展云飛
實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn).物理教學(xué)中學(xué)生在課堂上學(xué)習(xí)了概念與相關(guān)實驗操作步驟,但是沒有實踐的支撐的理解是膚淺的.因此,開展探究性實驗可以幫助學(xué)生證明物理現(xiàn)象與規(guī)律.探究性實驗就是在自主實踐中,進行概念與模式的教學(xué).這樣,可以讓學(xué)生理解概念的本質(zhì).其次,探究性實驗教學(xué)還可以幫助學(xué)生提高探究知識的能力,提升自己的綜合素質(zhì).學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體,學(xué)生對物理實驗產(chǎn)生了探究興趣,就能正確的處理實驗數(shù)據(jù),得出正確的實驗結(jié)論,從而有效的提高學(xué)習(xí)效果.
1利用演示實驗探究,加深對物理現(xiàn)象的理解
物理課本中有許多的實驗都是教師的演示實驗.這些實驗的目的是讓學(xué)生能夠直觀的看到實驗的過程,了解實驗的本質(zhì),明白書本上的知識.傳統(tǒng)的教學(xué)是老師先講解書本上的知識,接著通過一些實驗來演示給學(xué)生看.然而這種教學(xué)模式對于學(xué)生的能力提升的幫助較小,因為學(xué)生在實驗之前都知道了實驗的結(jié)果,沒有科學(xué)家們探索的步驟.對于實驗的具體理解較為淺薄,然而利用演示實驗,讓學(xué)生觀察實驗,看到結(jié)果后,自己總結(jié)實驗.教師在進行指導(dǎo)輔助學(xué)生,進一步得出正確的結(jié)論.接著再學(xué)習(xí)書本上的內(nèi)容,就能夠很容易的理解這些知識.例如:在教學(xué)“機械能守恒定律”時,教師可以利用實驗器材,標(biāo)出高度,測出末速度.讓學(xué)生自己去制作表格,通過不斷的實驗,填寫表格,尋找不同變量之間存在的關(guān)系.這樣可以培養(yǎng)學(xué)生觀察的能力,給學(xué)生思考的空間,而不是照搬硬套,直接得出結(jié)論.又比如在教學(xué)“自由落體”時,教師可以讓學(xué)生自己去實驗一下,拿一本書與一張紙,同時下落,看看哪個先落地.接著教師再通過專業(yè)的器材,將實驗演示給學(xué)生看,學(xué)生在驚訝的同時,會思考為什么會這樣,教師在慢慢的指導(dǎo)學(xué)生掌握正確的理論.
2創(chuàng)設(shè)探究實驗情境,激發(fā)學(xué)生對實驗認同感
提出一個問題往往比解決一個問題重要,學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中,能夠提出問題,那么對于學(xué)生能夠進一步的理解知識有著很大的幫助.然而怎么樣才能讓學(xué)生提出問題呢?那就是讓學(xué)生在課堂與課后練習(xí)中,產(chǎn)生疑惑,發(fā)現(xiàn)問題.傳統(tǒng)教育一般都是教師在課堂上進行講解實驗,[HJ1.7mm]接著布置一些作業(yè)讓學(xué)生鞏固課堂所學(xué).課堂上學(xué)生可能因為一些理解有困難,會產(chǎn)生疑惑,提出一些問題.然而這些問題是遠遠不夠的,學(xué)生要想真正理解所學(xué)內(nèi)容,還要在課后自己去探索.這就要求教師在課后布置作業(yè)時,布置能夠讓學(xué)生自主探索的作業(yè).傳統(tǒng)教教學(xué)中,都是布置一些答案固定的作業(yè),可探究性較小,產(chǎn)生問題的幾率較小.所以教師要改良課后作業(yè),布置一些探究性的作業(yè),讓學(xué)生在自主探究時,產(chǎn)生疑惑提出問題并自主解決.教師在進行實驗的時候,同樣可以創(chuàng)設(shè)探究實驗情境,例如:在教學(xué)“超重與失重”時,教師可以利用體重計,讓學(xué)生站在體重器上,讀出當(dāng)時的體重,接著讓學(xué)生下蹲,看看體重計的變化.問問學(xué)生這是為什么呢?還有其他的動作能改變體重器的讀數(shù)嗎?哪些會偏小,哪些會偏大呢?學(xué)生在教師提出這些問題后,進行思索,注意力自然而然的就集中到課堂上了,教師在接下來進行實驗時,學(xué)生就會產(chǎn)生認同感,有利于思維的提升.
