劉曉峰
(福建省南安市國光中學(xué))
摘 要:物理實(shí)驗是物理教學(xué)的重要組成部分,《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》中“通過實(shí)驗探究……”“通過實(shí)驗了解……”“通過實(shí)驗認(rèn)識……”等闡述,指明了實(shí)驗教學(xué)的重要地位。因此,作為高中物理教師,要高度重視實(shí)驗教學(xué),并對當(dāng)前實(shí)驗教學(xué)模式進(jìn)行著力反思和實(shí)踐,積極探究符合新課改理念和學(xué)科教學(xué)實(shí)際的物理教學(xué)模式,從而促使學(xué)生思維能力、動手能力、創(chuàng)造能力以及科學(xué)素養(yǎng)都得以全面提升。
關(guān)鍵詞:高中物理;實(shí)驗;教學(xué)模式;探究式;計算機(jī)輔助式
通過對新課標(biāo)思想的深入研究和對當(dāng)前實(shí)驗教學(xué)現(xiàn)狀的反思,我對物理實(shí)驗教學(xué)形式主要形成了以下兩種實(shí)驗教學(xué)模式:探究式教學(xué)、信息技術(shù)輔助式教學(xué)模式,旨在通過應(yīng)用和實(shí)踐這兩種模式,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)物理實(shí)驗的積極性與主動性,激發(fā)學(xué)生做實(shí)驗的興趣,將做實(shí)驗的主動權(quán)交給學(xué)生,使學(xué)生成為實(shí)驗學(xué)習(xí)的主人,從而使課堂教學(xué)做到符合學(xué)生自主創(chuàng)新性的需求。
一、實(shí)施探究式實(shí)驗教學(xué)模式——發(fā)展學(xué)生探究能力,體現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)主體性
探究式實(shí)驗教學(xué),指的是通過創(chuàng)設(shè)類似科學(xué)研究的情景或途徑,讓學(xué)生通過實(shí)驗主動地去發(fā)現(xiàn)、探索和體驗的一種教學(xué)模式。在探究式實(shí)驗教學(xué)模式中,學(xué)生會以主體者的身份對大量實(shí)驗信息進(jìn)行收集、分析和判斷,能夠增強(qiáng)學(xué)生的思考能力和創(chuàng)造能力。而且,由于是在實(shí)驗探究教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,有利于發(fā)展學(xué)生的探究能力,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與精神,學(xué)生的學(xué)習(xí)主體地位在此過程中得到了保證,成為教學(xué)活動的中心,同時也轉(zhuǎn)變了教師的課堂角色——由原來的主體者、引導(dǎo)者轉(zhuǎn)變?yōu)榱私M織者和協(xié)助者。
例如,以“驗證機(jī)械能守恒定律”這一實(shí)驗為例,在教學(xué)過程中,我為學(xué)生設(shè)計了這樣一個實(shí)驗過程和實(shí)驗方法都比較開放的實(shí)驗課題:設(shè)計幾種實(shí)驗驗證機(jī)械能守恒,布置課題后,向?qū)W生提問“在哪些常見的物理過程中機(jī)械能是守恒的?”“物體在光滑的斜面上下滑的過程中機(jī)械能守恒”“物體在自由落體過程中機(jī)械能守恒”“擺在擺動過程中機(jī)械能守恒”……學(xué)生經(jīng)過短暫思考后,紛紛闡述自己的想法和意見。于是,結(jié)合學(xué)生的回答,我將實(shí)驗的不同途徑確定下來:驗證光滑斜面上下滑的物體機(jī)械能守恒;驗證自由落體運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒;驗證擺在擺動過程中機(jī)械能守恒等。之后,繼續(xù)引導(dǎo):在不同的實(shí)驗過程中,為了達(dá)到實(shí)驗?zāi)康?,需要測量哪些物理量?用何種方法與儀器來測量這些物理量?如何減小誤差?在我的引導(dǎo)下,學(xué)生設(shè)計了以下三種實(shí)驗方案:用打點(diǎn)計時器驗證自由落體運(yùn)動過程中機(jī)械能守恒;用打點(diǎn)計時器和擺驗證機(jī)械能守恒;用擺球飛出法驗證單擺機(jī)械能守恒。然后,要求學(xué)生親自參與這三個實(shí)驗的探究。這樣,通過一步步引導(dǎo)學(xué)生,讓學(xué)生獨(dú)立設(shè)計實(shí)驗和做實(shí)驗,充分調(diào)動了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性與主動性,凸顯了學(xué)生的學(xué)習(xí)主體地位。
二、計算機(jī)輔助式實(shí)驗教學(xué)模式——使學(xué)生易于掌握實(shí)驗知識,提高實(shí)驗教學(xué)效率
物理實(shí)驗中,有的實(shí)驗具有周期長、危險系數(shù)高、費(fèi)用高的特點(diǎn),一些學(xué)校由于不具備完善的教學(xué)條件,在開展這些實(shí)驗教學(xué)時常常是高消耗、低效率。而計算機(jī)輔助式實(shí)驗教學(xué)模式,則將計算機(jī)技術(shù)與實(shí)驗教學(xué)融合在一起,它已出現(xiàn)在實(shí)驗教學(xué)的各個環(huán)節(jié)中。在計算機(jī)輔助式實(shí)驗教學(xué)模式中,學(xué)生對于實(shí)驗知識更容易理解和掌握,實(shí)驗教學(xué)活動能夠開展得更為有序、高效。而且利用計算機(jī)技術(shù),計算出來的數(shù)據(jù)會更為快速和準(zhǔn)確,將學(xué)生從繁瑣、復(fù)雜的計算過程中解脫了出來,有助于提高實(shí)驗教學(xué)的真實(shí)度與教學(xué)效率。
例如,在做“平拋運(yùn)動規(guī)律”這一實(shí)驗時,我就利用計算機(jī)技術(shù)采取了虛擬頻閃實(shí)驗的方式,在實(shí)驗?zāi)M過程中,有多個復(fù)選框,如顯示軌跡、多球隊比、顯示速度、頻閃快照等來對學(xué)生的不同實(shí)驗要求進(jìn)行滿足,學(xué)生也可通過鍵盤,將給小球設(shè)定的不同初速度進(jìn)行輸入。在實(shí)驗過程中,學(xué)生可以依據(jù)自己的要求來對不同實(shí)驗組合進(jìn)行選擇,并設(shè)定不同的初速度。比如,選擇“多球隊比”這一選項,設(shè)置出速度分別為0m/s和10m/s,單機(jī)“play”,就可觀察到這一現(xiàn)象:兩球總在同一水平面上,于是,可判斷出平拋運(yùn)動在豎直方向上作自由落體運(yùn)動。然后,選擇“頻閃快照”這一項,屏幕上便呈現(xiàn)了頻閃照片。最后,對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行認(rèn)真分析,從而判斷出平拋運(yùn)動在水平方向上做勻速直線運(yùn)動。如此,通過做計算機(jī)輔助式實(shí)驗,既使實(shí)驗過程變得輕松有趣,激發(fā)學(xué)生做實(shí)驗的興趣,也提高了實(shí)驗教學(xué)效率。
總之,在新課程教育改革如火如荼進(jìn)行的背景下,作為高中物理教師,我們要在重視實(shí)驗教學(xué)的基礎(chǔ)上,積極探究各種符合新課改理念和學(xué)科教學(xué)實(shí)際的物理教學(xué)模式,從而促使學(xué)生思維能力、動手能力、創(chuàng)造能力以及科學(xué)素養(yǎng)都得以全面提升,滿足學(xué)生自主創(chuàng)新的需求。
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編輯 魯翠紅