摘要:本文通過對新課程實施過程中物理實驗教學(xué)現(xiàn)狀的調(diào)查,提出了應(yīng)從教學(xué)觀念、教育模式、教師素質(zhì)、學(xué)生能力等方面進行實驗教學(xué)的改革。
關(guān)鍵詞:新課程;實驗;教學(xué)
中圖分類號:G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1003-6148(2008)6(S)-0027-4
物理學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué),回顧物理學(xué)產(chǎn)生和發(fā)展的過程,可以發(fā)現(xiàn)實驗是研究問題的最基本的手段與方法,始終發(fā)揮著重要的作用。培根說過:“凡是希望對于在現(xiàn)象背后的真理得到毫無懷疑的快樂的人,就必須知道如何使自己獻(xiàn)身于實驗?!蓖瑯樱谖锢斫虒W(xué)中實驗也占有舉足輕重的地位。中學(xué)物理實驗是實現(xiàn)物理教學(xué)目標(biāo)的基本手段,是實現(xiàn)手、眼、腦綜合運用的過程。物理教學(xué)大綱明確規(guī)定了實驗教學(xué)的任務(wù),并把培養(yǎng)學(xué)生的實驗技能作為中學(xué)物理教學(xué)的目的之一,力求通過實驗來加強中學(xué)物理的教學(xué),提高教學(xué)效果,培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、操作能力、分析能力。在提倡素質(zhì)教育的今天,強化實驗教學(xué)的需要顯得更加突出,尤為重要。高中物理新課程改革旨在進一步提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),而科學(xué)精神中的探究精神、創(chuàng)新精神、獨立精神等在物理實驗中學(xué)生都可以得到充分的訓(xùn)練和培養(yǎng)。2005年以來,江蘇省普通高中開始全面推進新課程的實施。新編高中物理教材將過去實驗教學(xué)中設(shè)置的演示實驗和學(xué)生實驗作了較大幅度的調(diào)整,充分體現(xiàn)了實驗的趣味性、探究性和創(chuàng)新性,將實驗內(nèi)容穿插在課文之中,增加了“做一做”、“說一說”等欄目。筆者就高中新課程實施三年過程中物理實驗教學(xué)的現(xiàn)狀進行了認(rèn)真調(diào)查和分析,現(xiàn)就這些情況談一點個人的思考和教學(xué)建議。
1 現(xiàn)狀調(diào)查
江蘇省自2005年秋開始,全省積極推動新一輪的課程改革,現(xiàn)已實施三年,為了了解新課課程實施以來學(xué)校實驗教學(xué)的現(xiàn)狀和學(xué)生對物理實驗學(xué)習(xí)的態(tài)度,我們對一所四星級普通高中(省重點)的三個年級學(xué)生(高一學(xué)生544名,高二選修物理學(xué)生420名、高三選修物理學(xué)生365名)進行了問卷調(diào)查,調(diào)查相關(guān)內(nèi)容及反映數(shù)據(jù)如下:
1.1 學(xué)生對物理實驗的認(rèn)識和學(xué)習(xí)體會
1.2 學(xué)校和教師開展物理實驗的現(xiàn)狀
學(xué)校和教師受傳統(tǒng)教育的影響,普遍存在重理論輕實驗的思想,對實驗普遍不夠重視,認(rèn)為其可有可無。相當(dāng)數(shù)量的教師少做或不做實驗,放棄了運用實驗的直觀教學(xué)方法,這一現(xiàn)象必將嚴(yán)重妨礙培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的人才,這樣教出來的學(xué)生遇到實物束手無策,不知如何動手。教師在實驗教學(xué)的組織上,在物理成績的考核上都存在著諸多問題:實驗教學(xué)模式僵化,教學(xué)模式不利于提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力、不利于引導(dǎo)學(xué)生突破思維定式、不利于創(chuàng)新思維和方法的形成、不利于學(xué)生智能的發(fā)展;教學(xué)方式呆板,沒有給學(xué)生留出足夠的實驗時間和空間,物理實驗教學(xué)的基本原則不能得到充分體現(xiàn)。
2 現(xiàn)狀分析
