時間:2023-03-27 16:46:36
引言:易發表網憑借豐富的文秘實踐,為您精心挑選了九篇物理實驗教學論文范例。如需獲取更多原創內容,可隨時聯系我們的客服老師。
在整體改革試驗中,我們堅持教學的性原則,根據系統論原理——整體大于各部分的總和,結合學生的認知,實驗教學的完整性規律,把組成整體結構的各個要素有機地組合起來,在總體上通盤考慮。這樣,注意各要素的功能,而且更注意各部分相互聯系形成整體結構的新功能。
我們還把課內和課外融為一體,把演示實驗和學生實驗統籌安排,把小制做、小發明、實驗競賽、專題講座適時調整。在實驗上把科學知識、生活知識全面考慮、互相滲透,把獲取知識、科學觀察、獨立操作、培養實驗技能、發揮聰明才智安排于合理的結構中,充分發揮了各部分互相聯系、互相作用的整體功能。
經過幾年的實踐探索,我了比較優化的物理實驗教學框架,下面就是這個框架的要點。
一、進行多項實驗活動,建立立體交叉體系
如前所述,物理實驗教學總的效果并不等于各個要素效果的機械總和。物理實驗教學的各個要素分為由課內到課外,由演示實驗到學生自制教具和學具等六個方面。在實驗中,我們把這六個要素進行綜合,認為課堂教學、學生實驗、教具學具的制做、小發明和小創造、實驗競賽、專題講座六個要素組成的實驗教學系統的總功能不是各個部門各自直接地、單獨地體現出來的。而是通過它們之間的特殊聯系間接地、綜合地表現出來。例如,在《浮力》這一章的實驗教學中,我們首先讓學生自制學具——一個茶水杯,幾塊形狀不相同的木塊,一塊鐵皮。
在課堂教學中,教師利用演示實驗,調動學生的積極性,激發學生興趣,并根據教學進度,不斷提出問題,如,形狀不同的物體受到的浮力相同嗎?鐵皮放在水里,它一定會沉入水底嗎?同一物體分別放在水里、煤油里,它露在液面上的體積相同嗎?等等。課堂提出問題,要求學生利用自制的學具在課外活動分小組進行實驗,回答上面提出的問題。學生通過自己做實驗得出正確的結論,興趣很高,增添了學生積極進行實驗的信心。在學完了這一章以后,教師還進一步提出,浮力在生活、生產中的運用有哪些?一公斤的水能浮起二公斤的物體嗎?裝在船里石頭,卸一部分在水池子里,水面會上升嗎?等問題。要求學生通過觀察生活或自己動手回答問題。這樣,通過課內、課外,演示實驗和自己動手做實驗的有機聯系,學生既學到了物理知識,又會運用于生活,更重要的是培養了學生利用物理實驗解決實際問題的能力。這些效果只有通過整體結構這個實驗教學體系才能取得。單靠演示實驗,學生實驗在有限的時間內是難以達到的。因此,每個學期,根據教材進度制定教改方案,確定總體目標,建立配套的組織和確定專人負責。
使各個部分為達到這個目的要求而采取相應的措施。從而發揮整體結構的優勢。
二、抓好課堂內的實驗教學,寓實驗課改革于趣味之中
實驗教學能否達到最優目的,系統各部分能否協調運轉,關鍵的問題是看我們在課堂教學中能否引起學生較大的興趣。如果學生對實驗感到乏味,那是難以達到目的的。興趣的培養必須是通過多種途徑,多種形式綜合進行。物科是一門實驗科學,我們把中學物理的42個學生實驗,700多個演示實驗,逐一,在揭示物理規律的原則下,每一個實驗都做一些趣味性改進。如在演示水的不善于傳熱的實驗時,把事先準備好的小魚放到試管底部,然后在試管上部加熱使水沸騰時,魚卻在管底沒有什么異樣。學生感到十分驚奇。從而引起了學生的興趣,增添了學生學習知識的積極性。為了充分發揮學生的主體作用,在演示實驗時,我們吸收少數學生參加演示實驗,為做學生實驗時培養了一批骨干。這樣在演示實驗時,同學們觀察十分認真,收到良好的效果。
三、以學生實驗為主要,培養學生實事求是的學風
通過演示實驗調動了學生的積極性,同學們躍躍欲試,但由于課堂時間限制只能吸收少數參加。在這種情況下,學生對學生實驗就非常重視了。我們除了讓學生做完課本上的學生實驗外,還通過制做教具、學具,把許多演示實驗也改成學生實驗,給學生提供了自己動手動腦的機會。如演示浮力的大小,電流強度跟電壓的關系等實驗。在實驗過程中,我們除了要求學生用的態度做好實驗外,更重要的是要求學生寫出實驗報告,這是將感性知識上升為理性認識的一項重要工作。通過認真檢查學生的實驗報告,促使學生在實驗過程中,正確理解原理,明確實驗目的,認真設計步驟,詳細記錄數據,實驗結果。特別是一些實驗出現了誤差后,要求學生認真討論,分析產生誤差的原因。使學生逐步形成了一種嚴肅認真,一絲不茍的學風。
四、把課外活動納入實驗教學的范圍是實驗教學改革的重要環節
為了從多方面培養學生做物理實驗的興趣,在學生掌握了一些基本實驗技能后,應按統一計劃,組織好課外活動,配合課堂實驗教學,具體措施,一是根據教材實驗特點和青少年的心理要求,精心設計課外活動的內容。做到既注意內容和形式的統一,又注意活動的趣味性。保證兩課的內在聯系。二是抓好落實,一學期的實驗內容要事先確定,建立活動小組,安排好輔導老師,以保證課外活動經常化、制度化。
例如:在液壓機前,借來油壓千斤頂,利用課外活動操作給學生看并讓學生自己操作,在學了光學后,指導學生自制望遠鏡、潛望鏡等等。這樣把課內和課外內容銜接好,課內課外就能相互補充。
此外,利用課外活動這塊陣地,我們還舉行了許多別開生面的專題講座、專題答辯會、信息講座、小制作、小發明等,對促進實驗教學起到了很好的作用。
五、舉辦綜合性實驗競賽,將知識性、趣味性、科學性和群眾性融為一體
為了鞏固實驗教學的質量,使課外活動具有更大的吸引力,每學期定時舉辦兩次規模較大的實驗競賽活動。如:每學年秋季,當初三學生學完了電學知識后,舉行一次“自制直流電路接線板”的競賽活動,要求在規定的時間內,同時用串、并混聯把三個燈泡接亮,?方法是以班編隊,每隊若干人。舉行物理實驗60m接力賽。分別接力領取試題,畫電路圖,安裝,讀數,優勝者給予獎勵。在這一活動中,初三學生人人動手就地取材,自己設計安裝,自己測試評價,當電路接通,小燈泡以各種明暗程度發光時學生們都歡呼雀躍。這樣既增加了學生學好電學知識的信心,又培養了學生集體主義的思想和設計能力。特別是有自卑心理的差生,當發現自己能夠設計比較合理的電路圖,迅速安裝電路時,一種我不比別人差,我能學好物理的自信心油然而生。除了在初三年級舉行外,還在二年級和高中一年級進行“小制作”,“小發明”競賽活動,五分鐘的實驗操作競賽活動,一分鐘實驗題競賽活動。
六、引導學生日制學具、教具,參加“小發明、小制做”活動,培養創造型人才
物理教學必須以實驗為基礎,實驗在物理教學中占有舉足輕重的地位。而在現今職業高中物理教學中,實驗仍是薄弱環節。本文在職業高中物理實驗教學現狀的基礎上,闡述了促進物理實驗教學改革的幾個配套措施。
[關鍵詞]職高物理實驗教學現狀改革對策
物是一門以實驗為基礎的,回顧物理學產生和的過程,可以看出物理實驗自始至終都占有極其重要的地位。無論是經典物理學的建立和發展,還是物理學的進展都與物理實驗息息相關。可以預言,未來物理學的發展一定離不開物理實驗。在職業高中的各門基礎課程中,物理課在提高學生的科學素質方面起著無可替代的作用,實驗在物理教學中更是占有著舉足輕重的地位。加強實驗教學,提高物理教學效果和開發學生創造能力,在加強素質的今天,顯得更加突出,尤為重要。
1實驗在物理教學中的地位和作用
在新的職業高中物理教學大綱中,已明確指出:"觀察現象、進行演示和學生實驗,能夠使學生對物理事實獲得具體的、明確的認識,這是理解概念和的必要的基礎。觀察和實驗對培養學生的觀察和實驗能力,培養實事求是的科學態度,引起學生興趣,具有不可代替的重要作用?quot;可見沒有物理實驗,很難達到物理教學目的。
回顧物理學產生和發展的過程,可以看出物理實驗自始至終都占有極其重要的地位。所有的物理知識,都是在實驗的基礎上建立起來的。物理實驗作為物理教學的基本手段,有其特殊的教學功能。
1)通過實驗可以使物理教學聯系實際,引起學生興趣,引導學生發掘,激發其求知欲望,從而調動他們學好物理的主動性和積極性,引導他們熱愛科學。
