摘 要: 物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理教學(xué)活動(dòng)的重要組成部分,是培養(yǎng)學(xué)生綜合能力的有效途徑。隨著新課程改革的不斷推進(jìn),傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念和方法暴露出越來(lái)越多的問(wèn)題,因此,對(duì)當(dāng)前的實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行改革創(chuàng)新成為每個(gè)物理教師面臨的重任。本文針對(duì)高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)談幾點(diǎn)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)的措施,希望通過(guò)這些措施的有效實(shí)施能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué),提高學(xué)生綜合素養(yǎng)的目標(biāo)。
關(guān)鍵詞: 高中物理 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué) 綜合素養(yǎng)
實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)科的基礎(chǔ),通過(guò)物理實(shí)驗(yàn),不但可以讓學(xué)生獲取更多物理直觀經(jīng)驗(yàn),幫助學(xué)生理解和認(rèn)識(shí)抽象化的物理知識(shí),同時(shí)通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),可以增強(qiáng)學(xué)生的觀察意識(shí)和觀察技能,提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,開拓發(fā)散性思維,培養(yǎng)創(chuàng)新精神,等等。因此,教師要在高中物理教學(xué)中把實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效開展放在重要位置,努力創(chuàng)新優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)。然而,在如今的高中物理課堂上,講實(shí)驗(yàn)、背實(shí)驗(yàn)、模仿操作式實(shí)驗(yàn)都是實(shí)驗(yàn)課堂上常規(guī)的教學(xué)現(xiàn)狀,這種觀念落后、方法單一的實(shí)驗(yàn)教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α⑻岣邔W(xué)生綜合素養(yǎng)方面往往收效甚微。因此,加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的改革已經(jīng)成為廣大物理教師面臨的刻不容緩的問(wèn)題。以下是筆者圍繞如何創(chuàng)新物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一些課題研究成果。
一、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)氛圍
學(xué)習(xí)氛圍對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)心理有顯著影響,在緊張壓抑的學(xué)習(xí)氛圍下,學(xué)生的思維會(huì)受到一定禁錮,學(xué)習(xí)能力會(huì)明顯下降。相反,在輕松自由的氛圍中,學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性會(huì)顯著提高,各方面的潛能也會(huì)得到有效發(fā)揮。為了取得理想的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果,教師可以在實(shí)驗(yàn)開始前通過(guò)一些方法或途徑為學(xué)生創(chuàng)造輕松有趣的環(huán)境,讓學(xué)生能夠處于有利于思維活動(dòng)開展的輕松的學(xué)習(xí)氛圍中,這對(duì)于優(yōu)化整體實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果會(huì)事半功倍。例如,筆者在上“自由落體運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)課時(shí),就在課堂上利用多媒體工具,通過(guò)Flash動(dòng)畫將自由落體運(yùn)動(dòng)的整個(gè)運(yùn)動(dòng)軌跡直觀地展示出來(lái),這種新穎生動(dòng)的畫面感立即就引起了學(xué)生濃厚的興趣。在強(qiáng)大的興趣動(dòng)機(jī)下,學(xué)生的思維被打開了,在接下來(lái)的課堂活動(dòng)中,表現(xiàn)得相當(dāng)積極,一些頗有新意的想法也應(yīng)運(yùn)而生。
二、引導(dǎo)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與改進(jìn)
重知識(shí)、輕能力是當(dāng)前教育教學(xué)活動(dòng)中普遍存在的現(xiàn)象,在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中也是如此。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師往往把更多精力放在如何讓學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)方法、記住實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象等理論性的知識(shí)方面,而忽視了真正重要的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力培養(yǎng)。為了改變這一不良的實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀,教師應(yīng)該改變傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,引導(dǎo)學(xué)生積極參與實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和改進(jìn),通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)或者對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn),可以給學(xué)生創(chuàng)造更自由的思維空間,這對(duì)于拓展學(xué)生思維寬度,提高思維的活躍度,促進(jìn)學(xué)生在相對(duì)自由的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力都十分有利。