摘要:物理是一门以实验为基础的自然学科,物理知识中的许多概念、规律都来自于实验。实验是打开物理的大门,也是研究学习物理的重要手段。随着素质教育的发展和新课程标准的要求,实验在物理教学中的地位日益突出。因此,在物理教学中把握好实验教学是值得广大教者关注的问题。初中物理实验教学应以学生为主体,充分利用身边实验资源,重视学生自主探究能力的培养为原则。本文主要根据笔者从教多年的教学经验,分析了初中物理实验教学在初中物理课程中的重要性,并提出了优化初中物理实验教学的具体方法。
关键词:新课程标准 物理实验 优化教学
物理教学,我是欣赏杨振宁教授的观点。大家知道,杨教授在中国念的中学、大学,读的研究生,得到硕士学位。然后到美国读的博士,拿到博士学位,物理科研卓越,获得若贝尔奖。在比较中美教育的差异时曾指出:“中国学生的共性是在考场上得心应手,在实验室里手足无措。中国留学生的学习成绩往往比美国学生好得多,然而十年后,科学成果却比人家少得多。”杨教授分析产生这种情况的原因指出,美国的教育注重实干,特别是试验中的训练,学生从小就动手能力比较强。自然科学当然必须以实验为基础,而我们这方面就比较薄弱。
新一轮课程改革要求加强物理实验教学,注重培养学生的实践能力和创新能力。因为物理学是以研究自然界的物质结构、物体间的相互作用和物体运动最一般规律的自然科学,它是一门以观察、实验为基础的自然科学,所以初中物理教学要以实验为基础,实验教学在物理教学中有着举足轻重的作用。实验作为教学方法的一种基本构成因素,是学习物理的基本方法。通过实验可以培养学生的观察能力、综合分析能力、抽象概括能力、归纳演义能力、逻辑思维能力,培养进行学习和研究的科学方法和科学素质。同时,实验又具有直观性,通过各种形式的感知,可以丰富学生的直接经验和感性认识,使学生获得生动的表象,从而比较全面、深刻地掌握知识,提高认识能力。因此,重视实验教学是初中物理教学中的必然走向。那么,在初中物理中如何优化实验教学?笔者根据自己教学经验谈几点看法:
一、发挥学生在实验教学中的主体地位
心理学研究表明,学生对学习内容的巩固程度,与学习的方式关系很大。一般来说,学生通过听教师讲授,能够记住10%-20%;学生如能看到实物或现象,能够记住30%;如果学生既能听教师讲,又能看到实物或现象,能记住50%;如果学生看到实物或现象,自己又描述过,便能记往70%;如果学生既动手做过,又描述过,则能记住90%。让学生自己做实验,然后进行描述,发挥学生实验教学中的主体地位,是提高学生综合水平的有效途径。由此可见,发挥学生在实验教学中的主体地位必须注意两个方面:
1、实验必须经过学生自己操作。由于物理实验是一个非常严谨的操作过程,因此在调动学生主动操作实验的同时,教师必须严格要求步骤、充分强调注意事项。例如,在做用天枰称固体和液体的质量的实验时,实验过程显得尤为重要,先将天平放水平,再将游标移向零,然后调节螺母使指针指中央,最后左物右码进行称量。这些步骤必须非常严谨,一些学生在实验过程中难免会出错,教者可以根据学生称出来的结果让学生进行分析,找出出错的原因,这样学生自然能明白实验步骤严谨的重要性。其次,在这个实验过程中,一些注意事项也同样不可小视,如放物品时,对于具有腐蚀性的物品该怎么处理?放砝码时要用镊子等等,这些都会影响实验结果。因此,实验必须经过学生自己操作,领会实验步骤和一些注意事项的重要性。