2)通過加強實驗,不僅可以使學生具備一定的感性認識,更重要的是使學生進一步理解物理概念和定律是怎樣在實驗基礎上建立起來的,從而有效地幫助學生形成概念,導出規律,掌握理論,正確而深刻地領會物理知識。
3)通過實驗培養學生的觀察能力、思維能力、自學能力以及發現問題、分析問題和解決問題的能力;培養學生良好的實驗以及基本的實驗能力和動手能力,并且在此基礎上進一步培養他們的獨立工作能力和創新能力。
4)通過實驗培養學生從事科學應當具備的嚴格的科學態度,科學的思維方法,嚴謹的科學作風,逐步學會物理研究中基本的科學方法。
鑒于實驗教學的地位和作用,我們不僅應該重視實驗,而且應該在理論教學中認真貫徹以實驗為基礎的原則。
2職業高中物理實驗教學的現狀
隨著素質教育的進一步深化,我們國家不少專家學者和廣大物理教師對職業高中物理實驗的重要性的認識和感受逐步加深,物理實驗教學改革也正在密鑼緊鼓地進行著。但是應看到,到現在為止,物理實驗教學的現狀在我們國家還是不容樂觀的。
1)職業高中物理實驗教學的基本情況。據抽樣調查,現在有些職業高中對專業課的實驗要求普遍較高,投入的資金也很足,而作為基礎課的物理實驗卻普遍重視不夠。不少學校的物理實驗數目達不到教學大綱的要求,甚至有相當一部分學校基本上一個學生實驗都不做。即使有的學校按要求完成了,但是實驗教學的效果往往不理想。
2)學校和教師受傳統教育的,普遍存在著重理論輕實驗的思想。教學方法普遍采用講授法。有的老師甚至認為學生不會動手做實驗不要緊,只要會動筆考實驗就行。由此而引發了"做實驗不如講實驗","講實驗不如背實驗"的荒謬作法。加之的飛速發展,多媒體進入課堂,使得部分教師過分追求,迷戀多媒體的模擬實驗,讓學生看看了事,不重視讓學生看實物,實際操作.總而言之,相當數量的教師不做或少做實驗,放棄了運用實驗的直觀教學方法,這一現象嚴重妨礙了培養具有創新能力的人才.這樣教出來的學生一遇到實物就束手無策,不知道如何動手。
3)由于認識上的不足,教師在實驗教學的組織上、在教學過程中、在物理成績的考核上都存在著問題。例如:由于教師不愿在實驗教學方案的設計上下工夫、花時間,導致實驗教學方法形式單一、陳舊;單純為了完成教學任務而安排實驗,對學生實驗能力的培養顯得沒有計劃、沒有目的、缺乏系統性。同時對?quot;引導學生積極、主動地學習,培養學生獨立思考的能力和習慣"的指導思想不夠明確,教師在實驗教學中一手包辦現象嚴重,學生最多只是機械模仿,缺少動手和動腦的機會,能力得不到相應的提高。
4)實驗教學模式僵化,物理實驗教學的基本原則沒有得到充分的體現,教學方式呆板.從教學到教學方式沒有給學生留出足夠的空間.就分組實驗來說,教材從實驗目的、實驗原理、儀器、操作步驟到注意事項,寫得面面俱到.然而每次實驗課教師還要花相當長的時間根據教材講實驗目的、原理……,然后學生照著現成的實驗步驟或跟著教師動幾下,取幾個數據,實驗就算完成了.這樣做實驗,收獲不大.再說,現階段往往是一個班的學生同一時間做同一個實驗,用同一種、相同的儀器,都要在規定時間內做完,得出同一結論,這樣就有可能導致部分學生看別人怎么做,自己就怎么做,特別是兩人合做時,有極少數學生只看不動手,也不留心實驗觀察,不記錄有關數據,更談不上去思考.這種教學模式不利于提高學生發現和解決問題的能力,不利于引導學生突破思維定勢這個思維障礙,不利于學生創新思維方法的形成,不利于學生智能的發展。
以上實驗教學的現狀,極大地著物理教學質量,與物理教學目的、改革的要求和物理實驗教學重要地位很不相稱,與發展對人才的要求很不適應。
3促進實驗教學改革的幾個配套措施
我們應當看到當前職業高中物理實驗教學薄弱,是有很多方面的原因。在問題、解決問題的時候也應從這些方面進行,應針對職業高中物理實驗教學現狀,從素質教育的高度,從這些制約因素出發,進行職業高中物理實驗教學改革,使實驗教學能充分發揮其在素質教育中的特殊作用。那么要加快實驗教學改革的步伐,首先要抓好幾個配套措施:
3.1轉變觀念
職高學校上至領導,下到學生,對基礎課普遍不夠重視,認為可有可無。職業高中物理實驗教學的現狀在很大程度上與觀念有關,要促進實驗教學改革,轉變觀念是關鍵問題。
教育是培養人的一種大行動,應該要從家庭、學校、社會來統一考慮。我們不能把物理實驗教學的現狀單單的歸咎于物理教師,其實不少教師是深知物理實驗的重要性,而且也曾經設想或嘗試采用較好的教學方法,但迫于各方面的壓力,教學課時上的限制,最后不得不放棄。因此要轉變觀念,就要轉變整個社會的觀念。要讓學校和教師,特別是社會上的人們認識到教育不能追求暫時的表面的效果,不能急于求成,而要著眼于未來,特別要著眼于學生在未來社會的作用與價值。教育不能帶有功利性,而要為社會培養真正的人才。
學校領導樹立了新觀念,觀念端正了,才能在課程設置、經費投入、師資調配和其他相關方面充分考慮到物理實驗教學的實際需要,并在一定程度上對實驗教學改革給予保證。同時也只有讓學生、家長知道素質教育的重要性,使他們從以前單單追求短期學生成績和升學率的片面認識中轉變過來。這樣才能給廣大物理教師一個廣闊的發揮才干的空間,使他們能自由地投身于物理實驗教學改革中去,充分發揮主觀能動性,在教學中大膽采用創新教學方法。只有這樣得到各方面的大力支持,物理實驗教學的改革才能大步向前邁,才能改進現狀。在物理實驗教學上,以教師為中心的教育觀,把物理實驗教學作為教師傳授知識、學生鞏固和理解知識的輔助教學手段。于是,有的時候會出現忽視實驗教學,或出現認為可有可無的情況。以學生發展為中心的教學觀,則把物理實驗教學作為整個物理教學過程的一個重要環節,啟發學生主動地獲取知識,培養和發展學生的能力。因此,改變傳統的教育觀,樹立新的教育觀念,實施素質教育,就要不斷提高對實驗教學基礎地位的認識,從提高實驗教學的效果,激發學生興趣,提高學生的能力出發,認真改進、大力加強實驗教學,把實驗教學真正移到以實驗為基礎上來。職業高中物理教師樹立了這個教育觀后,教師就會千方百計地重視實驗教學,努力做好實驗。
3.2改革教材。
要推進實驗教學的改革,應改革現行的教材。改革的主要思想是,教材應重視學生實驗能力的培養,應體現以實驗為基礎的學科特色。在物理教學中,注意讓學生通過自已動手實驗學習物理知識。
1)現行有關實驗的教材甚少,有關部門集這方面的專家學者根據各種實驗教學類型編出相應的物理實驗教材,供學生用書,并作為教師教好實驗的用書。編成一個由正規的學生實驗、實驗練習題、課后隨堂小實驗以及課后小制作等組成的系列實驗教材。當然還要適當增加一些能提高學生操作技能和拓寬知識面的課外讀物。
2)對于學生實驗應有一套專門的正規的實驗教程。這個教程能與課本獨立開來,有培養學生閱讀能力和自學能力,提高實驗技能,掌握思維等功能。這一教程的編寫應注意以下幾個方面:
一)要讓學生上好實驗課,預習是非常重要的環節。教程應根據實驗布置一些預習思考題,讓學生在閱讀中思考,加深對原理的理解。例如:在"勻變速運動的"實驗中可提出:1)根據紙帶上的點,能判斷小車的運動性質嗎?什么情況下作勻速運動,勻加速運動,勻減速運動?什么情況下作加速運動,減速運動?2)為什么我們不一定從運動物體剛剛運動時打出的點作為起點,而從中間某一個作為起點?這樣做有什么好處?在紙帶上可以把任一個點選作起點(不一定從第一個點選起),為什么?3)兩個連續的記數點怎樣選擇?是不是選兩個相鄰的點?為什么我們常用打點計時器打五個點的總時間為時間間隔,而不是逐點選取?4)通過紙帶上打下的點怎樣加速度?怎樣計算即時速度?學生通過預習能做到實驗前心中有數。只有讓學生先動腦筋,課上才會動手。
二)實驗教材應突出學生的主體地位,教程應在實驗的各個階段(實驗前、實驗中、實驗后)對提出一系列富有啟發性的,或根據需要,提出學生不易回答的問題。同時啟發學生提出問題,問題一經提出,實驗的目的也就很清楚了,學生也會帶著問題做實驗,在實驗時、解決問題。