過去教材中明確規(guī)定了哪些實驗是演示實驗,哪些是學(xué)生實驗,考試說明也明確規(guī)定了實驗的考試范圍。因此,過去的實驗?zāi)康?、實驗手段、實驗方法相對比較明確,一些硬性規(guī)定的實驗,教師不得不做或組織學(xué)生做。但新課程沒有像過去那樣規(guī)定“必做必考”的實驗,而是把它融合在內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)里了,穿插在每個章節(jié)之中,幾乎每節(jié)課都有實驗或“說一說”、“做一做”。其目的是增強物理教學(xué)的趣味性、創(chuàng)造性和探究性。新課程也沒有規(guī)定用什么器材、什么方法,其目的是強調(diào)實驗的設(shè)計,提高學(xué)生的心智技能。而新教材和考試的要求彈性較大,加之學(xué)校不能及時地配備相應(yīng)的教學(xué)必備的器材,教師不做或不組織學(xué)生做實驗的情況就比較普遍了。
由學(xué)生問卷調(diào)查統(tǒng)計數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)學(xué)生普遍對實驗還是比較感興趣,約95%的學(xué)生希望開放實驗室,55%的學(xué)生想做一些設(shè)計性實驗來驗證自己的設(shè)想。他們也認(rèn)為通過物理實驗教學(xué)能提高動手實驗?zāi)芰头治鼋鉀Q問題的能力。同時也暴露了物理實驗教學(xué)中存在的不足。如:(1)老師做演示實驗時只有20%左右的學(xué)生能同步思考實驗說明的問題、學(xué)習(xí)相應(yīng)的操作技能,而更多的學(xué)生是等實驗現(xiàn)象的發(fā)生;(2)在做物理實驗時,搞清實驗原理、步驟,偶爾嘗試完善和改進原有實驗步驟和方法的只有20%,這充分說明了學(xué)生缺乏創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神,更多的是墨守成規(guī),心中無數(shù);(3)隨著年級的升高,高考的日益臨近,學(xué)生對實驗的興趣趨減,總認(rèn)為實驗對提高解題能力、應(yīng)考能力的幫助不大。因此,如何進一步激發(fā)他們的好奇心,保護學(xué)生對物理實驗的興趣,發(fā)揮好物理實驗在新課程教學(xué)中的作用仍是當(dāng)今我們物理教學(xué)工作者的重要任務(wù)之一。
3 教學(xué)建議
3.1 切實轉(zhuǎn)變實驗教學(xué)觀念
物理實驗教學(xué)的現(xiàn)狀很大程度上與過去的觀念有關(guān),要促進實驗教學(xué)的發(fā)展,轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念是關(guān)鍵。只有學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)樹立全新的觀念,才能在課程設(shè)置、經(jīng)費投入、師資調(diào)配和其他相關(guān)方面充分考慮到物理實驗教學(xué)的實際需要,并在一定程度上對實驗教學(xué)改革給予保證,才能優(yōu)化實驗資源,充分發(fā)揮實驗教學(xué)的最大效能。只有教師認(rèn)真學(xué)習(xí)新課程理論,才能明確實驗教學(xué)的新目的和新要求。新課標(biāo)中的實驗教學(xué)也是三維目標(biāo),知識與技能中的技能,過去理解主要是操作技能,其實心智技能更重要。歷史上的有名的實驗之所以有名,都是因為設(shè)計巧妙,而不是因為操作者的手藝多么熟練。只有讓學(xué)生知道素質(zhì)教育的內(nèi)涵,才能使他們從追求短期學(xué)生成績的片面認(rèn)識中轉(zhuǎn)變過來,給我們物理教師一個廣闊的發(fā)揮才干的空間,使我們能自由地投身于物理實驗教學(xué)改革中去,充分發(fā)揮主觀能動性,在教學(xué)中大膽采用創(chuàng)新教學(xué)方法。
3.2 有效改變傳統(tǒng)教育模式
傳統(tǒng)的物理教學(xué),主要是以教師為中心的教育觀,把物理實驗教學(xué)作為教師傳授知識,學(xué)生理解和鞏固知識的輔助教學(xué)手段,這必然會出現(xiàn)只注重書本理論、忽視實驗教學(xué)的現(xiàn)象。而以學(xué)生綜合發(fā)展為中心的教學(xué)觀,則把物理實驗教學(xué)作為整個物理教學(xué)的一個重要環(huán)節(jié),啟發(fā)學(xué)生主動地獲取知識,培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的能力。因此,要真正促進物理實驗教學(xué)的發(fā)展,真正發(fā)揮實驗在物理教學(xué)中的作用,就必須改變傳統(tǒng)教育模式,創(chuàng)設(shè)新的實驗教育情境,要以學(xué)生的綜合發(fā)展為中心。新課程標(biāo)準(zhǔn)對“培養(yǎng)學(xué)生的實驗操作技能”提出了明確的教學(xué)目標(biāo),對高中學(xué)生應(yīng)該掌握的物理常見實驗方法做了具體的說明。如何通過高中物理教學(xué)使學(xué)生掌握技能、熟悉方法是我們每一位物理教師必須認(rèn)真思考的問題。筆者認(rèn)為新的教學(xué)模式下學(xué)生實驗技能的培養(yǎng)可以有三種方法:一是文本的研讀學(xué)習(xí),二是模仿體驗,三是創(chuàng)新
