實驗教學(xué)在物理課程活動的價值與運用
時間:2022-05-03 03:24:02
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摘要:結(jié)合初中物理教學(xué)的實踐與思考,在認真審視實驗教學(xué)重要性基礎(chǔ)上,主要從如何強化教師演示實驗和學(xué)生自主實驗等方面,探討實驗教學(xué)在初中物理課程活動中的價值與運用。
關(guān)鍵詞:初中物理;實驗教學(xué);思維能力
1前言
德國物理教育界流傳著一個說法:“沒有實驗的物理教學(xué)是不成功的,至少算不上是完美的課程教學(xué)活動。”可見,在物理課程活動體系中,實驗教學(xué)具有不容忽視且不可替代的意義和價值。就初中物理而言,各類實驗具體而又形象地展示出知識的形成和發(fā)展過程,為初學(xué)者提供了極其豐富的感官材料認識,有利于他們在配合并參與教學(xué)實驗中培養(yǎng)實踐能力,逐步強化對物理知識的理解與記憶;有利于鍛煉他們獨立的思維能力、學(xué)習(xí)精神和良好的習(xí)慣品質(zhì),為促進他們的全面發(fā)展和健康成長奠基[1]。那么,初中物理實驗教學(xué)的價值體現(xiàn)在哪里?如何強化初中物理實驗教學(xué)與研究呢?
2初中物理實驗教學(xué)的重要意義與價值體現(xiàn)
實驗教學(xué)就是以實驗為根本途徑的一種教學(xué)活動。物理實驗則是指借助物體的具體形態(tài)來認識物理概念,并利用有條件控制的物質(zhì)運動變化來認知、總結(jié)與探索物理規(guī)律的過程性活動。簡單說來,物理實驗就是借“物”認“理”、以“物”探“理”的活動。初中物理教學(xué)的關(guān)鍵就是實驗教學(xué),主要包括演示實驗、學(xué)生實驗、課外小實驗和事物觀察等。這些對于初學(xué)者而言,既非常必要又十分重要[2]。1)符合現(xiàn)代教育理念的需要。新課程教學(xué)著重體現(xiàn)“探究過程”,強調(diào)把“教師中心”讓位于“學(xué)生中心”,把“教材中心”讓位于“過程中心”。在致力培養(yǎng)能力品質(zhì)的同時,讓學(xué)生從“學(xué)會”轉(zhuǎn)向“會學(xué)”。實驗教學(xué)根本目的就在于培養(yǎng)學(xué)生的觀察思維能力與自主探究精神,完全符合新課標理念的要求。2)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識的需要??v觀初中物理教材,基本是建立在觀察與實驗上的相關(guān)結(jié)論,并利用結(jié)論解決一些實際問題。如果避開實驗,學(xué)生就會“知其然,不知其所以然”,這些結(jié)論也就會成為“水中月、鏡中花”。3)應(yīng)對中考升學(xué)的需要。各地中考物理越發(fā)注重對學(xué)生實驗?zāi)芰Φ目疾椋纾簩嶒烆}占比在逐步增大;新增了實驗技能操作題型;等等。既有演示實驗,又有學(xué)生實驗,還有教材上的“自測步行速度”“紙鍋燒水”“蠟燭蹺蹺板”“制作橡皮筋測力計”等小實驗內(nèi)容。如果缺乏切身體驗,學(xué)生又怎能去應(yīng)對中考呢?4)培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣的需要。初中生還處于形象思維轉(zhuǎn)向抽象思維的過渡階段,缺乏對實驗教學(xué)的感性認知,變相加大了物理學(xué)習(xí)的難度。多做實驗、勤做實驗,既符合學(xué)生活潑好動的心態(tài),又能贏得不容忽視的“情緒智力”效益。5)培養(yǎng)學(xué)生能力的需要。積極開展豐富多元的物理實驗教學(xué),有利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合發(fā)展能力,如觀察與思考、實踐與創(chuàng)造、手腦聯(lián)動能力,理論聯(lián)系實際與學(xué)用結(jié)合能力,獨立思考與合作探究能力等。這將讓他們終身受益[3]。