三)教程在介紹實驗器材不要像"抓方"一樣羅列在學生的面前,讓學生機械地搬用;而是應該用"開方"的方法引導學生根據實驗目的和實驗原理來選取實驗器材。使學生明白為什么要選用這些器材進行實驗以及除了老師提供的器材外還可以選用哪些器材來代替。同時可以用例子來鼓勵學生自制儀器進行實驗,可以讓學生收集我們日常生活中常見的物品,來替代原有的器材做各種實驗。
四)現在很多學生很希望能親自參與設計實驗。教程要特別注意處理好統一要求與學生的個性化的矛盾沖突。在規定學生完成一定的實驗計劃和要求的前提下,教程可以鼓勵、引導學生不拘泥于教程中的做法,可以進行一些創新改進,或自己另外設計不同的方案或者自己提出實驗研究課題,設計實驗方案,獨立或與同學合作進行實驗。
五)教材應對學生實驗提出明確、具體的要求,要讓學生帶著一定的任務來做實驗。有了具體要求,學生實驗時才有矩可循。當然提出的要求要循序漸進,在不同階段,提出的要求應有所不同,在剛開始做實驗時可以只提出簡單要求,循序漸進,然后逐步提高。當然教程在編寫實驗時也應注意分出層次:開始幾個實驗可以詳細的給出實驗的各個環節,例如:實驗原理、實驗目的、實驗步驟、數據表格、實驗報告的書寫模式等。先讓學生打好基礎,養成按一定程序有條不紊地進行實驗的習慣;以后的實驗就不再這樣,而是逐步引導學生在理解實驗原理和內容的基礎上,自己獨立地列出實驗步驟、自制實驗表格等,從而提高學生的實驗能力和素養。
3)利用多種有效渠道增加實驗在教材(區別于上述的實驗教程)中的比重,盡可能的增加學生動手實驗的機會。例如:在教材中可以適當增加一些有趣的實驗來引入課題,激發學生愿望;或增加一些簡便易做的課堂實驗,使學生利用手邊的學習用品或生活用品就能自己動手實驗,觀察現象。這樣既可以使學生多動手做實驗,又有利于學生理解知識。又或者在各章節后面的閱讀材料或開?quot;小實驗"欄目介紹有趣的實驗等,這也會大大提高學生的動手能力和學習積極性,加深對知識的理解。多數學校儀器設備不足,物理實驗教學受到限制。為了在儀器設備不足的條件下加強實驗,。教材也可重點安排不必使用專門儀器、簡單易做的課堂實驗、實驗性習題和課外小實驗、小制作,并把一些過去由教師演示的實驗,改為既可以演示又可以由學生自己動手做的實驗,供教師選擇。還可鼓勵學生結合所學物理知識自己設計一些實驗。不要單單采用陳述性的語言,而應該多一些啟發性,比較生動的言語或問題來編寫實驗。例如在編寫時可以通過設置一些類?quot;看一看"、"問一問"、"想一想"、"做一做"等環節來促使和引導學生多觀察、多發問、多動腦、多動口、多動手,逐步培養學生能力。
4)由于我國地域遼闊,人口眾多,各地區文化不平衡的國情,試圖只有一個大綱,一套教材的做法是行不通的。所以國家教委提出"在統一基本要求、統一審定的前提下逐步實現教材的多樣化,以適應各類地區、各類學校的需要。"因此,對于我們的實驗教材也可采取這樣的做法,即經批準,各地區可以根據本地區的具體情況,分別制定出實驗教學計劃并編寫與己相適應的實驗教材。這樣就給予了不同地區學校一定的自由度,使他們因地制宜地搞好實驗教學。
5)教材改革是一個長期過程,隨著、形勢的發展,舊的矛盾解決了,新的矛盾又會產生。知識不斷在更新,教育也應該要有新的、新的知識,因此,不斷教材在使用中存在的,隨時注視國外教材的最新動向,每隔一定時間對教材作一次較大的修訂,可以使教材不斷更新、不斷適應新的教學要求。例如:教材改革要對于一些陳舊過時,或者說明問題不夠直觀,又或者在說明問題時出現漏洞的演示實驗必須剔除或者改進,添加一些已經解決了困難的物理疑難實驗等。同時在改革教材添加與生活、的聯系緊密的實驗課題,應反映物理的變革,讓學生多了解近、物理方面的重大實驗成果,知道這些成果對人類發展的重大作用從而激發他們物理的極大興趣,并且重視物理實驗。同時也讓學生知道多一些新的知識。
3.3提高教師自身素質。
戰斗在教育第一線上的教師是實施教育的直接參與者,要真正運用好物理實驗,使之對提高教學質量發揮出獨特的作用,需要教師具備的實驗教學的素質,既要有物和實驗知識,又要有教育學、心理學和教學法的知識,還必須腳踏實地親手實踐。
科學在發展,教育也要發展,沒有一成不變的。作為一名物理教師要通過不斷的學習使自己的實驗教學能力和知識水平提高,使自身具備良好的實驗能力和實驗技能;要有鉆研和創新精神,例如對物理中的疑難實驗進行專題學習和研究、改進一些實驗等;也應接受新的教育理論、新的教育思想,指導自己的教學實踐。同時各地區教育部門應組織力量定期對在職教師進行培訓或組織在職教師進修。其他教育教學方面的培訓在有些地區已經開展,但針對物理實驗方面的相對較少。可以進行針對物理教師在物理實驗中對實驗的設計,實驗測量的操作技巧,設計、改進實驗以及排除故障的創造性能力,實驗考核的命題能力等方面的培訓,此外通過舉行各級研討會,提供物理教師間交流與探討的機會,從而相互促進。
3.4重視實驗教學目標的實施
1)確定實驗教學指導思想,強化實驗教學目標
在職高物理實驗教學過程中確定以實驗為基礎,用實驗來展開激發學生的實驗興趣,發揮學生參與教學的主動性和積極性,培養學生操作實驗、設計實驗的實踐能力和創造能力.加強實驗教學的研究,盡量把驗證性實驗改為探索性實驗,把演示實驗改為邊講邊實驗,通過挖掘教學內容的學術性,有機地把課內探索延伸到課外。總之,尊重科學,實事求是,面對群體,以實驗創新教育為前提,使學生達到掌握物理實驗技能和科學,養成科學態度,學會運用實驗手段解決物理問題的能力為指導思想,強化實驗教學目標,要求學生在實驗的全過程中自始至終抓好"七個正確":其一,選擇儀器正確;其二,安裝調試實驗裝置正確;其三,操作規程正確;其四,觀察方法正確;其五,測量讀數正確;其六,處理數據正確;其七,實驗結論正確。
2)探索改革實驗教學模式,發揮主導、主體功能
大力探索改革不適應新時期形勢的職高物理實驗教學模式,建立起按科學設計實驗教學程序、優化實驗教學過程、指導實驗方法、培養創新能力的"引導-探索-實驗-掌握"教學模式。這種教學模式應充分發揮教師的主導作用,突出學生的主體地位。教師充分相信學生,使學生主動參與實驗.課本讓學生看,實驗讓學生做,思路讓學生想,疑難讓學生議,錯誤讓學生析。讓學生獨立設計實驗,利用物理實驗,發揮學生的主觀能動作用,最大限度地調動學生自主學習的積極性和主動性。變單向信息傳遞為雙向式、多向式信息傳遞與交流,教師在課內講重點、關鍵點和注意點,發揮好主導調控作用.主要方式是采取提問、答疑、討論、觀察實驗現象、動手操作等.在實驗中,加強對學生實驗方法和創新能力的培養。
按教學大綱規定必做的分組實驗,采用一人一組,總體安排,并將學生分成三種類型:第一類是理解能力差,反應較慢,動作緩慢;第二類是思維敏捷,動作粗糙;第三類是獨立思考,動手能力強。不管哪類學生整個實驗過程全部由學生自己獨立完成,教師必要時答疑引路。另外還要改革實驗報告的書寫,實驗報告不要求統一的格式,只要求與物理教學相聯系,寫出本實驗成功的關鍵、有何不足。
3)改革,加大實驗考核力度
以前我們在物理考考試中,在檢查學生實驗部份的掌握情況時,基本上只局限于書面考試,關于實驗能力、特別是實驗操作技能的考試很少,導致出現學生背實驗、紙上談實驗的狀況實驗考核極不全面。職高物理實驗考試總體要求是把考和考操作結合起來,全面反映學生實驗課的基本要求;不論哪類學生考試的原則都是把考實驗和做實驗結合起來。考試成績由平時考核成績、理論考試成績、操作考試成績幾個部分組成,三者的比例為2∶2∶6。平時考核包括上課到位率、認真程度、實驗報告的書寫等三個方面;理論考試可全面考查學生掌握實驗基礎知識的廣度與深度;方法是在期中、期末考試卷中加大實驗理論題的比例。操作考試是根據教學大綱的要求把實驗操作能力要達到的教學目標加以分解,并按實驗內容難易程度將考試分解為考基礎實驗,一般以大綱中規定必做的實驗為主,時間一般安排在每學期期中、期末前兩個星期內。另外對2)中第二、三類學生還要增加綜合性和設計性實驗的考試,所謂綜合性實驗考試是將不同的實驗進行組合,綜合解決較復雜的,要求學生利用本實驗手段去解決新的問題。考設計性實驗時,根據教師提出的實驗目的要求,學生自行設計實驗方案,完成實驗,時間安排在課外制作課上進行,它主要考察學生的創造能力。
