怎樣上好物理實驗課
物理實驗是物理教學的重要組成部分,本文從三個方麵談談上好學生實驗的有關問題。
(一)重視物理學生實驗在中學物理教學中的作用
按現行初、高中教學大綱,初中規定19個學生實驗,高中規定20個學生實驗,均占初、高中規定課時的10%左右。上好學生物理實驗課,不僅是教學大綱的要求,而且在以下幾個方麵具有不可替代的重要作用。
1.是素質教育的重要組成部分
我國社會主義現代化的飛速發展,對基礎教育提出了更高的要求,通過學科教育使學生掌握基本的科學方法和技能,培養科學態度,逐步形成科學的世界觀是學科進行素質教育的重要任務。現代教育理論認為創設條件,讓學生在實踐過程中,動手動腦,不僅有利於智力的開發,也有利於學生品德、意誌的形成與發展。學生實驗是物理學科中體現這一現代教育思想的重要方麵。
2.是物理學科特點與學科教學的要求
物理實驗是研究物理現象的基本方法,是物理學發展的重要基礎。許多物理規律是從物理實驗中發現的,通過理論方法得到的結論也需要經過物理實驗的驗證。在中學階段安排學生物理實驗,是學習性的,通過學生動手做物理實驗,不僅可以使他們獲得生動具體的物理圖景,加深對學到知識的認識和理解,提高運用知識解決實際問題的能力,也使他們掌握必要的社會生活所需的操作技能(例如測量工具的使用技能,電路的聯接技能,按照說明操作儀器技能等等),更重要的是使他們受到科學實驗方法的基本訓練,培養科學興趣和實事求是、認真嚴謹、團結協作的科學態度和學風,對他們形成相信科學、反對迷信、追求真理的人生觀有重要的作用。
3.是深化物理教學改革,因才施教、教學相長的重要方麵重視學生物理實驗,改進學生實驗課的教學方法,創設條件,增加學生動手動腦的機會,提高學生實驗課的教學質量是物理教學改革的重要組成部分。學生實驗課由於是個體或小組的活動,有利於學生發揮個性特長,有利於教師因才施教。這對教師提出了更高的要求,上好學生實驗課往往比上好概念規律課更為困難,教師本身的實驗意識和實驗素養水平將決定學生實驗課的教學質量,因此提高教師本身的實驗意識和實驗素養是教師自身教學能力提高的一個重要方麵。
(二)學生實驗課的教學特點與教學要求
從教學組織形式看,學生實驗課是以分組個體活動為特點的,從教學過程看,學生實驗課是在教師指導下,以操作技能為基礎的認知過程;從學習論角度看,是學生手腦並用、操作技能和理論知識結合的能力形成過程,因此學生實驗課的基本教學要求應當是:創設條件提供學生盡可能多的實踐機會,培養基本實驗操作技能與理論聯係實際的能力,對學生進行科學方法與科學態度的訓練。對每一學生實驗課的教學要求可從以下四個方麵分析:
1.目的性要求
無論是教學大綱要求的學生實驗,還是教師積極創造條件安排的學生實驗,或者是隨堂進行的學生實驗,以及安排的課外小實驗,均應特別強調目的性,以提高教學效益。學生實驗包括基本練習性、測量性、驗證性、探索性等類型。教師在考慮每一實驗課目的性時應注意,一方麵要從整體考慮,把初中或高中階段總體的實驗能力要求,分解到初中或高中階段的每一實驗中,應明確完成的實驗技能培養目標是什麼,以使各學生實驗既有獨立性,也有係統性。另一方麵從該實驗與教材有關知識聯係上,考慮通過實驗學生應獲得哪些生動物理圖景,或者運用鞏固哪些相關知識,以使實驗成為學生深化、活化知識,培養解決實際問題能力的有效手段。
2.科學性要求
對學生實驗課的科學性要求包括兩個方麵的含義:首先是實驗內容的科學性,包括實驗原理、儀器選擇與搭配、數據處理方法、操作步驟及結論的科學性。在這一方麵應當強調的是教師本身的實驗素養和對教材的鑽研和理解。其次是教學內容和過程的科學性。根據學生認知特點和教學目的合理有效選擇教學方法,安排教學內容和教學過程,給學生充分的自主的手腦並用的機會,激發興趣,培養技能,把動手操作技能和思維能力培養結合起來,防止出現學生隻是機械地重複教師規定的步驟進行實驗的情況。
3.操作性要求
學生實驗課是在學生動手操作基礎上的學習過程,既包含技能的練習,也包含知識的學習與運用。任何一種操作技能訓練,都需要從模仿到熟練的過程,才能使手腦協調進行操作,因此實驗的有關技能訓練必須保證時間,並有多次練習的機會。同時,由於個體活動的差異,學生掌握技能的情況也會不同,這就對因才施教提出了要求。在學生實驗課上,必須考慮這一特點,設計好必要的問題,放手讓每一個學生在動腦的基礎上去動手;創設必要條件,讓每一個學生有多次重複練習的機會,包括在不同實驗課中,重複同一技能訓練,針對學生差異提出不同實驗問題和實驗要求,使一般學生能完成基本技能訓練,較好的學生能得到進一步發展。
4.安全性要求
學生實驗課的安全性要求包括兩個方麵,第一方麵是學生人身安全性,例如防止玻璃器皿的破碎、防止重物的滑落、市電的安全保護,以及有毒或腐蝕性藥品的使用安全等。如為保證學生健康,現在已明令禁用水銀做學生實驗。第二方麵是實驗器材的安全性。這兩方麵要求都需要教師對學生進行安全教育,特別是實驗室規則和實驗操作常規知識教育,要使學生在懂得道理的基礎上自覺遵守規則和操作常規。同時也需要在儀器選擇、實驗室布置等方麵予以足夠的考慮。但是,必須指出,由於是操作技能訓練,當學生初次接觸與不熟練時,要允許學生有失誤。不要因為學生在學習過程中由於失誤造成的損失懲罰學生,或者怕失誤損失恐嚇學生,使學生失去學習興趣與積極性。這一點需要教師、實驗室負責人和學校領導理解與正確對待。
(三)學生基本實驗能力的培養
在現行義務教育大綱中明確提出,在初中階段“應該培養的實驗能力主要是:了解實驗的目的,會正確使用儀器,會作必要的記錄,會根據實驗結果得出結論,會寫簡單的實驗報告”。在修訂後的高中教育大綱中,指出:“學生應初步具備的實驗能力,主要是學會正確使用儀器進行觀察、測量和讀數,會分析實驗數據並得出正確結論,了解誤差概念,會寫簡要實驗報告”。由於當前大綱和教材對學生實驗中實驗技能與能力培養缺乏具體的教學內容要求,教材中學生實驗的教學內容缺乏總體要求與安排,使教師在教學中不易掌握實驗具體教學要求的尺度。根據當前教學的實際情況,可以在以下四個方麵進行具體的實驗能力培養,以利於教師在總體上把握學生實驗能力的係統和具體培養目標。