這個環(huán)境,進而激發(fā)學(xué)生主動探究的欲望。
三、把興趣融入物理實驗,提升學(xué)生學(xué)習(xí)積極性
(一)改變教學(xué)和學(xué)習(xí)方法。學(xué)生學(xué)習(xí)知識的時候,只有在他們有著足夠的興趣的時候,才能夠獲得更好的效果。因此在進行物理實驗教學(xué)的時候,應(yīng)該改變傳統(tǒng)的“老師講,學(xué)生聽”的方法,要通過各種方法去激發(fā)學(xué)生的興趣。物理實驗教學(xué)中,學(xué)習(xí)方式應(yīng)該多樣化。單一、被動的實驗會使學(xué)生感到枯燥、乏味,必須增強實驗的趣味性、問題性、探索性和應(yīng)用性。要讓學(xué)生成為實驗學(xué)習(xí)的主人,教師成為學(xué)生實驗的組織者和合作者,而不是權(quán)威的講授者和單一示范者,要關(guān)注學(xué)生親身的感悟與體驗。例如自主活動式學(xué)習(xí),即通過學(xué)生自覺地參與實驗活動,確定實驗?zāi)繕?,制定實驗方案,選擇實驗方法,監(jiān)控實驗過程,評價實驗結(jié)果,從而完成實驗任務(wù)。
(二)培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和合作能力。將教師實驗改成學(xué)生實驗,給學(xué)生提供自己動手動腦的機會。如:在“收集分子運動的證據(jù)”實驗時讓學(xué)生把紅墨水分別滴到冷水和熱水中,觀察哪個杯中擴散得快;在學(xué)習(xí)摩擦起電現(xiàn)象時讓學(xué)生用塑料尺摩擦頭皮后吸引小紙屑等。在實驗教學(xué)中,注意提升對學(xué)生觀察能力、動手能力、創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)。激勵學(xué)生通過觀察、實驗、歸納、類比等探索手段提出種種假設(shè)和猜想,并通過實驗加以驗證。同時要鼓勵學(xué)生們親自動手齊心協(xié)力、通力合作,共同完成探究性實驗,共同對這些數(shù)據(jù)進行分析歸納,一起交流討論,培養(yǎng)他們的合作精神。
【參考文獻】
[1]教育部.全日制普通高中物理新課程標準[S].2003-2-12.
創(chuàng)新是21世紀科技競爭的關(guān)鍵。作為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要手段,高中物理實驗教學(xué)應(yīng)該占據(jù)更加重要的地位。本文從加強學(xué)生主體地位,培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣,以及建構(gòu)新教學(xué)模式等角度,分析研究提升高中物理實驗教學(xué)的效果。
關(guān)鍵詞:
高中物理實驗;創(chuàng)新能力
1突出學(xué)生的主體地位,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維
教學(xué)的主體是學(xué)生,實驗教師要在實驗教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生主動參與,激發(fā)學(xué)生的積極性與創(chuàng)造力,這就要求教師在教學(xué)中做到以下幾點:第一,從“觀看”變?yōu)椤坝^察”。教師制定出明確的實驗步驟和方法。同時,教師應(yīng)該根據(jù)學(xué)生的知識基礎(chǔ),有正對性設(shè)計啟發(fā)性問題,引導(dǎo)學(xué)生帶著問題觀察實驗;第二,從“驗證、測量”變?yōu)椤疤剿鳌?。教師要善于突破傳統(tǒng)教科書上的實驗程式、安排,適當設(shè)計場景,鼓勵學(xué)生創(chuàng)新思維自己設(shè)計選擇更好的實驗方法,然后在教師的指導(dǎo)下,選擇最為安全合理的實驗方法。這樣的實驗課程不僅能培養(yǎng)學(xué)生的基本操作技能,而且還能訓(xùn)練學(xué)生的創(chuàng)造性;第三,從“封閉式的實驗管理”變?yōu)椤伴_放式的實驗管理”。合理開放實驗室,鼓勵學(xué)生自己動手完成實驗,有效地培養(yǎng)他們的實驗設(shè)計能力和動手能力。
2培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新動機
興趣是創(chuàng)新意識最好的催化劑。教師應(yīng)該為學(xué)生多介紹科學(xué)家的成功經(jīng)歷,鼓勵學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)家的探索精神。在物理實驗教學(xué)中,教師可以適當介紹伽利略敢于懷疑,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會不盲從權(quán)威;介紹布魯諾為堅持真理而獻身,告訴學(xué)生堅守真理的可貴;講述居里夫人的刻苦鉆研,鼓勵學(xué)生勤奮學(xué)習(xí)。這些名人故事對于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造力,激發(fā)學(xué)生對物理的熱情,很有價值。同時,物理實驗應(yīng)該結(jié)合生活實踐,教師要從生活案例中引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識。如學(xué)習(xí)“測電筆”時,教師簡單介紹測電筆的構(gòu)造、用途以及使用方法后,可以提問:“測電筆的氖管要發(fā)光,測電筆中是否有電流通過?”因為有生活相關(guān),學(xué)生的回答熱情也高。然后,教師繼續(xù)啟發(fā),“如果有電流,其通路是怎樣?”“如果有電流,人怎么不會觸電?”“老師站在木制的講臺上使用測電筆,電流又是怎樣接通的?”教師一步步引導(dǎo),學(xué)生一步步學(xué)習(xí),不僅了解了知識,而且記憶深刻。