3.5開展豐富多彩的第二課堂活動
1)把課外活動納入實驗教學的范圍是實驗教學改革的重要環節,為了從多方面培養學生做物理實驗的興趣,在學生掌握了一些基本實驗技能后,應按統一計劃,組織好課外活動,配合課堂實驗教學,具體措施,一是根據教材實驗特點和青少年的心理要求,精心設計課外活動的內容。做到既注意內容和形式的統一,又注意活動的趣味性。保證兩課的內在聯系。二是抓好落實,一學期的實驗內容要事先確定,建立活動小組,安排好輔導老師,以保證課外活動經常化、制度化。把課內和課外內容銜接好,課內課外就能相互補充。此外,利用課外活動這塊陣地,我們還舉行了許多別開生面的專題講座、專題答辯會、科技信息講座、小制作、小發明等,對促進實驗教學起到了很好的作用。
2)舉辦綜合性實驗競賽,將知識性、趣味性、性和群眾性融為一體。為了鞏固實驗教學的質量,使課外活動具有更大的吸引力,每學期定時舉辦規模較大的實驗競賽活動。
3)引導學生日制學具、教具,參加"小發明、小制做"活動,培養創造型人才引導學生進行發明創造,參加自制學具、教具的活動,一方面可以鞏固課內實驗所學的知識和初步掌握的基本實驗技能,更重要的是培養了學生的創造能力。在這個活動中,學生們大膽設想認真設計,精心操作,這是傳統的教學過程無法達到的。引導他們自做學具、教具,鼓勵他們創新。在這一活動中,應始終堅持真(原理科學)、新(設計新穎,采用新技術)、美(設計簡單合理,主次分明),在整個活動中形成以學生為主體,并由一批骨干隊伍帶動,到全班學生紛紛動手,大大提高了學生的實驗技能和理論水平,豐富了學生的課外活動的內容。
3.6實現兩個保證
職業高中物理實驗教學改革,還有賴于一個系統目標、各方面的政策、經費投入等的保證。例如:改變實驗室的管理方式,經常性地對學生開放實驗室,提供第二課堂陣地,鼓勵學生根據的需要或教材中的"小制作"等自行設計一些驗證性或探索性實驗。可是實驗室要向學生開放,是有一定的困難的。困難在于支付包括有關人員工資、水電等等在內的一切費用,沒有足夠的經費去支持實驗室向中學生開放。因此,資金的保證很重要。國家要設立專門經費來支持特別是落后地區學校的實驗室建設,支持實驗教學。同時我們也看到在不少地方學校由于實驗儀器、設備問題,基本實驗還做不全,卻撥大量資金用于大興土木、用于購買電教設備,去提高表面的教育設施。例如有的學校的物理實驗樓裝修得很漂亮,實驗室的外在硬件設施都很好,可?quot;內在"--實驗器材卻很缺少,很落后。因此學校應把有限的經費用在最基本的教學需要上為好,給實驗教學的順利開展提供一定的保證,少一些形式上的東西。
還有,教學上學生實驗的時間太少,學生能夠用于自由支配,根據自己的愛好去做些小實驗搞些小發明并進行思考鉆研的時間被學校設置的課程和布置的作業充斥掉了。因此,物理實驗教學改革的推動還有賴于學校對學生在這方面時間上的保證,增加實驗的比重。
結束語可以相信,只要切實地抓好制約物理實驗教學改革的幾個配套措施,通過廣大物理教師、工作者的共同努力,職業高中物理實驗教學改革的步伐將進一步加快,實驗教學的現狀將得以改變。
:
1.安忠、劉炳升中學物理實驗教學研究高等教育出版社
2.張民生中學物理教育學上海教育出版社
3.趙凱華對中學物理教學改革的意見和建議(1)物理教學探討2000,4(1)
4.郭昭全、何勝紅高中物生實驗課改革的實踐與思考物理教學探討2000,8
[關鍵詞]設計性實驗教學體系成績評價
物理實驗課程是理工科院校的一門重要基礎課,在培養具有創新精神和實踐能力的專門人才上具有舉足輕重的作用。大學物理實驗中開設設計性實驗是近年來我國高等院校教改的方向之一,研究設計性實驗教學體系是物理實驗課程改革重要的基本問題。
一、設計性實驗的特點及目的
設計性實驗,是在明確實驗目的的基礎上,根據實驗原理和要求,自己選擇適當的器材,制定實驗方案,求出實驗結果。實驗過程是圍繞著一個需要解決的問題展開,強調學生通過自主參與一些類似于科學家從事科研的學習活動,獲得親身體驗產生積極情感,逐步形成一種在日常學習與生活中喜愛質疑,樂于探究,努力求知的心理傾向。學生在實驗研究過程中激活自己各科學習中的知識儲存,通過解決實際問題的探索性活動,提高自己綜合應用能力。
設計性實驗的目的是:加強學生已學的理論知識和基礎性實驗知識相結合,并將這些知識靈活應用,使學生體會并掌握實驗設計的思維方法和分析方法,實驗設計的基本過程和方法,培養學生的科學實驗能力及創新能力。
二、設計性實驗教學體系構建的思路
構建設計性實驗教學體系應該把學生的能力和素質培養作為構建的指導思想,以便學生在實驗研究的過程中,通過自己的努力獲取相應的物理知識和練就一定的操作技能,又能逐步學會一套獲取新知識和解決新問題的科學方法。設計性實驗教學體系構建的基本思路是:(1)將能力和素質培養貫徹始終,為物理實驗教學目標服務;(2)循序漸進;(3)要選擇或設計內容新穎、難易適度的實驗;(4)要立足大學物理,輻射其它學科;(5)要把科學研究能力的培養和物理知識的建構統一起來;(6)要把科學研究與實驗教學有機結合起來;充分發揮設計性實驗的教育功能。
三、設計性物理實驗教學體系
以培養創新精神和提高綜合素質為主線,遵循由易到難、由淺入深、由低到高、循序漸進的教學規律,按照物理實驗的實施過程和目的要求以及學生自身個性發展將研究性物理實驗劃分為以下三個層次。
1.基本設計性實驗。給定實驗題目與要求,在限定儀器的條件下,擬定實驗方案完成實驗。基本設計性實驗特別注意科學性和趣味性的結合,充分調動學生的學習積極性和創新精神,培養學生設計實驗的基本能力、科學的思維方式、探究意識和動手能力。采用指定“單任務教學”模式,教師起到“指導、幫助”的作用。
(1)基本目的。激發學生學習物理知識、研究與探索物理規律的熱情,加深對物理規律的切身感受,提高動手動腦能力,激勵創新精神。
(2)基本要求。在教師的指導下或自己的獨立研究完成實驗課題,按學術論文的形式撰寫設計性實驗報告,使學生掌握基本的實驗研究方法。
2.提高型設計性實驗。給定題目與要求,在給定儀器條件的范圍內選擇儀器、擬定二種以上的實驗方案進行比較,以較佳的實驗方案完成實驗。實驗原理應是學生在普通物理學習中已掌握或稍加補充即可掌握的。他們要從查找文獻資料開始,制定方案,做規劃,直至完成實驗。
(1)基本目的。培養學生科研綜合對比研究能力,查閱文獻資料的能力,在實踐中提高發現問題、分析問題、解決問題的能力。
(2)基本要求。要求這類實驗完成后,進行書面總結和口頭報告交流,讓他們對自己的實驗作介紹,交流在實驗研究的過程以及分析問題和解決問題中的寶貴經驗和教訓。
3.獨立型設計性實驗。給定實驗題目,擬定實驗方案、自選儀器完成實驗。側重于綜合能力和創新能力的培養,課題涉及的實驗內容與方法應具有綜合性,學生選定課題后,教師一般只對課題的意義、背景等情況作些介紹,完全由學生自己調研和查閱資料,自己設計、裝配、調試實驗裝置,提出實驗方案,完成實驗。
(1)基本目的。在培養了學生的基本實驗技能和基本的設計能力后,對部分學生提出更高的要求,這一階段要求學生的自主創新,培養他們的科學研究素質。
(2)基本要求。實驗結束時,每個課題都要寫出研究論文,并進行學術答辯和交流,部分論文應具有創新的成果,其中優秀的論文應能在正式學術刊物或學術會議論文集上發表。
