物理学是研究自然现象、研究科学规律的学科,物理学的发展离不开科学实验的支撑。实验也是物理探究性教学开展的有效形式。对于物理教学来说,实验既是物理教学的手段,也是物理教学内容的重要组成部分。基于物理实验的操作能力、观察能力、思维能力、分析归纳能力,以及解决问题的能力等,都是现代物理教学所要发展的学生的基本能力。
物理实验过程,包括对实验现象的观察、对实验程序的执行与操作,以及对实验结果的分析三方面的内容,这三个方面分别对应着观察、操作与思维三种能力,它们之间相互联系、彼此影响。观察体现在实验操作的过程中,而操作主要体现在完成和实践实验设计的过程中;思维体现在设计、观察与分析实验现象与结果之中。由此,可归纳出物理实验能力涉及观察能力、操作能力及思维能力,是三种能力的综合。
而在这三种能力之中,操作能力是关键,处于核心地位。没有规范准确的实验操作,实验现象便无法观察,更无法体现出思维的过程。初中物理教学是学生接触物理的开始,也是物理学科体系中最基本的部分,在这一阶段,培养学生树立科学的实验态度、掌握正确的实验方法是教师的职责所在。而当前的物理教学,存在部分教师重理论轻实验的现象,对于实验教学不够重视,由此造成实验教学成为物理教学中的薄弱环节。还有一些地方的教师在对待实验教学的态度上,采取以讲代做的方式。这严重违背了实验的操作性原则,造成与实验教学的要求严重不符。要改变这种现状,使教学大纲上所规定的演示实验和学生分组实验得以真正落实,就必须强化对实验教学价值的认知,从观念上做出转变,促使实验教学得以重视。
(一)强化实验教学,是优化教学效果、实现素质教育和教学模式转变的基本手段
基于初中学生的特点,他们已具备从形象思维转向抽象思维的能力。虽然这一阶段,抽象逻辑思维得到了较为快速的发展,但形象思维仍然起着支持作用;与此同时,初中生思维发展的特点表现在思维的独立性和批判性上,虽然有一定程度的发展,但在认识能力上还有待提升,表现在认识的主观性和片面性方面,尤其以表现性的认识为主。初中生的思维尚处于过渡发展的阶段,其思维能力有一定的提升空间。就这需要在学习中辅以一定的形象思维,以帮助其思维模式的成功转型,顺利过渡到完全成熟的抽象思维。
从学生的成长环境来看,他们无不被家长们视为掌上明珠,衣食住行等很多事情都被父母包办,这种出于爱护心理的过度溺爱,使孩子们失去了从生活、社会实践中获取感性思维的机会,而只能通过学校的学习活动来获得主体参与的体验机会。这就需要教师更好地帮助学生把握这一机会。在课堂教学中,精心设计实验环节,充分发挥物理实验对眼、耳、口、手、脑综合锻炼的作用,鼓励学生积极参与,在实验观察与体验中,了解物理知识形成的过程,深化对物理知识的理解与运用。与此同时,通过实验操作,开阔学生的视野,增强创新意识。
参与实验的体验过程,还有助于加深对知识的记忆。从人的记忆规律来看,记忆是获得知识的基础,而记忆的获得与材料紧密相关,研究表明:仅仅依靠听,获得的记忆为15%;而在听的基础上,辅之以看,记忆内容可提升至25%;而如果听、看、做的行为同时进行的话,记忆内容可达65%。由此,足以证明体验的重要性。而实验就是最主要的体验形式。所以,在教学中加强实验内容尤为必要。
此外,处于中学阶段的学生,充满着强烈的好奇心与求知欲,实验操作能够很好地满足他们的需要,尊重他们的主体地位。从这一点出发,在进行教学设计时,就要求教师立足于学生的特点与需求,在物理教学中融入生动有趣的物理实验,将枯燥的物理概念与理论的知识,与学生感兴趣的实验形式结合起来,以调动学生学习的动机,实现由“要我学”转向“我要学”,进而提高物理教学效率。
(二)强化实验教学,是教育与时俱进,全面实施素质教育的关键
现代社会对人才的需求已发生了巨大的变化,其中,对于实践能力和合作精神的要求,是较为明显的两个方面。而对于实验教学的强化,是培养实践能力的重要形式。以物理实验为基础的实践活动,为创造意识的形成提供了条件,成为体现创造性的载体。作为新时代的教育者,教师必须从培养学生全面发展的角度出发,围绕学生的主体设置明确的教学目标,发挥教师对学生的引导作用,调动学生参与实验活动的积极性,通过对实验过程的自主探究,培养学生科学严谨的实验态度,让学生在体验与感悟中获得实验操作的技能,以及解决问题的方法,使物理知识“从学生中来,到学生中去”,让实验成为发展学生思维与品质的重要途径。
