張中慧 孟智繁
摘 要 在初中物理實驗教學中,很多教師仍采用“教師演、學生看”的教學方式,需要進行改革,以適應教育教學發(fā)展的需要。結合教學實際,從教學觀念、教學方法、教學評價以及實驗室管理等方面,論述改進初中物理實驗教學的具體方法。
關鍵詞 初中物理;實驗教學;實驗器材;科學素養(yǎng);實驗室
中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:B
文章編號:1671-489X(2018)11-0123-02
1 前言
改進初中物理實驗教學,就是充分認識到實驗教學在物理教學中的重要作用,徹底摒棄過去那種“教師演,學生看”的教學方式,根據(jù)教學實際,從實驗器材、實驗方法、實驗評價、實驗室管理等方面著手,通過改進,構建以培養(yǎng)學生實驗能力為目標的教學方式,提高學生的科學素養(yǎng)。
2 改進初中物理實驗教學的具體措施
改變實驗教學的觀念 《義務教育階段物理課程標準(2011年版)》明確指出,培養(yǎng)學生“具有初步的實驗操作技能,會使用單件的實驗儀器和測量工具,能測量一些基本的物理量”。因此,要改進物理實驗教學,首先要求教師改變實驗教學觀念,把過去那種“教師演示、學生觀看”的教學方式,改變?yōu)橐詫W生為主體的自主探究與合作交流的主動學習方式,讓學生在觀察、猜想、操作、發(fā)現(xiàn)、驗證以及歸納總結的過程中,了解知識的來龍去脈,完成知識的自主建構。如在演示實驗時,把以教師為主的演示實驗改為教師演示、學生分組實驗和課外實驗結合的多種實驗方式,從而豐富實驗方法,拓寬實驗范圍,密切與生活的聯(lián)系。還可以對實驗室器材進行改進,通過師生自制教具,增強實驗效果,優(yōu)化實驗效果。如利用日常生活中的鉛筆和小刀等做壓強實驗,用水和玻璃做光的色散實驗等。由于這些器材來自學生的現(xiàn)實生活,為學生所熟悉,因而更有利于學生感受到物理與生活的密切聯(lián)系,增強實驗教學的趣味性,培養(yǎng)學生良好的實驗習慣,激發(fā)學生的創(chuàng)新意識。
改進實驗教學的器材 有些演示實驗,由于教材中指定的器材存在操作不便的缺點,導致出現(xiàn)實驗時間長、現(xiàn)象不明顯、成功率低等問題。因此,為了提高實驗教學的實效,就需要對課本中指定的某些實驗器材加以改進。
1)更換課本中指定的實驗器材。如在“物態(tài)變化”的演示實驗中,教材中的方法設計是利用燒杯作為加熱容器。由于在燒杯底下墊上石棉網(wǎng)加熱緩慢,而且燒杯散失熱量較多,因而容易出現(xiàn)燃料消耗過多、實驗時間過長、沸騰前后現(xiàn)象不夠明顯等問題,很難觀察到教材中所描述的實驗現(xiàn)象。如果用普通試管代替小燒杯做加熱容器,就可避免上述問題的產(chǎn)生,既有利于縮短加熱時間,減少酒精的消耗,又能使實驗現(xiàn)象更加明顯。
2)自制實驗教具。根據(jù)教學需要自制教具,貼近教學實際,操作簡單,既有利于增加課堂教學的趣味性,提高觀察的清晰度,又能培養(yǎng)學生動手動腦的能力。如利用可樂瓶做大氣壓強實驗,利用乒乓球做浮力實驗,用筷子做“光的折射”實驗等。又如“串、并聯(lián)電路”的演示實驗,可利用電池盒、開關、電線、電壓表、電流表、燈座及燈泡等,自制一塊演示板,通過合理排布,掛在黑板上面。這樣既能讓全班學生都看得清楚,對線路的連接一目了然,又能讓教師的演示得心應手。再如在進行“熱脹冷縮”實驗時,可把一個踩癟了的乒乓球放在熱水里浸泡,讓學生看到乒乓球恢復原形。
改進實驗教學的方式 在實驗教學中充分發(fā)揮學生的主體性,留給學生充分的思考空間,增加學生動手操作的機會,鼓勵學生勇于提出自己的見解。具體包括以下幾個方面。
1)優(yōu)化演示實驗。演示實驗在教學中占有很大比重,是實驗教學的主要手段。通過直觀演示,可以化枯燥為生動、化抽象為具體,從而幫助學生獲得感性認識,加深對知識的理解。由于演示實驗多年來已形成一定教學模式,在某些方面已不利于教學的開展和學生的發(fā)展,因此必須加以改進,以提高演示實驗的效率。
①改進以前的實驗習慣。以前的演示實驗教學,通常是教師帶著實驗器材進入課堂,或者由物理課代表幫忙,至于器材的功能和用法、注意事項等,學生則了解很少。因此,為了保證實驗順利進行,就要改變這種教學方法,讓學生在實驗前了解所需要的儀器和實驗物品,理清實驗步驟,明白實驗設備的正確運用方法。如對于刻度尺、天平、電壓表等實驗儀器,教師要指導學生看說明書,識別其規(guī)格和性能,弄清使用方法等,以便學生心中有數(shù),避免上課時手忙腳亂。同時要使學生明白“為什么要選用這些器材進行實驗”等問題。
②規(guī)范實驗操作。教師的規(guī)范操作是實驗成功的前提,有利于學生在潛移默化中受到熏陶,養(yǎng)成嚴謹?shù)膶嶒灹晳T。如在使用托盤天平時,砝碼的取用要用鑷子夾,而不能用手直接拿。又如在連接電路時,要先接線路,后接電源;而在拆卸時,要先斷電源,后拆線路。
