摘要: 物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)。新課程標(biāo)準(zhǔn)把物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)提到了空前的高度,改變了過去以書本為主,實(shí)驗(yàn)為輔的教學(xué)模式,強(qiáng)調(diào)創(chuàng)設(shè)情景激發(fā)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究,學(xué)習(xí)科學(xué)方法,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和科學(xué)作風(fēng)、動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力、交流與合作精神。
關(guān)鍵詞: 物理教學(xué) 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 作用
實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)中最直觀、最形象的手段,是提高物理教學(xué)質(zhì)量的重要途徑,也是激發(fā)學(xué)生對物理學(xué)科產(chǎn)生興趣的最好手段,同時(shí)素質(zhì)教育的今天也要求我們培養(yǎng)的學(xué)生成為有知識、懂技術(shù),創(chuàng)新能力強(qiáng)的新一代人。中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、團(tuán)隊(duì)合作、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度及創(chuàng)新精神的重要途徑。本文主要闡述在中學(xué)開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用:
一、通過物理實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚣ぐl(fā)學(xué)生的興趣
心理學(xué)研究認(rèn)為:當(dāng)人遇到問題需要解決又沒有現(xiàn)成的方法時(shí),思維才會(huì)出現(xiàn),懸念才會(huì)產(chǎn)生。興趣是人們力求認(rèn)識某種事物或愛好某種活動(dòng)的傾向,興趣是產(chǎn)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的重要條件。在物理教學(xué)中,興趣作為認(rèn)識主體的一種內(nèi)驅(qū)動(dòng)力,是絕對不能忽視的。物理實(shí)驗(yàn)在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣方面扮演著重要角色。物理實(shí)驗(yàn)作為一種特殊形式的知識載體,它本身就具有直觀、生動(dòng)、形象和有趣的特點(diǎn)。比如:通過三棱鏡將一束太陽光折射成七色光,可以使無數(shù)剛?cè)胛锢淼钐么箝T的中學(xué)生如醉如癡。另外,日常生活中的一些自然觀察實(shí)驗(yàn)同樣也可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。比如:桿秤的秤桿一頭粗一頭細(xì),其刻度為什么是均勻的?怎樣改變空牙膏殼在水中的浮沉問題?熱水瓶最多能保溫幾天?這些看似簡單的物理現(xiàn)象,就發(fā)生在我們身邊,但解決它們需要稍費(fèi)一番腦筋,這些問題同樣容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
二、通過物理實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和交流合作精神
在新課標(biāo)下,教師應(yīng)通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)充分發(fā)揮學(xué)生思維的主體性,促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)造性思維的培養(yǎng),提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。
教師要注意處理好統(tǒng)一要求與學(xué)生個(gè)性化發(fā)展的矛盾,在規(guī)定學(xué)生完成一定實(shí)驗(yàn)計(jì)劃和要求的前提下,可以鼓勵(lì)、引導(dǎo)學(xué)生不拘泥于教材中的做法,進(jìn)行一些創(chuàng)新改進(jìn),或者自己另外設(shè)計(jì)不同的方案,或者自己提出實(shí)驗(yàn)研究課題,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,獨(dú)立或與同學(xué)合作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。例如,測定重力加速度的實(shí)驗(yàn),可以改變實(shí)驗(yàn)條件,如小球是不規(guī)則的,怎樣測定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣??讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn);或改變實(shí)驗(yàn)器材利用物理實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的螺旋彈簧、焦利氏稱、鉤碼等,測量當(dāng)?shù)刂亓铀俣?,讓學(xué)生根據(jù)給定的條件自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn);也可讓學(xué)生自己選擇器材,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法,在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問題和尋找解決問題的方法。讓學(xué)生親自參與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生多思考、多觀察、多動(dòng)腦、多動(dòng)手、多交流,從而培養(yǎng)交流合作和創(chuàng)新能力。
三、通過物理實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和科學(xué)作風(fēng)
