本站原创【摘 要】 多途径开发各类实验资源,充分利用生活中的物品,并能变废为宝,让学生开展各类实验,设计各种开放式实验,使实验意识渗透到教学和生活中的方方面面,培养学生动手能力、初步掌握探究物理现象、物理规律的能力,并不断提高他们分析和处理实验数据的能力,培养实验探究能力和科学素养,逐步养成科学探究的习惯,并能运用知识服务生活.
【关 键 词 】 关注 物理实验 培养 能力
从物理教学理念的角度看,物理实验是尊重学科规律,尊重课堂主体,注重探究过程,关注学生体验的一种教学形式；探究是尊重学生个体理解,注重学生思维引导,培养学生思维能力的一种手段.实验探究既是教学活动,又是一种科学精神.《普通高中课程标准》强化实验探究的教学,改变传统教学中教学内容与实验隔离的状态为实验与教学内容的融合.在高中物理课堂教学中培养学生的实验探究能力没有对实验具体做法、使用器材等做出强制性的、统一的规定,这样教师就能因地制宜地进行实验教学,提出恰当的实验方法和妥当的实验设计,从理念上为探究能力的培养提供了依据.
1.探究式教学对培养学生的实践精神和探究能力具有重要作用
探究式教学对培养学生的实践精神和探究能力具有重要作用.当前的课程改革强调学习方式的转变,将“科学探究”不仅作为学习方式,而且作为物理课程的重要内容,让它贯穿于物理教学各个环节,这也是顺应了世界课程改革的发展趋势.高中物理实验与探究能力指在解决简单物理问题的过程中,运用科学探究的方法,初步了解物理规律,并对物理现象提出合理、科学解释的一种能力.高中物理实验探究式教学是将物理实验与探究式教学有效结合起来,教师通过创设问题情境,引导学生发现问题,师生协作、交流,完成知识探究,在实验探究后组织学生对所得数据进行分析、整理,归纳其中蕴含的物理规律,鼓励学生亲身参与到知识的探索中去,主动思考、分析、总结、反思的一种实验探究活动.帮助学生建立探究学习的模式,培养学生学习兴趣和探索精神,发展学生思维能力和探究能力.
2.多途径开发实验资源,让实验意识渗透到生活中的方方面面
2.1 提高教师开发物理实验资源的意识.新课程改革要求教师必须转换角色,改变教学方式,教师不仅是课程的实施者和课程资源的使用者,更应该是课程资源的主动开发者和利用者,但是许多物理教师往往认为教师力量薄弱,实验资源开发主要是教育专家、教育行政部门或仪器生产厂家的工作,把实验室当成唯一的实验资源,对生活中的资源往往视而不见,缺乏对实验资源的识别、开发和运用的意识与能力.同时由于对实验资源的开发重视不够,使得大量实验资源不能及时地进行加工和转化,让资源流失物理课堂教学,因此,要合理开发与利用中学物理实验资源,教育部门和学校领导都要加强培训与宣传,澄清物理实验资源的概念,强化物理实验资源意识,提高对实验资源的认识水平,因地制宜地开发和利用各种实验资源.
2.2 构建多样化物理实验室.
2.2.1 充分挖掘实验室仪器的实验功能,建立探究实验室.教师要根据物理教材的实验内容,对实验室现有实验仪器进行优化组合,合理调配,一物多用,开设尽可能多的实验项目,最大限度地发挥实验室仪器设备的作用.教师也要对现有仪器以及闲置的过时仪器进行改造,设计出新的实验装置,实验室里总有一些报废或过时的闲置仪器,把废旧的仪器收集起来,就可建立低成本的探究实验室.向学生展示一些仪器的内部结构,给学生提供感性认识、也可让学生自己动手拆卸报废的仪表,更清楚地了解其工作原理等等,这样不但可以充分发挥实验室仪器作用,也可以使学生对物理实验充满新鲜感,使单调的物理实验变得生动有趣,明显提高学生的实践动手能力和实验探究能力.
2.2.2 管理现有仪器设备,建立开放式实验室.新课程要求学生进行科学探究式的学习,以实验室的活动为主要手段,学生自己设计实验、选择所需实验器材、收集实验数据、归纳总结物理概念和规律.为使学生了解、接触、熟悉各种实验仪器设备,学校要开放实验室,让学生既能做课内实验,又可以做课外实验.学校可以规定实验室的开放制度、开放时间,并安排专业辅导教师进行跟踪和指导.这样,学生不但能及时完成各类实验,获取知识,还能有针对性地进行探究实践活动.