3對實驗教學(xué)在初中物理課程活動中的運用與研究
物理實驗既是初中物理課程的基礎(chǔ)內(nèi)容,又是物理教學(xué)的精髓元素。只要教師善于抓住這一關(guān)鍵和根本,就不會有紙上談兵之虞,也才會在寓教于樂和潛移默化中努力贏得令人期待的事半功倍效果。對教師演示實驗教學(xué)的強化與研究演示實驗是中學(xué)物理課程活動體系的有效支撐,更是物理實驗教學(xué)中的重要組成部分。其必要性和重要性集中地體現(xiàn)在:它不僅是對物理概念和規(guī)律進行理解與掌握過程中不可缺少的基礎(chǔ)環(huán)節(jié),而且是培養(yǎng)學(xué)生觀察與思維、分析與探究能力以及良好學(xué)習(xí)方法的有效載體,更是變應(yīng)試教育為素質(zhì)教育、提高學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的重要手段之一。在初中物理教學(xué)過程中,首先,要重視并明確演示實驗的目的性,準備要充分;其次,要努力注意并掌握演示實驗的可視性,這是取得成功效果的根本;最后,要更加講求一些方法和技巧,這是贏得最佳化實驗效果的有效保證。比如在關(guān)于“同種電荷相互排斥”的課堂實驗中,筆者沒有直接進入演示實驗程序,而是進行演示實驗:取出早已準備的一捆下端散開的塑料扎繩,用手自上而下地捋了幾次,結(jié)果發(fā)現(xiàn)扎繩出乎人的意料之外,非但沒有合攏起來,反而更加分散開來。這究竟是為什么呢?以此激發(fā)學(xué)生的好奇心,接下來再進行課堂教學(xué)的目標性演示實驗,其效果自然是不言而喻的。再如對于“用滿水杯倒置測大氣壓”的實驗,教師可向?qū)W生借一本書來輔助進行,并且事先面向全班做出“如果潮濕,賠償新書”的保證,以有效刺激學(xué)生憤啟悱發(fā)的學(xué)習(xí)心態(tài),更加吸引他們的注意力,從而渲染并增強演示實驗的效果[4]。對學(xué)生自主實驗教學(xué)的強化與研究培養(yǎng)包含實際操作在內(nèi)的學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力,既是新課程理念中的核心元素,也是素質(zhì)教育強調(diào)的關(guān)鍵詞。在初中物理教學(xué)過程中,學(xué)生實驗不僅是迎合他們普遍存在“求新、求趣、求異”的活潑心態(tài),其重要性更在于它是培養(yǎng)學(xué)生手腦聯(lián)動能力、創(chuàng)造性思維、探究學(xué)習(xí)能力的良好平臺和“第二課堂”。學(xué)生實驗盡管以自主操作為主,卻始終離不開教師的適當(dāng)幫助。所謂“適當(dāng)幫助”,并非是教師示范讓學(xué)生模仿,而是指讓學(xué)生通過預(yù)習(xí)活動,從整體上把握實驗的思路和模式,教師在學(xué)生動手前通過“精講”來明確每一環(huán)節(jié)的具體內(nèi)容——主要針對實驗中可能出現(xiàn)的普遍性問題、障礙因素或重難點環(huán)節(jié)等給予適當(dāng)性引導(dǎo),以有效確保學(xué)生實驗的安全性和成功率。本文以教材中“比較不同物體的吸熱本領(lǐng)(比熱容)”實驗為例,在學(xué)生實驗之前,教師應(yīng)根據(jù)他們的生活經(jīng)驗和實際認知,多問幾個“為什么”,以此提醒他們并引發(fā)思想上的注意力。比如:1)這種實驗為什么要用兩個完全相同的燒杯和酒精燈?2)為什么在實驗時要用酒精燈為水和砂石同時加熱,而且加熱時間必須相同呢?3)在實驗過程中是應(yīng)該觀察水和砂石的溫度,還是它們變化的溫度呢?