使用。高中物理中常見的實驗方法有:控制變量法、轉(zhuǎn)換法、歸納法、等效替代法、累積法、放大法、留跡法等;在數(shù)據(jù)處理上有:列表分析法、圖像分析法、描跡法、逐差法等。在具體的物理教學(xué)中如何落實這些物理方法的教學(xué),主要是通過物理原理的分析,使學(xué)生理解物理實驗方法。教學(xué)中要鼓勵學(xué)生自制實驗儀器,并嘗試用自制儀器進行實驗,要鼓勵學(xué)生改進實驗方法完善實驗步驟,這樣既培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力又有利于學(xué)生真正理解實驗原理和方法,明白實驗設(shè)計的環(huán)節(jié),從而體會到各種實驗方法的美妙。
3.3 著力提高教師自身素質(zhì)
物理教師要真正運用好物理實驗教學(xué),使之為提高教學(xué)質(zhì)量發(fā)揮出獨特的作用,就需要教師具備良好的實驗教學(xué)素質(zhì)。作為一名物理教師,就要不斷的學(xué)習(xí)掌握應(yīng)有的實驗?zāi)芰椭R,要有物理學(xué)理論,要有教育學(xué)、心理學(xué)和教學(xué)法的知識,還必須腳踏實地親手實踐,要有刻苦鉆研和勇于創(chuàng)新的精神。例如:認(rèn)真研究教材內(nèi)容的靈活處理,“演示”實驗通常是教師做、學(xué)生看;“做一做”多是課后小實驗,對這些內(nèi)容教學(xué)中應(yīng)該如何處理,思考一下若不做,是否影響以后的教學(xué);問題和練習(xí)中的實驗題是否都要學(xué)生回答的,還是動手做了有助于答題,不動手也行的等等。同時,我們教師還要對物理教學(xué)中的疑難實驗進行專題學(xué)習(xí)和研究,對一些現(xiàn)有實驗進行改進等,還應(yīng)該接受新的實驗理論,新的實驗思想,并及時應(yīng)用于指導(dǎo)自己的物理實驗教學(xué)實踐。
3.4 注重培養(yǎng)學(xué)生實驗?zāi)芰Κ?/p>
物理實驗是培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度及創(chuàng)新精神的重要途徑。因此,物理實驗教學(xué)要本著培養(yǎng)學(xué)生各種能力為目的,以具體的實驗操行為載體,以達(dá)到素質(zhì)教育為要求。為了切實提高實驗教學(xué)的效果,培養(yǎng)學(xué)生實驗?zāi)芰?,筆者認(rèn)為在實驗教學(xué)的實施過程中,要注意以下三個問題:一是變“觀看”為“觀察”。教師對每一個演示實驗都應(yīng)制定相應(yīng)的程序和方法。特別是依據(jù)學(xué)生的基礎(chǔ),預(yù)見到學(xué)生原有的知識和經(jīng)驗的缺陷,精心設(shè)計啟發(fā)性的引導(dǎo)問題,變簡單的實驗“觀看”過程為實驗“觀察”過程,以培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力。二是變“驗證、測量”為“探索”。教材中屬于驗證、測量型實驗較多,傳統(tǒng)的物理實驗教學(xué)常常是教師把目的、內(nèi)容、步驟詳細(xì)而周密地安排好,甚至實驗結(jié)果也預(yù)先說給學(xué)生聽,學(xué)生只需依葫蘆畫瓢被動地做實驗,這樣使學(xué)生失去對實驗“神秘”的探索欲望,思維呆板,缺乏靈活性和創(chuàng)造性,如果教師選擇一些靈活性、變通性大的問題,積極創(chuàng)設(shè)情境,鼓勵學(xué)生發(fā)揮思維,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,最后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,而且還能訓(xùn)練學(xué)生思維的流暢性、變通性和創(chuàng)造性,從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力。三是變“封閉式的實驗管理”為“開放式的實驗管理”。除課堂教學(xué)外,開放實驗室,讓學(xué)生到實驗室去通過自己動手,自主做實驗,有效地培養(yǎng)他們的實驗設(shè)計能力和動手能力。
(欄目編輯鄧 磊)