4.設計性物理實驗教學體系及內容方案。根據上面的討論,由從簡單到復雜、從基本到提高的順序把設計性實驗分為三個主要的類型,對于不同的層次有不同的實驗項目和具體的實驗要求,其中包括學生選做的實驗個數、所需的課時數等,提出設計性物理實驗教學體系及內容方案如表一。
表一設計性實驗教學體系及內容
不同的學校根據自己的具體情況可以對不同的設計性實驗類型提出不同的要求,即對基本設計性實驗、提高型設計性實驗、獨立型設計性實驗開設的個數和每個實驗所需的學時給出符合自身實際情況的規定。根據我們學院的情況,選取基本設計性實驗、提高型設計性實驗、獨立型設計性實驗的課題數目分別為2、2、1個,總學時為40學時。
四、設計性實驗教學成績評價
客觀、科學評價設計性實驗教學成績,有利于促進設計性實驗教學的發展。評價應體現在實驗教學中以學生為主,教師為輔,顯示學生個性,相互協作,有利于學生科學素質的培養,充分發揮學生的能動性和創造性的宗旨。設計性實驗教學成績評價采用雙評模式,把教師的評價和學生自評結合起來,改變以往那種只有教師參與的局面。
1.學生自評。每一個實驗學生都進行自我評價,或是以小組為單位進行評價。在評價考核范圍里面除了考核實驗相關操作技能和實驗的掌握外還將實驗態度、文獻查閱能力、團隊合作精神等都納入考察范圍,充分體現設計性實驗培養學生科學素質的價值。
2.教師對學生的評價。教師對學生的評價與學生自評同步進行,教師通過對學生的實驗設計方案的審核,對實驗過程的監督,以及實驗結果的分析,給出一個評價。
對于這兩部分的權重,不同的學校,不同的專業可以進行不同的調整,一般可以采用教師評價占60%,學生自評占40%的比例來進行,對于不同的給分點可以根據各自情況進行界定。
參考文獻:
[1]朱慧群,丁瑞欽.大學物理實驗教學方法探討[J].中山大學學報論叢,2006年第26卷第5期.
一、利用大學物理實驗培養學生創新能力
實驗教學本身就是一種思想的嘗試與探索,其主要目的是了解事物的本質和規律,并在此基礎上,進行不斷的創新。由此可見,大學物理實驗對提升學生的創新意識和能力具有重要意義。
(一)學生發散思維的培養
發散思維是創新思維的核心部分,解決問題的過程是發散——集合——發散的循環過程。大學物理實驗教學是一種基于創新思維框架下的由發散到集合,再由集合到發散的循環過程,通過培養學生的發散思維,從而達到培養學生創新能力的目的。例如:學生在進行固體密度的測量實驗時,就要考慮到該固體是否規則,在液體中的懸浮狀況,是否溶于液體等,因此,在多種可能的情況下,學生就要探索不同的實驗方法,調動發散思維,從而實現掌握知識,提升自身的創新思維能力。
(二)實驗過程是學生發散思維的訓練過程
物理實驗是圍繞一個既定的問題開展的,學生需要調動自身的多種思維能力,運用各種思維方法,例如:綜合、分析等,只有這樣,才能真正的實現實驗目的。在這個過程中,學生的邏輯思維得到了訓練。例如:在進行“偏振現象”研究實驗時,要求學生設計出各種光路,使之產生不同的偏振光,進而觀察不同條件下的實驗現象,并進行相互對比。實驗前,學生要根據自身掌握的知識,進行科學的假設,做好實驗設計;實驗過程中,一步步進行驗證。類似的實驗探究活動能夠幫助學生有效的將邏輯思維融入其中,并提升學生的科學探究能力和創新思維能力。
(三)學生在物理實驗中提出質疑,進而提升批判思維能力
傳統的“一言堂”很大程度上抹殺了學生的批判思維能力,新課改中明確提出,要積極培養學生的創新能力,而批判思維的形成,恰恰是創新能力培養的關鍵環節。因此,教師在實驗教學過程中,理應鼓勵學生提出質疑,并帶著質疑在實驗中加以批判、驗證。例如在進行鈉光燈波長測量時,有些學生發現測量值與理論值不相符,在深入研究后,發現鈉光是由雙黃線構成的,即兩種波長的混合值,并受到實驗環境的影響。學生在物理實驗中提出質疑,進而提升了批判思維能力。
(四)學生在物理現象分析過程中形成直覺思維能力
很多物理實驗現象需要認真觀察才能捕捉到,因此物理實驗不僅要求學生掌握好時間,具備邏輯推理能力,還要具備一定的分析預見能力。例如伽利略首先直覺地判斷“重物先落地”是錯誤的,然后通過一次次的實驗,得出物體的落地速度不因重量而改變的結論,了亞里士多德“重物先落地”的說法。
二、大學物理實驗教學存在的主要問題
(一)教學設備單一,實驗儀器高度集成,學生的動手能力受到制約
物理實驗儀器的技術含量越來越高,實驗儀器高度集成,很多實驗步驟都無需學生動手,這樣會使學生的動手機會越來越少,動手能力提升緩慢。機械的實驗操作,也很難讓學生對各種實驗原理和設計方法有所了解,更別說創新了。
(二)教學內容陳舊,內容較多
目前物理實驗教學內容多是以驗證性實驗為主,而培養學生創新思維的綜合性、設計性實驗相對較少,并且在實驗教材中,對實驗的原理、方法甚至實驗數據的處理方案都一一列出,學生做實驗的任務就是機械操作,并得出已經知道的實驗結果。這樣的實驗,對于學生鞏固所學知識有很大幫助,但對分析能力、設計能力、創新能力的培養卻是意義不大,甚至會使學生養成懶惰、不善于動腦的習慣。
(三)教學模式落后
一直以來,物理實驗的教學模式多是沿襲傳統教學模式。學生被動接受教師“無微不至”的講解,然后按部就班地順利完成實驗。看似一片“和諧景象”,但是真正的教學目的卻沒有達到。隨著教學改革的不斷推進,這種教學模式已經顯得落后。
(四)實驗教學過程限制頗多
由于實驗教科書的指導相當詳細,教師只要監督學生一步步完成實驗即可,因此在實驗教學過程中,教師僅起到了“監工”的作用,而教師的引導作用卻無從體現,學生也無法發揮創新能力,甚至還受到教師的諸多束縛,例如:當提出異議時,教師會認為學生不聽話(書中已經寫得清清楚楚,偏要提出不同意見),并認為是故意找茬。另外,由于實驗課時較少,教師力爭在有限的時間內完成大量的實驗教學工作,也有意壓縮學生探究、驗證質疑的時間,從而導致學生的實驗效果看似顯著,實則問題頗多。
(五)實驗室缺乏創新環境
高校的實驗室往往定時開放,并且很多實驗內容也未能面向全體學生(主要指本科生)。學生的很多創新思想不是因缺少實驗儀器,就是因儀器使用受限而被扼殺在搖籃里。另外,實驗室在師資力量上,也存在嚴重不足,很多教師多年都未獲得過繼續深造的機會,自身的專業知識和教學理念仍停留在多年前。這樣培養學生的創新能力便很難達到良好的效果。
三、大學物理實驗教學改革
(一)改革實驗課程體系,培養學生創新思維
能力根據物理實驗自身的研究方法和規律,建立從易到難、由單一到綜合,循序漸進、逐步提高的大學物理實驗課程教學體系。在大學物理實驗課程教學體系中,重視實驗選修課的設置,滿足人才培養的需要,給學生創設創新活動的空間。增加設計性、綜合性實驗的比例。鼓勵學生靈活運用分析、歸納、判斷等思維方法,在頭腦中形成直覺和想象,構思實驗方案,培養學生創新思維能力。
(二)開放物理教學實驗室,提高實驗經費投入
實驗室要面向全體學生開放,時間也不局限于上課期間。從設備的安全及使用效率考慮,可指定專門教師指導和管理,但不能扼殺學生實驗的積極性。學生如需動用貴重儀器,可征得管理教師同意后進行。隨著物理實驗要求的提高,高校應加大物理實驗經費的投入,并做到專款專用,同時還要預留出更新設備的資金。另外,高校還應該注意儀器設備的科學使用,提高設備的使用效率,尤其是一些大型儀器設備。
(三)更新理念,增強創新意識
創新不是一時的憑空捏造,而是要具備創新意識和相關的知識儲備。由于教師在培養學生的創新意識方面起著引領作用,因此作為教師,首先應具備創新教育的理念,并應用到教學中去,才能正確引導學生創新學習;其次應加強創新知識的學習,具備精深的專業知識和寬泛的綜合知識,掌握社會文化、科技發展的新動向,注重對新理論、新技術和新信息的了解,并將這些知識融入到大學物理實驗教學中去,才能引導學生把知識學活,有效地培養學生的創新能力。
(四)注重培養學生實驗方法,促進學生創新潛力的發揮