不僅充分顯現(xiàn)了“教師主導(dǎo)、學(xué)生主體”的和諧教學(xué)關(guān)系,而且有利于在潛移默化中培養(yǎng)學(xué)生用于實驗的進取精神和成功信念。對學(xué)生課外小實驗教學(xué)的強化與研究什么是“課外小實驗”?就是指按照教師布置的任務(wù)、提示和要求,學(xué)生用生活中一些簡易可取的器材或自行制作的簡單裝置,在課外以個體或合作等形式開展的自主性實驗活動。它具有取材簡單、易于操作、時間靈活、空間廣闊等方面的基本特征,既不同于演示實驗的高標準、嚴要求,也不同于分組實驗的整齊劃一。就初中物理而言,積極開展課外小實驗活動,有利于在教學(xué)延伸中開闊學(xué)生的學(xué)習(xí)視野,增強學(xué)科知識面;有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)情趣,促進對教材知識的理解,增強他們學(xué)用結(jié)合的實踐能力;有利于逐步培養(yǎng)學(xué)生的思維和動手能力,不斷提高他們對于實際問題的解決能力。“小實驗”教學(xué)應(yīng)遵循如下原則。1)合適性原則,就是要針對某一知識點或單一物理原理而做實驗。比如“橡皮筋測力”實驗,重在讓學(xué)生體會“橡皮筋伸長與受力成比例關(guān)系”。2)器材自制原則。教師在布置“小實驗”人物時,要盡量考慮并鼓勵學(xué)生充分利用家庭生活中的現(xiàn)有素材做器材,不要花錢去買,只有這樣,既隨手可做又易于常態(tài)化。3)“一對多”原則,就是一種器材可做多種實驗。比如極其普通的雞蛋可做“生熟鑒別(慣性)”“水中沉?。ǜ〕翖l件)”“吸入廣口瓶(大氣壓)”等多類小實驗,能有效增強學(xué)生的思維靈活性。對學(xué)生事物觀察教學(xué)的強化與研究蘇霍姆林斯基指出:“觀察對于兒童之必不可少,正如陽光、空氣、水對于植物之必不可少一樣。在這里,觀察是智慧最重要的能源。”在物理學(xué)發(fā)展史上,由于觀察思考而有重大發(fā)現(xiàn)的不乏其例,例如:伽利略在觀察與研究吊燈擺動中發(fā)現(xiàn)了“單擺振動規(guī)律”;丹麥物理學(xué)家奧斯特在細心觀察中發(fā)現(xiàn)了“電流的磁效應(yīng)”;等等。由此可見,作為一種實際能力,觀察活動對于物理學(xué)習(xí)具有極其重要的作用,對于物理研究同樣十分重要。在初中物理教學(xué)過程中,教師應(yīng)本著“以生為本、戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)”的指導(dǎo)思想,注重教會并培養(yǎng)學(xué)生一些必要的觀察學(xué)習(xí)方法,主要包括:1)對于物理現(xiàn)象與物體外部形態(tài)關(guān)系方面的觀察;2)對于物理現(xiàn)象與物體內(nèi)部關(guān)系方面的觀察;3)對與物理現(xiàn)象與物體動態(tài)關(guān)系方面的觀察。讓學(xué)生在觀察與思考中逐步把握事物特征及其運動發(fā)展變化的規(guī)律。關(guān)于一些常用的觀察方法,主要有“系統(tǒng)觀察法”“比較觀察法”“歸納觀察法”“驗證觀察法”“綜合觀察法”等幾種類型。值得強調(diào)的是,培養(yǎng)學(xué)生的觀察方法與能力并非短期速成之功,而是要歷經(jīng)一個厚積薄發(fā)的較長時期,因此要做到持之以恒。
4結(jié)語
總之,在初中物理教學(xué)過程中,教師應(yīng)注重從“演示實驗”“學(xué)生實驗”“課外小實驗”“事物觀察”等方面,善于對學(xué)生進行積極有效的“激勵、喚醒、鼓舞”,智慧之花終將綻放在實驗教學(xué)的枝頭。
作者:楊玉璽 單位:青島市黃島區(qū)寶山中心中學(xué)
參考文獻
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