3建立新的教學(xué)模式,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力
傳統(tǒng)教學(xué)模式更加注重簡單的操作練習(xí),不利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維。改革中學(xué)物理實驗教學(xué),優(yōu)化科學(xué)設(shè)計實驗教學(xué)程序,革新實驗教學(xué)過程與實驗教學(xué)方法,構(gòu)建起“引導(dǎo)—探索—實驗—掌握”的全新教學(xué)模式。在“伏安法測電阻”的實驗教學(xué)中,教師在介紹了基本原理的基礎(chǔ)上,可以讓學(xué)生獨立選擇實驗器材、設(shè)計實驗步驟,然后引導(dǎo)學(xué)生記錄處理數(shù)據(jù)、分析問題,一系列的工作過,學(xué)生的動手能力得到顯著提升。另外,“影響滑動摩擦力的因素”的實驗教學(xué)也可以蠶蛹這種方式。教師提問影響滑動摩擦力大小的因素有哪些?學(xué)生積極思考。然后教師根據(jù)學(xué)生的思考來引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗,記錄好數(shù)據(jù),在驗證學(xué)生猜測的同時加深了學(xué)生對知識的理解程度。從而培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的批判精神和創(chuàng)造力得到有效的培養(yǎng)。
4注重學(xué)生的課外實驗,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識
課外實驗可以有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。教師在講無線電發(fā)射和接收時,可以引導(dǎo)學(xué)生制作“小廣播臺”,從而在實踐中操作發(fā)射和接收調(diào)幅、調(diào)頻電磁波等。還有,教師可以用鉛筆壓氣球?qū)嶒瀬斫庾x壓力和壓強的關(guān)系。課外實驗要以校內(nèi)外活動相結(jié)合,鼓勵學(xué)生多進行科技小制作、小發(fā)明等活動。例如,教師引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)制作量筒、天平、彈簧秤、壓強計等,可以有效地培養(yǎng)學(xué)生的動手能力。在課外學(xué)習(xí)活動中,教師要充當好引導(dǎo)者的作用,但是不能替代學(xué)生實驗。
5培養(yǎng)學(xué)生正確的成敗觀,合理評價學(xué)生實驗
現(xiàn)有的實驗課程教學(xué)中,結(jié)果是評價學(xué)生實驗成敗的標準。創(chuàng)新實驗教學(xué),首先要改變過去的以結(jié)果論英雄。對于實驗教學(xué)的評價不僅要看學(xué)生實驗操作,更要看是否能以創(chuàng)新力解決現(xiàn)實問題。對于喜歡動手的學(xué)生,教師應(yīng)該給予鼓勵。如某個學(xué)生學(xué)習(xí)了電磁學(xué)知識后,嘗試著自己設(shè)計門鈴,但是門鈴一直不響。教師不能就此否認學(xué)生的能力,而是應(yīng)該幫助他找問題,讓他知道法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)的過程,鼓勵他自己探索,解決問題。經(jīng)歷這樣的徐徐過程,學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和動手制作熱情都會提升。
6教師要有創(chuàng)新意識,勇于創(chuàng)新實踐
教師的創(chuàng)造力是實驗教學(xué)創(chuàng)新的關(guān)鍵。教師言傳身教,對學(xué)生的創(chuàng)造力提升大有裨益。教師要善于對物理教學(xué)中的疑難實驗有預(yù)先的預(yù)判和分析,并適當革新原有實驗步驟。課外,教師要博覽群書不斷提升自己的業(yè)務(wù)能力和教學(xué)水平。例如,在“交流電”教學(xué)中,矩形線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動產(chǎn)生感應(yīng)電流、感應(yīng)電動勢有兩個重要結(jié)論:(1)線圈平面垂直磁場線,磁通量最大,感應(yīng)電動勢為零,過此位置感應(yīng)電流方向變一次;(2)線圈平面平行磁場線,磁通量為零,感應(yīng)電動勢最大,過此位置一次感應(yīng)電流方向不變。在實驗教學(xué)中,教師可以將這些知識拓展到電磁感應(yīng)一章,可以解決很多問題。
7結(jié)束語
綜上所述,創(chuàng)新高中物理實驗教學(xué)是培育創(chuàng)新人才的需要。在實踐教學(xué)中,明確學(xué)生主體地位,以提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣為前提,注重學(xué)生的課外實驗,全面提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。
參考文獻
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