③讓學生充分交流討論。過去的演示實驗教學存在教師一言堂的現(xiàn)象,學生只是被動地接受教師所講的一切,沒有交流討論的機會。實驗教學方法的改進,就是要改變這種現(xiàn)象,讓學生在交流中分析,在思考中發(fā)現(xiàn),最大限度開發(fā)學生的潛能,達到教學目的。
④引導學生對實驗進行反思。實驗后引導學生反思,有利于學生進一步理解實驗過程,開拓思維空間,思考實驗的最優(yōu)方案,促使學生以盡可能多的實驗方法實現(xiàn)相同的實驗目的。如完成“液體的壓強”實驗后,可以啟發(fā)學生反思實驗情景,思考“液體內(nèi)部有沒有向上的壓強?側面有沒有壓強?不同深度的液體壓強是否相同?液體壓強與什么有關”等問題。
2)采用多種實驗方式。課程改革的核心目標是發(fā)展學生的能力,因此,實驗教學的目的不能僅滿足于教會學生掌握基本的物理知識和基本技能,還應注意培養(yǎng)學生的綜合素質。為此,就需要改進和豐富實驗方式,以促進學生創(chuàng)新能力的提高。
①將教師的獨自演示實驗改為師生共同參與的實驗,即在演示實驗中,讓學生參與進來,增強師生的互動與合作。如在教學“大氣壓”一節(jié)時,可先由教師在一個裝滿水的水杯杯口上放一張硬紙片,然后用“顛覆水杯”的方法進行演示。學生通過觀察發(fā)現(xiàn):水不流出,紙片也不下
落。由此證明大氣壓的存在。那么大氣壓有多大呢?接著讓學生分組上臺做馬德堡半球實驗,以此感受巨大的大氣壓力,驗證大氣壓強的存在。這樣,學生不僅學得有興趣,而且理解深,記得牢。
②把部分演示性實驗改為探究性實驗。演示實驗雖然直觀具體,有利于學生在觀察的基礎上獲取結論,但最大弊端是把學生置于觀眾的地位,不利于學生動手動腦,更不利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。為此,物理課程標準指出:“科學探究既是學生的學習目標,又是重要的教學方式之一。將科學探究列入內(nèi)容標準,旨在將學習重心從過分強調(diào)知識的傳承和積累向知識的探究轉化,從學生被動接受知識向主動獲取知識轉化,從而培養(yǎng)學生的科學探究能力、實事求是的科學態(tài)度和敢于創(chuàng)新的探索精神?!弊寣W生“在科學探究活動中,通過經(jīng)歷與科學工作者進行探究時的相似過程,學習物理與技能,體驗科學探究的樂趣,學習科學家的科學探究方法,領悟科學家思想和精神”。由此可見,實驗教學要培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力,必須要多設計探究性實驗。
要達到這一目的,把部分演示性實驗改為探究性實驗是一個有效辦法。如可以把教材中的“思考與討論”“閱讀材料”“小實驗”等欄目設計為探究性實驗。如教學“串聯(lián)與并聯(lián)”電路后,可讓學生以學習小組為單位,自主完成練習冊上的實驗。
③把部分驗證性實驗改為設計性實驗,即為學生提供實驗器材,由學生自主設計驗方案,自主挑選實驗器材,自主獲得實驗結論,自主完成實驗報告等。如在教學“水不善于導熱”的內(nèi)容時,可指導學生把一條小金魚放入裝滿水的大試管中,然后用網(wǎng)狀物將其隔在試管的底部。結果發(fā)現(xiàn):在給試管的上部加熱直至沸騰時,底部的小金魚還可以自由游動;而給試管的底部加熱時,小金魚很快就死了。由此說明兩個問題:一是水不善于導熱;二是水的傳熱是通過對流來實現(xiàn)的。這種實驗方法使科學探究得以真正實現(xiàn)。
④鼓勵學生自制教具和開展小實驗活動。一方面,鼓勵學生自制教具,既可以解決實驗儀器不足的問題,又能加深對學生物理知識的理解,提高學生的動手能力,如制作小天平、測力計、簡易望遠鏡、模擬電路板等;另一方面,鼓勵學生開展小實驗活動,可以幫助學生鞏固實驗的具體做法,掌握一些基本的實驗技能,從而實現(xiàn)對知識的再學習,達到提高實驗能力的目的。
改進實驗教學的評價 實驗教學之所以還存在“講實驗”的問題,原因之一就是沒有建立與之相適應的評價標準。因此,在大力倡導多元化評價方式的今天,必須改變過去那種過分重視物理實驗的基本知識而忽視學生探究能力、實踐能力、創(chuàng)新能力培養(yǎng)的綜合評價方式,積極實施實驗過程的全面評價方式,如基礎知識評價、實驗設計評價、操作能力評價、數(shù)據(jù)處理能力評價、創(chuàng)新能力評價、情感態(tài)度和價值觀評價等。
改進實驗室的管理 實驗室是實驗教學的保證,是開展實驗教學的場所。改進現(xiàn)行的實驗室管理方式,以保證實驗教學順利進行,更好地服務于實驗教學。除了建章立制,使實驗室管理更加科學規(guī)范以外,還要加大實驗室的開放力度,讓學生利用更多的業(yè)余時間進行自主實驗和探究。
3 結語
總之,創(chuàng)新是時代的主題,也是實驗教學的需要。只有勇于對目前的實驗教學方法進行合理改進,并不斷創(chuàng)新,才能提高實驗教學效率,推動物理實驗教學不斷前進,達到實驗教學效果最優(yōu)化的目標。
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