3開展學(xué)生分組實驗,培養(yǎng)學(xué)生知識遷移能力
馬克思曾經(jīng)說過:“人只有在集體中,才能有效的提升自身的能力”.學(xué)生如果有團隊意識,善于團隊合作,對于學(xué)生的綜合素質(zhì)的提升有很大的幫助.這也符合了教育育人的最終目的.物理實驗是鍛煉學(xué)生團隊合作能力的有效途徑之一,因為物理實驗許多都需要同學(xué)們共同合作去完成,在合作過程中,學(xué)生明白了自身的責(zé)任,團隊合作的重要性,培養(yǎng)學(xué)生團隊合作意識.例如:在教學(xué)“力的合成”這一內(nèi)容時,教師先將班級同學(xué)以小組為單位進行實驗.2個人拉兩根彈簧,另一個人在對面拉另一根彈簧.通過親身實踐與小組配合,學(xué)生可以更好的理解力的合成相關(guān)知識點,而且在合作過程中,學(xué)生會明白一個人的力量有時是有限的,合作可以進一步擴大影響力.又比如在教學(xué)“測量電源的電動勢和內(nèi)電阻”時,教師讓學(xué)生分組去測量,要求學(xué)生要分工明確,誰去測量、記錄數(shù)據(jù),讓學(xué)生懂得在團隊中要明白自身的職責(zé)并做好這份任務(wù).通過小組合作,還可以培養(yǎng)學(xué)生的知識遷移能力.因為學(xué)生在實驗過程中,不同的人想法不同,提出的問題也不同,涉及的方面自然也很廣闊.
4改進探究實驗制定,培養(yǎng)學(xué)生獨立思考品質(zhì)
探究實驗不僅讓學(xué)生了解知識的形成過程,而且在這個過程中可以培養(yǎng)學(xué)生獨立思考的品質(zhì).我們知道,獨立自主是一項非常重要的能力.學(xué)生在生活中必須要擁有獨立自主的能力,才能更好的生活.物理實驗中,許多是需要小組合作的,但也有實驗是可以獨立自主操作的.通過那些合作性的實驗,來培養(yǎng)團隊合作能力.接著通過思考與其他獨立自主型的實驗,來培養(yǎng)學(xué)生的獨立自主的能力,達到育人的教學(xué)目的.物理實驗并不是每一次都能成功,理論與實踐之間有著一些差距,學(xué)生在進行探究性實驗的過程中出現(xiàn)了錯誤,那么就要自主思考,去探索問題所在.學(xué)生只有自己擁有了自己的觀點、思想,在小組討論時,才有話可說,有理可論.例如:在教學(xué)“伏安法測電源電動勢和內(nèi)阻”時,就進行了實驗操作.教師可以設(shè)計探索實驗,讓學(xué)生利用一個電壓表來測量,而不是按照書本上的利用電壓表和電流表來測量.這時候不要讓學(xué)生小組討論,讓學(xué)生自己想方法.學(xué)生可以利用電路圖來大致設(shè)計一個方案,接著再通過實踐操作去驗證自己的想法是否正確.探究性的實驗?zāi)軌蛴行У呐囵B(yǎng)學(xué)生的獨立思考品質(zhì),學(xué)生在思考過程中,要學(xué)會多方面多層次去思考問題,不斷提升學(xué)生的思維能力.
5“上升理論”指導(dǎo)實踐,在實踐中得到檢驗修正
所謂上升理論就是學(xué)生在教師的引導(dǎo)下開展相互之間的交流與討論.按照實驗中產(chǎn)生的事實,運用已有的知識與經(jīng)驗得出結(jié)論,再來指導(dǎo)實驗.這樣,理論在實踐中得到檢驗.但是,學(xué)生由于高考升學(xué)的壓力而變得解題技能與運算能力得到提高.從而使歸納能力變得很弱.心理學(xué)研究認為,人的歸納能力對于物理現(xiàn)象與規(guī)律有時可以起到?jīng)Q定性作用.例如實驗數(shù)據(jù)僅僅是實驗事實的客觀記錄,而歸納則是在對數(shù)據(jù)處理的基礎(chǔ)上得出具有普遍意義的規(guī)律性結(jié)論.高中學(xué)生知識技能與生活經(jīng)驗比較豐富,他們對物理現(xiàn)象的觀察、實驗數(shù)據(jù)的收集、實驗過程的處理都十分的嫻熟.而且實驗的歸納過程中培養(yǎng)了學(xué)生的邏輯思維能力,為培養(yǎng)學(xué)生的實證意識提供了條件.因此,在開展探性實驗的過程中應(yīng)該注重對學(xué)生歸納能力的培養(yǎng).在探究式實驗過程中,有很多引起讀數(shù)變化的物理現(xiàn)象.應(yīng)該在這些數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)物理現(xiàn)象的內(nèi)在本質(zhì),但對學(xué)生還是比較難的.例如力學(xué)現(xiàn)象的實驗中,我們記錄的是運動學(xué)現(xiàn)象.因此,我們應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生從動力學(xué)角度找出幾個物理量.然后再進行比較、分析、歸納,這樣就能歸納到物體的加速度狀態(tài)而引發(fā)的超重與失重,從而得出正確的理論.
總之,在高中物理實驗教學(xué)開展探究式實驗可以有效的培養(yǎng)學(xué)生的實證意識.因此,在開展實驗的過程中應(yīng)該充分的讓學(xué)生參與實驗過程.這樣,就能讓學(xué)生在實驗中得出物理現(xiàn)象與規(guī)律的結(jié)論,進而提高學(xué)生解決問題的能力.同時,學(xué)生的思維能力也得到優(yōu)化.
【本文為江蘇省教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃2013年度立項課題“高中物理探究性實驗教學(xué)中實證意識的培養(yǎng)研究”(課題批準(zhǔn)號:D/2013/02/655)階段研究成果.】