要將科學發展史貫穿于大學物理實驗教學中,注重科學思想發展史的教育。例如:在電磁感應實驗中,介紹法拉第在仔細分析電流的磁效應基礎上,認為電流既然能產生磁場,反過來磁場也應該能產生電流,因此提出了磁能生電的假說。盡管在實驗中經歷了無數次的失敗,但他信念堅定,最終發現了電磁感應現象,讓學生感受科學探索的艱辛歷程,把學生融入到科學家的思維情境和發明創造的氛圍中,促使學生將自身的學習和人類社會的發展有機結合起來,更加積極主動地吸收人類社會的先進思想。同時科學家的創新思維方法又可以從方法論上指導學生的學習,使學生主動地從不同視角創造性地思考問題,從而有利于培養學生的創新意識,挖掘學生的創新潛力,提高學生的創新能力。
(五)利用信息技術,開拓創新思維空間
新時期的初中物理實驗教學中開發學生的聯想能力很有必要,這既能夠實現學生對于知識學習的融會貫通,也是對于學生思維能力的一種很好的培養,對于推進初中物理實驗課程的教學效率無疑可以發揮很好的作用。教師在平時的知識教學時要讓學生們意識到知識點間的相互關聯,意識到在具體問題的解答時綜合的應用學過的知識可以發揮的良好功效。同時,在進行實驗教學時也要讓大家意識到合理的發揮自己的聯想與想象能力往往能夠拓寬自己的思路,能夠感受到從不同的角度與層面來理解與思考問題可以帶來的收獲。這些都是新時期的物理實驗教學中教師應當培養學生們具備的能力,這對于學生綜合初中物理素養的提升將會是很好的輔助。如講《阿基米德原理》一節時,在講到浮力的大小與哪些因素有關,可先讓學生猜想:可能與深度有關,也可能與物體的密度有關,還可能與物體的形狀有關等……讓學生能夠根據自己的思維進行假設,之后再通過實驗進行對比、驗證,這樣的教學模式能夠更好的激發學生的實踐熱情,培養他們的直覺思維能力,提升實驗教學的效率。在進行實驗教學時教師要鼓勵學生們大膽的發揮自己的聯想與想象,要勇于做出各種假設,并且要引導大家對于自己的各種假設進行有效驗證。這樣的教學過程能夠充分體現學生的學習自主性,有了這種有效的獨立探究后學生們對于知識的理解與體會也會更加深刻。
二、鼓勵學生的自主探究
鼓勵學生在實驗教學中展開自主探究同樣是新時期的初中物理實驗教學中很值得采用的一種模式。教師可以引導大家針對相關的實驗主題自己進行實驗過程的驗證,可以讓學生在小組合作中來共同完成特定的學習任務。這個過程給學生的獨立思考與自主探究提供了很大的空間,學生能夠非常積極的參與到自主實驗中來,能夠和其他同學展開很多有意思的探討與對話。教師還可以創設一些實驗競賽來引發學生的參與,讓學生們在自主實驗中來不斷加強自己的實驗探究能力。這些都是很好的實驗教學方式,對于學生實驗能力的培養與深化很有幫助。如講《蒸發》一節研究影響蒸發快慢的因素時,教師就可以讓學生進行自主探究實驗設計,有的學生就利用控制變量的方法設計三個小實驗:
(1)在手背上滴兩滴相等的水滴,把一滴涂開,看哪個干得快?
(2)在桌子上和手背上涂上大小面積相同的水漬,看哪個干得快?
良好的學習習慣對于中職學生的學習技能、學習水平的提高有著重要的能動作用。尤其是對于物理這樣一門難度系數大的學科,我們知道,中職學生在初中階段的學習水平、學習能力都較低,在中職階段接觸到物理知識時勢必會感覺困難,所以,我們教師在教學過程中培養和督促學生養成良好的學習習慣,對于學好物理知識具有重要的促進作用,例如讓學生養成課前預習、課后復習、不懂就問、自主研究、自主探索的良好學習習慣,從而改變傳統的學習習慣。
2.善于探索和創新中職物理教學方法
中職學校開展教育教學的目標就是為經濟社會發展培養高端的技能型人才。而物理學科正是一門實驗性、動手操作能力較強的學科,所以中職學生學好物理知識對于掌握好專業技術知識是十分必要的。在傳統中職物理課堂教學中,滿堂灌、死記硬背公式的教學方法已經不能適應新時代下中職學生發展的要求,如果得不到改善和創新,會嚴重影響到學生專業技能、專業知識、綜合能力的提高。所以,單純的理論指導不足以引導學生獲得扎實的物理知識。針對這種問題,物理教師要把物理課堂搬到實驗室去,讓學生邊學習邊動手實驗,在講授一部分基礎知識之后,提出問題,讓學生自己動手實驗,獲得問題的答案,如此就會取得事半功倍的教學效果。同時,學校要加強硬件設施建設,為學生提供良好的實驗室學習環境,逐步培養學生吃苦耐勞和創新探究的學習精神,提高中職物理課堂的教學效果。此外,社會的發展對中職學生的要求越來越高,對教師的要求也不斷提升,教師的作用不再是單純的教書育人,而更應該注意提高學生的學習能力。在物理教學中,教師可以為學生創設一種物理情境,提出問題后,教師和學生通過搜集資料和實驗檢驗一起探討,這樣不僅使學生學到了知識,也使師生情感得到了交流,學習氣氛更加融洽。另外,對于積極思考、大膽發表自己看法的學生,教師要及時提出表揚,微笑授課,建立和諧的師生關系,這樣對提高中職物理的教學效果也會起到一定的作用。
3.注重實驗教學
物理學科教學中重要的一環就是實驗教學,同時實驗教學也是物理學科發展的基礎,即沒有物理實驗就沒有物理理論知識的發展,因此在中職物理教學中我們教師要將實驗教學重視起來,通過物理實驗教學,可以激發學生對物理知識的學習興趣,激發學生學習知識的積極性、主動性,可以培養學生的發散性思維、動手實踐能力以及創新能。實驗教學的作用是任何繪聲繪色的講解和系列習題訓練所不能替代的,強化實驗教學是實施物理素質教育的重要手段,教師應充分利用學校現有的設備,挖掘實驗的潛能,在認真鉆研教材的基礎上,扎扎實實地做好教材要求的每個演示實驗和學生實驗。“授之以魚不如授之以漁”,在演示實驗和學生實驗中教師應有意識地將常用的物理思想傳輸給學生,讓學生在各種小實驗中領悟物理學家的物理思想、科學態度和研究方法,引導學生掌握正確的學習方法,培養學生的動手能力及分析問題、解決問題的能力,為以后的終身學習打下基礎。
4.強化合作學習
物理知識與生產生活息息相關,通過對物理知識的學習,可以將生活中所遇到的問題解釋的更加清晰透徹。所以,我們在開展物理教學時,要將物理知識延伸到實際的生活中去,來提高中職學生理解知識的能力,從而提高物理課堂教學效果以及學生的解題能力。我們教師可以為學生創設一個良好的合作學習環境,讓每一位同學都積極參與到課堂教學中,同時教師通過有效的引導,真正發揮出學生的主體作用,在根據每一個同學學習的實際情況,展開有效的小組合作學習,讓學生在小組內充分自由的發揮,積極探索,在合作、交流過程中提高學習效率。
5.制訂具體的教學計劃
中職學生的物理教學安排要體現實用性,物理知識的學習應該服務于學生所學的具體專業,以便中職學生在走出校園之后可以盡快應用于實踐。因此,教師要根據教授學生專業的不同靈活設置教學內容,加強相應專業方面的知識講解,突出專業的學習重點,必要的時候還要查閱資料或者請教專業的教師。比如:在電氣信息類的專業物理課學習中,要注意電路方面的物理知識學習,課堂內容安排詳略得當,確定哪一部分的知識應當重點講解,哪里可以一帶而過,避免知識學習的重復,也避免出現學習上的漏洞。
6.結語
首先,演示實驗在物理教學中的應用是否成功,很大程度取決于課前的準備工作,部分教師不是太重視演示實驗的準備工作,致使在實際的演示過程中總會出現手忙腳亂的狀況,遇到突發狀況的時候更是會不知所措.所以,教師在課前不僅要準備好相關的實驗器材,還要在課前自己嘗試著反復地進行練習,這樣在實際的操作中就會得心應手,即使遇到突發狀況,也能夠很好地解決.其次,演示實驗是為了讓學生對課本中的知識理解得更加深刻,這就需要教師在實驗之前要弄懂實驗的目的、具體是要解決哪類問題,這個實驗能夠培養學生的哪些能力;在實際的教學中,如何有效地引導學生在實驗中發現課本中的知識,怎樣才能夠突出教學的重點.再次,規范操作過程.在操作過程中,教師應該以身作則,先為學生做出正確的示范,再由學生自己嘗試著去實驗,這樣不僅減少了錯誤操作所帶來的危險,還能夠使學生在正確的操作過程中迅速找到課本中的原理,提高自己的實驗操作能力.