例如,在“探究碰撞中的不變量”的實(shí)驗(yàn)中,筆者就引導(dǎo)學(xué)生自行設(shè)計(jì)碰撞實(shí)驗(yàn)的方案,然后教師帶領(lǐng)學(xué)生對(duì)各個(gè)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行論證總結(jié),篩選出最好的實(shí)驗(yàn)方案。在整個(gè)過(guò)程中,雖然很多學(xué)生提出的方案都不具備可行性,但在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的過(guò)程中,每個(gè)學(xué)生都出了一份力,都進(jìn)行了積極思考,這對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)就是一種收獲。除了自行設(shè)計(jì)方案外,教師還可以引導(dǎo)學(xué)生對(duì)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行創(chuàng)新的改進(jìn),例如,在講到“質(zhì)點(diǎn)在平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)時(shí),筆者就帶領(lǐng)學(xué)生一起對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn),用紅蠟塊作為實(shí)驗(yàn)工具演示“運(yùn)動(dòng)的合成與分解”:首先準(zhǔn)備一塊畫有坐標(biāo)系的白屏作為背景,接下來(lái)把電動(dòng)小車放在封閉的玻璃管的一端,并用單板機(jī)控制小車的驅(qū)動(dòng)電機(jī),這樣就可以讓小車在平面內(nèi)做不同的勻速直線運(yùn)動(dòng),最后用描點(diǎn)法記錄下蠟塊移動(dòng)的位置。通過(guò)這樣的實(shí)驗(yàn)方式的改進(jìn),不但能有效加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)演示的效果,同時(shí)在對(duì)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的過(guò)程中還能誘發(fā)學(xué)生的思考探究活動(dòng),使得學(xué)生的思維處于相對(duì)活躍狀態(tài)。
三、鼓勵(lì)學(xué)生多動(dòng)手
實(shí)驗(yàn)是“做”出來(lái)的,教師要想在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ岣邔W(xué)生綜合素養(yǎng),就要給學(xué)生多創(chuàng)造一些機(jī)會(huì),讓學(xué)生能夠擁有更多的機(jī)會(huì)自己動(dòng)手實(shí)實(shí)在在地做實(shí)驗(yàn)。教師可以把一些課堂上比較簡(jiǎn)單的演示實(shí)驗(yàn)稍加改進(jìn)變成由學(xué)生動(dòng)手操作的實(shí)驗(yàn)活動(dòng),例如,“探究決定導(dǎo)體電阻大小因素”的實(shí)驗(yàn),按照要求,這原本是一個(gè)演示實(shí)驗(yàn),考慮到該實(shí)驗(yàn)操作較簡(jiǎn)單,實(shí)驗(yàn)器材也較充足,筆者就把該實(shí)驗(yàn)改成了由學(xué)生“操刀”的分組實(shí)驗(yàn)。比起單調(diào)地觀察教師做實(shí)驗(yàn),親自動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)顯然更具趣味性和挑戰(zhàn)性,并且在親自動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,還能發(fā)現(xiàn)很多平時(shí)不易覺(jué)察的問(wèn)題,有利于深化學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和掌握。對(duì)于一些不適合學(xué)生操作的實(shí)驗(yàn),教師也可以通過(guò)其他形式讓學(xué)生動(dòng)手參與進(jìn)來(lái),如教師可以讓學(xué)生幫助整理實(shí)驗(yàn)器材,學(xué)生就能夠擁有更多接觸實(shí)驗(yàn)器材的機(jī)會(huì),這樣可以讓學(xué)生在接觸實(shí)驗(yàn)器材的過(guò)程中更好地了解器材的使用技巧、性能、作用等,從而為自己動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)奠定基礎(chǔ)。除了課堂上的實(shí)驗(yàn)外,在課堂以外學(xué)生同樣擁有很多實(shí)驗(yàn)動(dòng)手機(jī)會(huì)。雖然很多物理實(shí)驗(yàn)需要借助專業(yè)器材,但還有很多物理實(shí)驗(yàn)完全可以依靠日常生活中的東西自制實(shí)驗(yàn)器材完成。例如,用可樂(lè)瓶探究液體壓強(qiáng)和深度之間關(guān)系,用水和玻璃做光的色散實(shí)驗(yàn),等等。只要留心,在我們身邊有很多東西都可以作為物理實(shí)驗(yàn)器材的制作原料。這樣不僅增加了學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì),在自制實(shí)驗(yàn)器材的過(guò)程中也有效鍛煉了學(xué)生的創(chuàng)新能力。不僅如此,通過(guò)以往豐富的小實(shí)驗(yàn),還可以對(duì)課堂實(shí)驗(yàn)進(jìn)行拓展和補(bǔ)充,對(duì)提高物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性大有裨益。
創(chuàng)新是一切事物發(fā)展的根本動(dòng)力,對(duì)于物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)來(lái)說(shuō)也是如此。教師要善于從實(shí)驗(yàn)教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)入手,努力對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行創(chuàng)造性嘗試,只有這樣,才能打破傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念和模式的束縛,催化學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的迸發(fā),更有效地實(shí)現(xiàn)全面提高綜合素質(zhì)的目標(biāo)。
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本文是江蘇省教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃2011年度課題《促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)發(fā)展的高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新研究》(課題批準(zhǔn)編號(hào):C-c/2011/02/114)階段成果。