2.2.3 利用废旧物品,自制教具,建立家庭实验室.自制教具是实验资源开发的永恒主题,实践表明,学校条件再好也很难满足物理实验教学各方面的需要,加之工业生产的教具总有一定的滞后性,而生活中也有很多废旧物品与材料,建立自制教具实验室,既可变废为宝、又可拉近物理与生活的距离.学生可以广收生活用品、学习用品、儿童玩具用品、体育用品及食品包装盒等,把自己的书房或卧室作为实验室,把书桌作为实验桌,建立家庭实验室,这样就可以进行一些家庭实验.
3.利用实验资源,引导学生实验,培养探究能力
3.1 在实验教学中应尽可能将分组实验、应用型实验转化为探究性实验.不要用现成的知识去处理实验中得到的数据,要让学生先通过观察实验,分析实验数据,从中发现问题,总结规律,分析自己得出的结论与现成的物理知识是否一致,或产生误差的原因等,从而探索和发现物理规律适用的条件.比如,实验探究电磁感应现象,让学生设计实验,通过实验探究,学生根据自己的观察、分析产生电磁感应的规律,并总结楞次定律,并定性总结出产生感应电动势的大小与哪些因素有关,达到自主学习的目的.
3.2 精选课外实验,开展课外实验,提高科学素质.课外实验活动是物理常规实验教学的必要补充.鼓励家庭小实验,家庭中的许多常用物品都可以用来做小实验.例如, “离心运动”、“超重、失重、完全失重现象”、“水流星表演”、“光的色散、干涉、衍射”等.家庭小实验便于就地取材,对学生来说,比较亲切,参与的吸引力强,可以培养学习兴趣.在课外活动课组织学生设计实验,创设真实而生动的物理情境,使学生对物理现象有一个直观的认识. 3.3 开展课外实验与课题研究相结合,对学生是一个很好的实践锻炼,例如,讲光的色散一节时,老师让学生课前完成色散实验,没有三棱镜怎么办?有位学生提出：在透明开水杯中,放些水,在一张纸上移动,观察现象；或在水盆中斜放一块平面镜,让阳光照射平面镜,在墙上观察现象,在水面上滴一滴油就能观察光的干涉等,通过这些活动,让学生知道：想弄清一个现象,探究一个问题,有多种方法,多条途径,只要肯动脑筋,多实践,知识的大门总是向我们敞开着的.又如：用一把刻度尺能完成哪些实验?可测定人的反应时间、玩具射出的速度、水的折射率等,用电磁继电器、光敏二极管和微型话筒制作楼道灯的光控-声控开关等.
教师在传授物理知识的同时,一定要注意物理实验思想和方法的渗透,向学生介绍常见物理实验仪器的使用方法,使学生逐步学会进行科学实验的方法.我们学校已配备专职实验教师,从高一起,就专门开设实验技术课,向学生集中讲授物理实验常用的思想和方法,并介绍各种实验仪器的使用方法,使学生能够先于教材、先于教师讲授理论课进度,为开展各类探究性实验提供充足的条件和设施.
4.利用课题研究成果,让物理知识服务生活
在教学中教师还需开发出更多的实践课题.例如“菜刀上的力学知识”、“家用电器的发展带来的安全问题”、“刹车时车轮被抱死的利与弊”、“天体运动与卫星发射”等小论文,“温室效应”、“研究弹簧振子的周期和小球质量的关系”、“研究霍尔效应”等等,又如通过对十分度游标卡尺原理的分析,让学生尝试设计一个一百分度的游标卡尺等.
教学的实践使我们深深体会到,除了课堂教学要重视学生的思维训练、提高实验教学质量外,还要配合新课程物理教材,让学生密切联系生产、生活、建设、服务、流通等实际,加强物理学科与其它学科实验的横向联系.这样,一方面,扩大学生的知识面,丰富学习内容,增大思维培养空间；另一方面,通过有效的激励与拓展,使学生的逆向思维更趋向创新,达到课堂实验教学所不能达到的教学效果,事半功倍.
在新课程标准中要求教师积极开展课外实验与课题研究,这些活动目的是让学生经历观察、实验、分析数据得出结论,能有直观感受,全面培养学生综合运用所学知识的能力、收集和处理信息的能力、分析和解决问题的能力、语言文字表达能力以及团结协作的能力,逐步培养学生独立思考的习惯,激发学生的创新意识,训练学生参与实践的能力