二、提高學生的學習興趣
“興趣是最好的老師”.一個學生只要對一門科目產生足夠的興趣,他就會自主地想去接觸它.而物理教學中的演示實驗恰恰能夠激發學生的學習興趣.由于教學中的一些實驗具有很高的趣味性,學生在實驗過程中會對物理產生濃厚的熱情,長此以往,就會喜歡上物理,這樣就使物理教學變得更加簡單,學生能夠在教學中保持著很高的積極性,教師就能夠順利地完成教學目標.例如,在講“光的反射”時,教師可以拿來兩塊透明玻璃,在兩塊玻璃中間放一些肥皂水,將他們疊加到一起,組織學生觀察,學生會發現上面會出現許多形態不一、大大小小的彩色花紋,這時再將肥皂水吹成大大小小的泡沫,就會發現泡沫上出現很多七彩的光線,由于泡沫會來回擺動,而上面的光線的形態也會隨之變化.這時,學生就會產生濃厚的學習興趣,教師就可以為學生講解這是“光的反射”的原理.再結合現象,向學生具體闡述其中蘊涵的道理.為了使學生對這一知識點了解得更加深刻,教師也可以組織學生自己動手操作,學生就會全身心地投入到教學活動中來,對這一部分知識的了解也會更加深刻,從而提高教學效果.
三、增強學生的主動性
在傳統物理教學中,教師一直都是口述知識,而物理這門學科卻是在實際生活中被廣泛應用的.教師只是單憑講解,并不能使學生將所有的原理都能理解透徹,所以,一些學生逐漸對物理失去了學習興趣,不想主動地接觸這一學科,這就使得物理教學效率下降.而在物理教學中引進演示實驗,學生終于不用對著枯燥的理論知識,自己也能做實驗,主動性得到提高,表現出超強的積極性,物理教學變得簡單、順利.例如,在講解“大氣壓”時,教師可以組織學生自己動手操作.首先,教師需要為學生準備相應的實驗器材,先以身作則,向學生演示正確的實驗步驟.準備兩個不同大小的試管,在較大的試管中注入一些水,將較小的試管放入注入水的大試管中,然后提出疑問:如果將大試管倒立,會發生什么現象呢?學生就會做出許多猜測,有的說小試管會掉出來,有的說水會流出來,但是實際的狀況卻是小試管上升了,這時學生就會質疑,會自告奮勇地到講臺上親手做實驗,這時他們就會發現所有的實驗結果都是這樣的.在實驗過程中,課堂氣氛得到帶動,學生表現出強烈的主動性,這有助于他們對知識的理解,從而實現了高效教學.
四、提高學生的綜合能力
在物理教學中的演示實驗,不僅能夠提高學生的學習興趣,還能夠增強他們的自主性,從而提高學生的綜合能力.通過演示實驗,既能培養學生的動手操作能力,又能夠培養學生的分析與解決問題的能力,還能夠培養學生探索與發現的能力,促使學生將理論知識準確地應用到實際生活中,從而提高他們的實踐能力.例如,在講“電路中串聯與并聯的電流規律”時,教師可以帶領學生進行操作實驗,了解電路中的一些規律,通過實踐來檢驗真理,加深知識在他們腦海中的印象.通過實驗,使學生的動手能力和觀察能力得到提高,使學生對物理的認識更加透徹.學生能充分意識到物理課堂的趣味性,就會逐漸喜歡上物理,從而提高教學效果.
五、結語
筆者之一曾在美國考察訪問過八所中學,給筆者留下深刻印象的是:美國中學物理教師普遍很重視實驗。他們一般都有自己的專用教室,各班學生輪流來上課。教室里四周靠墻的桌子上,常常擺了一圈演示實驗儀器。教室旁邊還有一間準備室,準備室里也放滿了教師的各種教具與實驗器材。這些演示教具和實驗器材大多是教師自己設計制作的。許多自制的實驗器材構思巧妙,結構簡單,效果良好。例如,ROYAL中學的貝克爾先生設計的將沉重的長方木從中點水平支起來,用塑料的高爾夫桿套經毛皮摩擦后吸引長方木一端使之水平旋轉的靜電實驗;磁鐵在豎直的銅管中緩緩下落的渦流阻尼實驗,塑料瓶中裝有界限明顯的兩色液體的模仿龍卷風的實驗;數字顯示不同物體的溫度的實驗等;VANNUYS中學的羅伯特先生用蘋果和南瓜在教學樓頂上做的自由落體實驗;自制木頭飛機在鐵絲上滑行投彈的平拋實驗及“射擊猴子”實驗;SANFERNANDO中學的克朗代爾博士的水流反沖實驗,用玩具槍在不同角度做的斜拋運動實驗等。這些實驗器材大部分是他們自己掏腰包購買材料,不惜時間精力制作起來的,表現了美國中學物理教師對實驗的重視和敬業精神。他們通常一天5節課,另一節用于備課和批改作業等,天天如此,還有的周課時達到30多節的。即便如此,他們也是想方設法設計各種教具及實驗器材以改進教學。
值得一提的是“射擊猴子”問題,這在中國的中學物理課本上也有:樹上吊著一只猴子,有一管獵槍的槍口直接對準猴子,獵槍開火的一瞬間,猴子從樹上掉下,問槍彈能否擊中猴子。我國的有關報刊曾專門對此問題進行過討論,稿件幾乎全是從理論和計算方面來證明或是討論的。而在美國,筆者先后四次看到不同的美國教師用實驗回答這個問題。最精密的實驗是加州洛杉磯大學(UCLA)的霍夫曼博士設計的用激光瞄準遠距離射擊,在猴子快要落地時命中的演示實驗。最簡單的實驗是上面提到的羅伯特先生設計的實驗:他用一根3米長的塑料管做為獵槍,用木頭削制子彈,猴子用電磁鐵吊在空中,電磁鐵開關用一導線連至塑料管口。他從管子另一頭瞄準猴子,用嘴使勁一吹,子彈飛出管口,斷開電源,猴子落下,飛出的子彈恰好擊中下落的猴子。如此簡單的實驗,就能得到良好效果。這一“射猴”例子生動地說明了美國中學物理教師對實驗的重視程度。
美國教師認識到,實驗教學比起直接講述來,確實要花費更多的時間和精力,而且在得到結論方面常常反不如直接講述來的簡潔而明確。但物理科學是一門實驗科學,學生從物理實驗中所獲得的感性認識,探索能力和動手技巧等,不是直接講述所能給予的,而且物理實驗在增加物理教學的趣味性方面,也有它不可替代的作用。所以,雖然在美國中學物理教材中一般并沒有列舉需要作什么樣的物理實驗,教學大綱上也沒有規定這部分內容[1],但美國中學物理教師普遍很重視實驗,這已成為一種風氣和共識。
二、關于物理實驗的規范性及多樣性
在我國比較正規的中學中,學生分組實驗的規范性及實驗條件的優越,顯然是大部分美國中學所不及的。筆者曾看過他們的一份實驗講義,上面列舉了七,八個實驗,內容涉及力學,電磁學,聲學,熱學等多項內容,在實驗的規范性及與教學內容的緊密配合方面,顯然不如我們的學生分組實驗。曾到中國中學訪問過的美國教師對中國中學中實驗設備的齊全、實驗經費的充足感到十分羨慕。他們說:“中國的中學是很富裕的。”所以美國學生動手做實驗的條件反而不及我國學生優越。我們應該重視我們在這一方面的長處,加強管理,提高儀器設備的利用率,充分挖掘實驗儀器在培養學生能力方面的潛力。