實(shí)驗(yàn)既是科學(xué)過程,又是科學(xué)方法,它要求具有實(shí)事求是、一絲不茍的態(tài)度。因此,在實(shí)驗(yàn)中,我們要嚴(yán)格要求學(xué)生:實(shí)事求是,忠于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù);尊重客觀事實(shí),避免主觀臆斷;嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué),理論聯(lián)系實(shí)際;百折不撓,不怕困難和失??;活躍思維,培養(yǎng)創(chuàng)新精神。在實(shí)驗(yàn)過程中,可培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和科學(xué)作風(fēng)。例如,對待實(shí)驗(yàn)中的“機(jī)遇”,就是一個(gè)富有意義的課題。實(shí)驗(yàn)中的機(jī)遇,就是預(yù)定目標(biāo)之外的偶然事件,它往往會(huì)被人們忽視,以為是微不足道的事情而輕易放過。其實(shí),任何偶然事件都有必然的起因,在物理學(xué)發(fā)展中,許多物理學(xué)家憑著敏銳的觀察力,及時(shí)抓住機(jī)遇尋索追根,終于獲得科學(xué)上的重大突破。例如,意大利解剖學(xué)家伽伐尼做青蛙解剖實(shí)驗(yàn)時(shí),第一次發(fā)現(xiàn)了電流;倫琴在研究陰極射線管的放電現(xiàn)象時(shí),偶然發(fā)現(xiàn)了X射線。這些例子表明,正確地追索實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的機(jī)遇,能使人們打破舊觀念的束縛,發(fā)現(xiàn)科學(xué)上的生長點(diǎn),把科學(xué)探索引向新的領(lǐng)域。在物理教學(xué)實(shí)驗(yàn)中,發(fā)現(xiàn)預(yù)定之外的現(xiàn)象是經(jīng)常發(fā)生的。例如,在用示波器觀察波形時(shí),有時(shí)會(huì)出現(xiàn)畸變;在做玻馬定律實(shí)驗(yàn)時(shí),氣體的體積被壓縮到一定程度后,在水銀表面有時(shí)會(huì)出現(xiàn)凝結(jié)水;帶著小量電荷的驗(yàn)電器箔片張開一定的角度后,當(dāng)帶有較大量異種電荷的帶電體靠近驗(yàn)電器時(shí),可以明顯見到箔片張角反而增大。這些預(yù)料之外的現(xiàn)象都是有科學(xué)原因的,探索這些原因,能學(xué)到許多書本上沒有的知識,使認(rèn)識得到深化,更重要的是能培養(yǎng)學(xué)生改變死記硬背的習(xí)慣,不斷進(jìn)行探索。因此,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師不但要引導(dǎo)學(xué)生留心觀察目標(biāo)之外的現(xiàn)象,多問幾個(gè)為什么,而且給予學(xué)生的實(shí)驗(yàn)條件不應(yīng)過于死板,允許異?,F(xiàn)象發(fā)生,有意識地培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)。需要注意的是,科學(xué)成就不能寄托于機(jī)遇。實(shí)驗(yàn)者需要有豐富的知識和批判的頭腦。正如法國微生物學(xué)家巴斯德所說:“在觀察的領(lǐng)域中,機(jī)遇只偏愛那種有準(zhǔn)備的頭腦?!?/p>
總之,通過實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和作風(fēng),將有利于學(xué)生科學(xué)世界觀的形成,其意義是深遠(yuǎn)的。可以說,科學(xué)態(tài)度與科學(xué)精神的培養(yǎng),既是智育任務(wù),又是德育任務(wù),同時(shí)也體現(xiàn)了科學(xué)性與思想性統(tǒng)一的教學(xué)原則。
四、通過物理實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛴行У刈寣W(xué)生掌握物理基礎(chǔ)知識
實(shí)驗(yàn)提供的信息量最多。實(shí)驗(yàn)展示的是一種動(dòng)態(tài)的演變過程,能調(diào)動(dòng)起學(xué)生的多種感覺器官處于應(yīng)激狀態(tài),它比靜止的圖畫包含的信息量多,它比教師對某一事物的描述和講解更加具體。物理實(shí)驗(yàn)?zāi)苷鎸?shí)地展現(xiàn)物理過程,使學(xué)生直接而不是拐彎抹角地理解運(yùn)動(dòng)過程;物理實(shí)驗(yàn)以純粹的形態(tài)突出物理運(yùn)動(dòng)的主要特征,使學(xué)生排除次要因素的干擾,認(rèn)識物理運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律;物理實(shí)驗(yàn)作為一種理論聯(lián)系實(shí)際的實(shí)踐活動(dòng),能使學(xué)生處于教學(xué)的主導(dǎo)地位,靈活地運(yùn)用知識并促成知識的遷移;物理實(shí)驗(yàn)?zāi)軌騽?chuàng)造適合于教學(xué)環(huán)境的物理情景,讓學(xué)生以最有效的方式迅速地掌握前人已發(fā)現(xiàn)的科學(xué)真理。學(xué)生在這種實(shí)驗(yàn)情境中,在教師的指導(dǎo)下,能夠通過觀察、實(shí)驗(yàn)獲得感性認(rèn)識,并經(jīng)過思維活動(dòng)以建立物理概念,掌握物理規(guī)律,學(xué)會(huì)科學(xué)的研究方法,從而達(dá)到對知識的理解和掌握。
總之,在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中開展創(chuàng)新教育是改革物理教學(xué)的體現(xiàn),目的在于培養(yǎng)學(xué)生的各種思維能力、動(dòng)手實(shí)踐能力及創(chuàng)新精神,是實(shí)施素質(zhì)教育的一個(gè)重要方面。教師要更新觀念,就要大膽拋棄“教師講,學(xué)生聽”的傳統(tǒng)教學(xué)行為,充分地體現(xiàn)以“學(xué)生為主體”展開物理課堂教學(xué),不斷更新教學(xué)觀念、改進(jìn)教學(xué)行為,讓學(xué)生動(dòng)手、動(dòng)腦。教師只有善于發(fā)掘?qū)嶒?yàn)中蘊(yùn)藏著的科學(xué)思想,精心設(shè)計(jì)富有啟發(fā)性的實(shí)驗(yàn)方案,調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維,提高學(xué)生的創(chuàng)新思維能力,促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力的提高,在培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力的同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的觀察、思維能力,融觀察、操作、思維于一體,才能使學(xué)生實(shí)驗(yàn)發(fā)揮更好的作用,從而提高課堂教學(xué)的質(zhì)量教學(xué)效果。