2、试验过后学生必须进行总结。教者必须让学生明白实验并不是在“玩”,而是一个学习过程,经过总结,学生不仅可以对实验过程进行回忆,加深印象,而且可以很直接的理解到实验的意义。试验过后的总结可以用试验报告的形式或者口头描述的形式进行。
二、充分利用身边实验资源,重视小实验
在物理教学中,专门的实验课堂毕竟是有限的,而要充分发挥出物理这门学科的基本特性,就必须充分利用身边的实验资源,重视小实验。《全日制义务教育物理课程标准》指出:“使用身边随手可得的物品,进行探究活动和各种实验,可以拉近物理学与生活的距离,让学生深切地感受到科学的真实性,感受到科学和社会、科学和日常生活的关系。”物理学研究的是自然界的物质结构、物体间的相互作用和物体运动最一般规律的自然科学,它研究的内容具有普片性和现实性,因此,物理学中的小实验便可以发挥出它独特的优势:时间短、材料简单、可操作性强等等。例如:在学习摩擦起电时,学生可以借助自己铅笔,在自己头发上反复摩擦,然后将其靠近一些小纸屑,发现小纸屑被吸引,说明用摩擦的方法可使物体带电,带电体能吸引轻小物体。初中物理中还有许多像这样的小实验,利用身边一些简单的材料进行科学的操作,学生便可以得出正确结论。在实际教学过程中,教者应结合实际情况,灵活多样选择实验方案,保证学生有足够参与实践活动的机会,并使学生有意识的将物理知识应用到实践中,解决实际问题,真正体现新课标“从生活走向物理,从物理走向社会”的理念。
三、提倡实验自主性,培养学生探究能力
让学生从开始学到自己去探索知识,把课本知识变成一种能力,是初中物理教学的最终目的。《全日制义务教育物理课程标准》倡导自主、合作、探究的学习方式,因此实验教学中要让学生经历探究过程,学习探究方法,培养探索精神、实践能力及创新意识。教者在这个教学过程中需要注意两点:
1、引导学生提出问题,强化实验教学的探究性。教学的过程就是教无疑者有疑,教有疑者无疑的过程。在物理实验教学中,教师要不失时机地设疑,造就强烈的问题情境,进而引导学生通过实验进行积极的探究活动,促进手脑结合和创新能力的培养。为了强化实验教学的探究性,要鼓励学生对实验中可能出现的实验现象和实验结果进行预测和猜想,这样对培养学生的创新能力也是大有益处的,牛顿正是根据苹果落地现象猜想到,进而发现了万有引力。因此在实验教学中要让学生在预测和猜想基础上设计实验方案,选择实验器材,再用实验去验证,这样对学生创新能力的培养也是有积极作用的。
2、鼓励学生创新,扩大实验教学的自主性。实验过程要给学生留有较充分的思维空间。充分发挥学生在实验过程中的主观能动性,调动学生思维的积极性、主动性。在全程指导的基础上,培养学生逐步形成独立设计实验步骤,独立选择实验器材,独立进行操作实验,独立设计记录表格,独立分析实验结果的能力,使学生能够独立地提出问题,尤其是能在别人看来没有问题或不可能有问题之处提出有新意或有价值的问题,体现创新能力。在实验教学中,学生运用形象思维在头脑中形成实验方案,需要通过实践的检验,才能判断是否可行,设计过程中的错误和缺陷也只有在实践中才能不断地修正,脑的活动不断纠正着手的失误,手的操作同时也不断修正脑的错误,手脑结合,相得益彰。因而,物理实验教学中促进手脑的有机结合是物理实验的客观要求,又是培养适应经济时代的创新人才的主观要求。
总之,物理是一门以观察和实验为基础的学科,在物理教学中重视观察和实验,是由物理学科的特点决定的,同时这也是提高学生认知能力的有效途径。通过物理实验,可以培养学生严谨的科学态度和良好的学习习惯,进而提高学生的综合素质。因此我们在实施新课程标准中,优化物理实验教学,培养适合我国新世纪建设需要的人才。