但從另一方面說,儀器的缺乏也激發了美國中學師生在實驗方面的創造性。如上所述,美國中學物理教師自制了大批的教具和實驗器材,此外他們還領導學生搞各種各樣的課外實驗活動。例如,有一所學校的老師領著一個學生實驗小組利用儀器接收從人造衛星上發來的信號,并以此驗證相對論的理論。筆者曾參加洛杉磯1992年中學生發明競賽的評判工作。他們中學生制作的各種各樣的參賽展品擺滿了一個體育館的偌大一周圈門廊,充分顯示了他們中學生課外實驗活動的豐富多彩。筆者在美國參加過多次學術會議,其中教師以及學生演示他們設計制作的各種實驗常常是會議的一項重要內容。
前兩年,計算機在美國中學物理實驗教學中已開始使用,但還不是那么普遍。在筆者訪問過的八所美國中學中,有一所中學的物理教室中擺滿了一周遭黑白屏幕的計算機,學生們正在上有關的課程。他們的課本就叫做“計算機模擬物理實驗”[2],目錄如下:
實驗一統計規律
1.隨機事件的分布2.分布的平均值和標準誤差
實驗二拋體運動
1.平拋2.斜拋3.獵人和猴子。
實驗三非勻加速運動
1.空氣阻尼2.諧振動3.非諧振動
實驗四行星運動
1.環繞一個恒星運動2.環繞兩個恒星運動
實驗五波動
1.正弦波2.波的迭加3.駐波。
實驗六電場
1.兩個點電荷2.三個點電荷3.未知電荷。
與教材相適應有配套的軟盤。學生當時正在津津有味地做著“獵人射擊猴子”的模擬實驗。由目錄可知,這一教材是綜合性的,并不直接配合某一部分物理教學內容,但部分彌補了他們學生分組實驗內容的不足,同時也能使學生獲得操作計算機的基本技能。此外,有些計算機模擬的物理實驗也是用實物實驗很難實現的,例如“行星運動”。所以,預計計算機模擬物理實驗以后會有大的發展。
三、對我國中學物理實驗教學中某些問題的反思
筆者之一曾在美國考察訪問過八所中學,給筆者留下深刻印象的是:美國中學物理教師普遍很重視實驗。他們一般都有自己的專用教室,各班學生輪流來上課。教室里四周靠墻的桌子上,常常擺了一圈演示實驗儀器。教室旁邊還有一間準備室,準備室里也放滿了教師的各種教具與實驗器材。這些演示教具和實驗器材大多是教師自己設計制作的。許多自制的實驗器材構思巧妙,結構簡單,效果良好。例如,ROYAL中學的貝克爾先生設計的將沉重的長方木從中點水平支起來,用塑料的高爾夫桿套經毛皮摩擦后吸引長方木一端使之水平旋轉的靜電實驗;磁鐵在豎直的銅管中緩緩下落的渦流阻尼實驗,塑料瓶中裝有界限明顯的兩色液體的模仿龍卷風的實驗;數字顯示不同物體的溫度的實驗等;VANNUYS中學的羅伯特先生用蘋果和南瓜在教學樓頂上做的自由落體實驗;自制木頭飛機在鐵絲上滑行投彈的平拋實驗及“射擊猴子”實驗;SANFERNANDO中學的克朗代爾博士的水流反沖實驗,用玩具槍在不同角度做的斜拋運動實驗等。這些實驗器材大部分是他們自己掏腰包購買材料,不惜時間精力制作起來的,表現了美國中學物理教師對實驗的重視和敬業精神。他們通常一天5節課,另一節用于備課和批改作業等,天天如此,還有的周課時達到30多節的。即便如此,他們也是想方設法設計各種教具及實驗器材以改進教學。
值得一提的是“射擊猴子”問題,這在中國的中學物理課本上也有:樹上吊著一只猴子,有一管獵槍的槍口直接對準猴子,獵槍開火的一瞬間,猴子從樹上掉下,問槍彈能否擊中猴子。我國的有關報刊曾專門對此問題進行過討論,稿件幾乎全是從理論和計算方面來證明或是討論的。而在美國,筆者先后四次看到不同的美國教師用實驗回答這個問題。最精密的實驗是加州洛杉磯大學(UCLA)的霍夫曼博士設計的用激光瞄準遠距離射擊,在猴子快要落地時命中的演示實驗。最簡單的實驗是上面提到的羅伯特先生設計的實驗:他用一根3米長的塑料管做為獵槍,用木頭削制子彈,猴子用電磁鐵吊在空中,電磁鐵開關用一導線連至塑料管口。他從管子另一頭瞄準猴子,用嘴使勁一吹,子彈飛出管口,斷開電源,猴子落下,飛出的子彈恰好擊中下落的猴子。如此簡單的實驗,就能得到良好效果。這一“射猴”例子生動地說明了美國中學物理教師對實驗的重視程度。
美國教師認識到,實驗教學比起直接講述來,確實要花費更多的時間和精力,而且在得到結論方面常常反不如直接講述來的簡潔而明確。但物理科學是一門實驗科學,學生從物理實驗中所獲得的感性認識,探索能力和動手技巧等,不是直接講述所能給予的,而且物理實驗在增加物理教學的趣味性方面,也有它不可替代的作用。所以,雖然在美國中學物理教材中一般并沒有列舉需要作什么樣的物理實驗,教學大綱上也沒有規定這部分內容[1],但美國中學物理教師普遍很重視實驗,這已成為一種風氣和共識。
二、關于物理實驗的規范性及多樣性
在我國比較正規的中學中,學生分組實驗的規范性及實驗條件的優越,顯然是大部分美國中學所不及的。筆者曾看過他們的一份實驗講義,上面列舉了七,八個實驗,內容涉及力學,電磁學,聲學,熱學等多項內容,在實驗的規范性及與教學內容的緊密配合方面,顯然不如我們的學生分組實驗。曾到中國中學訪問過的美國教師對中國中學中實驗設備的齊全、實驗經費的充足感到十分羨慕。他們說:“中國的中學是很富裕的。”所以美國學生動手做實驗的條件反而不及我國學生優越。我們應該重視我們在這一方面的長處,加強管理,提高儀器設備的利用率,充分挖掘實驗儀器在培養學生能力方面的潛力。
但從另一方面說,儀器的缺乏也激發了美國中學師生在實驗方面的創造性。如上所述,美國中學物理教師自制了大批的教具和實驗器材,此外他們還領導學生搞各種各樣的課外實驗活動。例如,有一所學校的老師領著一個學生實驗小組利用儀器接收從人造衛星上發來的信號,并以此驗證相對論的理論。筆者曾參加洛杉磯1992年中學生發明競賽的評判工作。他們中學生制作的各種各樣的參賽展品擺滿了一個體育館的偌大一周圈門廊,充分顯示了他們中學生課外實驗活動的豐富多彩。筆者在美國參加過多次學術會議,其中教師以及學生演示他們設計制作的各種實驗常常是會議的一項重要內容。
前兩年,計算機在美國中學物理實驗教學中已開始使用,但還不是那么普遍。在筆者訪問過的八所美國中學中,有一所中學的物理教室中擺滿了一周遭黑白屏幕的計算機,學生們正在上有關的課程。他們的課本就叫做“計算機模擬物理實驗”[2],目錄如下:
實驗一統計規律
1.隨機事件的分布2.分布的平均值和標準誤差
實驗二拋體運動
1.平拋2.斜拋3.獵人和猴子。
實驗三非勻加速運動
1.空氣阻尼2.諧振動3.非諧振動
實驗四行星運動
1.環繞一個恒星運動2.環繞兩個恒星運動
實驗五波動
1.正弦波2.波的迭加3.駐波。
實驗六電場
1.兩個點電荷2.三個點電荷3.未知電荷。
與教材相適應有配套的軟盤。學生當時正在津津有味地做著“獵人射擊猴子”的模擬實驗。由目錄可知,這一教材是綜合性的,并不直接配合某一部分物理教學內容,但部分彌補了他們學生分組實驗內容的不足,同時也能使學生獲得操作計算機的基本技能。此外,有些計算機模擬的物理實驗也是用實物實驗很難實現的,例如“行星運動”。所以,預計計算機模擬物理實驗以后會有大的發展。
三、對我國中學物理實驗教學中某些問題的反思