实践证明,只有在具体的实验教学中,才能使学生在获取物理知识的同时,潜移默化地形成良好的科学素养。同样,只有加强实验教学,才能有机会培养出具有超强实践能力的学生。这是学生未来成长与发展,以及适应社会发展所必不可少的一种能力。在物理教学中,可从以下几方面做到对实验教学的强化。(www.xing528.com)
1.重视演示实验,提高课堂教育教学质量
演示实验是物理实验中的一种形式,具有形象真实、生动有趣的特点。演示实验的作用在于通过直观演示的形式,为学生营造出具体生动的物理情景,帮助学生形成物理概念,得出物理规律,强化学生对知识的认识和理解。正所谓“百闻不如一见,百看不如一做”。
物理成绩优秀的学生,其悟性一般都不会太差。悟性能力源于学生对日常生活丰富的感性认识。而物理成绩稍差的学生,其智力水平并不见得比成绩优异的学生水平低,之所以成绩不理想,与他们缺乏对日常生活的用心观察有关。没有直接的体现,头脑中便不会形成感性经验,而这恰恰是物理思维的基础。所以,作为物理教师,要在教学过程中,尽可能向学生呈现丰富多彩的物理现象。光做好教材大纲规定的演示实验是远远不够的,教师还要重复挖掘和利用身边一切可利用的资源,如教材上的一段话、一幅插图、一道习题等,都可以作为实验演示的突破口。与此同时,演示也不应拘泥于固定的形式,物理是“教师演,学生看”,还是“教师导,学生演”,抑或是边学边演等,都可以进行适当的尝试。
2.认真上好分组实验课,培养学生的思维能力和操作技能
分组实验,是培养学生合作意识与探究能力的有效途径。初中物理分组实验多以测量性和验证性实验为主。提高分组实验效果的关键,在于激发学生的参与意识,以及调动学生眼、手和脑的协调并用。现代教学的意义,不在于教师教学任务的完成,而在于通过一定的教学活动,引起学生思想或行为上的变化,体现在认识、理解、技能、态度等方面。学生在教师的引导下,积极主动地参与实验,发挥思维的创造性与能动性,便能够获得对知识的深刻体验。
通过分组实验教学,学生基本能够达到对知识较好掌握的教学要求。其前提是教师必须做好充分的教学准备,以保证实验的科学性和合理性。与此同时,教师还需要循循善诱,鼓励学生发现并总结实验技巧。在分组实验之前,教师要从学生的实际情况出发,考虑到学生仪器设备使用中可能遇到的问题,或是实验操作中的重难点,教师要提前做好铺垫,进行必要的引导;对于学生在实验中遇到的突发问题,也要及时地给予适当的帮助。不仅如此,教师还应该强化对学生实验精神、责任意识的培养,在实验过程中,致力于学生良好实验习惯的养成,从仪器设备的使用规范,到实验操作的严谨性、数据搜集的精确性,到实验完成后对仪器设备的整理归位,再到最后的分析反馈,总结实验结果,发现问题及时补救,等等,都应该成为学生自觉性的行为。
3.充分利用教材中的小实验,训练学生的动手能力
教师要重视教材中的一系列小实验,不能忽视这些小实验的作用。而在实际的物理教学中,存在一些教师对于这类小实验视而不见,或将它们视为课外知识,认为其与考试无关,故而不需要花费时间的现象。殊不知,这些小实验却往往具有取材容易、贴近生活、直观明了、便于操作的特点,之所以设计这些小实验,其出发点是巩固与之相应的课程内容,便于更为形象、直观地理解并掌握所学知识内容。与此同时,这些实验具有较强的趣味性,能够增强学生物理学习的兴趣,源于生活、用于生活的实验,更能够激发其学习的动机。此外,通过实验的操作,还能够锻炼学生的动手能力和思维能力。
4.实验室对学生开放,给学生创造更多的动手机会
初中阶段的学生,其思维敏捷、充满求知欲,但是由于个体差异性的存在,在兴趣爱好、知识能力、性格特点等方面都表现出因人而异的特点。体现在物理学习方面,主要表现为一些学生不满足于课堂演示的实验,他们有着更渴望自己动手,以满足其强烈的好奇心与操作的欲望;还有的学生想体验实验的过程,但畏惧失败,害怕因实验失败而受到他人讥笑。针对这些想实验或想独自实验的学生,实验室是不错的环境,既提供了实验的条件,给予学生施展能力的机会,又能够让害怕失败的学生得到锻炼。因而,学校实验室应该对学生开放,为学生动手能力及思维培养提供锻炼的平台,让那些对实验操作感兴趣的学生有用武之地;有条件的学校还可以成立科技兴趣小组,鼓励对实验感兴趣的学生自由参加,不仅能够强化实验操作程序,还能够充分激发学生的创造天赋及操作能力,极大地增强物理学习的兴趣。
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