引論:我們為您整理了13篇物理實驗教學論文范文,供您借鑒以豐富您的創作。它們是您寫作時的寶貴資源,期望它們能夠激發您的創作靈感,讓您的文章更具深度。
篇1
“初中物理實驗教學論文范文”怎么寫呢,請看求學網小編為大家整理的范文
初中物理實驗教學論文范文
以上就是我們為您準備的“初中物理實驗教學論文范文”,更多內容請點擊求學網論文頻道。
篇2
(一)邊學邊實驗教學是一種低容量高密度思維的教學組織形式,可以因材施教,切合初中學生的實際課的容量是指一節課內運用新概念、基本規律、技能、科學方法的多少。高密度思維是指學生在一堂課上有較長的有意注意時間,并能充分地開展思維活動。
針對初中學生的特點,在課堂教學中,若比較多的采用邊學邊實驗的組織形式,讓學生通過“四動”進行學習,使各種感官受到刺激,就能延長學生的有意注意時間,促使大腦對各感官傳輸的信息進行綜合分析,進而提高課堂教學的思維密度。
邊學邊實驗的教學組織形式,改變了老師講、學生聽,老師寫、學生抄,老師做、學生看那種因學生處于消極地位而使課堂氣氛沉悶的情況。由于學生自己閱讀材料,自己做實驗,還可以討論講述,因此他們學習的主動性、積極性就能得到充分發揮。
邊學邊實驗的教學組織形式,充分體現了因材施教的原則。學生可以自定學習步調,有不懂的地方可以反復閱讀教材,實驗現象觀察不清楚時,也可以反復做幾次,自己解決不了的問題還可以問老師。同樣,由于可以自定學習步調,優秀生的思維可以得到充分展開,自己可以學得深一點,多學一點??梢?,邊學邊實驗不僅使全體學生在不同程度上都能既獲得知識,又提高能力,而且解決了將課堂教學統得太死,對學生個體間的差異不能因人制宜的弊端。
(二)邊學邊實驗能夠起到演示實驗與學生分組實驗的綜合作用在演示實驗的基礎上,認真做好學生分組實驗是激發學生學習物理興趣的較好手段,是初中物理教學中大面積提高教學質量很重要的一環。但是,在實驗教學中,我們發現演示實驗和學生分組實驗都存在一定的弊端。課堂中的演示實驗是教師為學生提供感性認識材料的過程,它無法代替學生自己的活動,教學中如果把教師的演示實驗改為學生的邊學邊實驗,既能使學生對實驗獲得更加清晰的印象,學到物理知識,又能培養學生的實驗能力,提高學生的學習興趣和主動性。
學生分組實驗大多是驗證性和測量性實驗,一般都安排在新課或一個單元教學之后進行,與課堂教學內容結合不夠緊密。加上初中學生實驗能力差,學生對實驗的注意力常常集中在操作上,教師則往往忙于協助學生排除故障,師生完全處于被動狀態,以致往往無法達到獲取知識、培養能力的目的。采用邊學邊實驗的教學形式后,學生在教師的指導下邊看、邊學、邊實驗、邊思考、邊討論,能較快地掌握物理知識。邊學邊實驗課一般安排在教室里進行。每個桌上都有一套儀器,每位學生都有動手的機會,有利于學生能力的培養。因此,從某種意義上講,邊學邊實驗起到了演示實驗與學生分組實驗的綜合作用。
(三)邊學邊實驗是一種效率高負擔輕的中學物理教學活動十多年來,我們開展邊學邊實驗所需的儀器,大多是通過發動廣大師生因陋就簡自制的??v觀初中物理所涉及的全部物理實驗,其精確度要求不高,有的只要能表現出一些物理現象和事實就可達到教學目的??梢哉f所有初中物理實驗除配備一定的基本儀器和必要器件外,都可以就地取材,自制儀器來解決。
進行邊學邊實驗教學的形式可以根據教材、學生以及器材的實際情況,采用多種方式進行。它可以安排在新課的開始,作為新課的設疑引學,起到激發學習興趣的作用;也可以安排在新課的教學過程中,用來建立物理概念或得出物理規律,作為學生辨疑解難的一種手段,起到啟發、幫助學生理解概念,解決疑難問題的作用;還可以安排在下課前的幾分鐘,作為復習鞏固之用。在教學時間上,可以用一整節課時,也可以用半節課或幾分鐘??傊?,根據教學的需要和可能靈活掌握,以達到最佳教學效果的目的。
二、邊學邊實驗的教學功能
(一)有利于調動學生的學習興趣和積極性《九年義務教育全日制初級中學物理教學大綱(試用)》明確提出,培養和提高學生學習興趣是當前物理教學改革研究中的重要課題之一。邊學邊實驗不僅可以提高學生的學習興趣,而且能夠極大地調動學生的學習積極性。據對試驗班畢業前物理學習興趣的調查,?喜歡物理的占86.4%,不喜歡的僅占2.7%。從初二到初三,學生對物理一直感興趣的占34.8%,一直不感興趣的僅占6.8%。
在學生所學的7門主課中,物理是學生最喜歡的學科之一。
(二)有利于學生理解和掌握知識
心理學研究表明,學生對學習內容的鞏固程度,與學習的方式關系很大。一般來說,學生通過聽教師講授,能夠記住10%--20%;學生如能看到實物或現象,能夠記住30%;如果學生既能聽教師講,又能看到實物或現象,能記住50%;如果學生看到實物或現象,自己又描述過,便能記往70%;如果學生既動手做過,又描述過,則能記住90%。而邊學邊實驗,既讓學生動手做實驗,又讓學生在實驗的基礎上討論、分析,最后自己歸納出物理概念和規律。顯然,這樣的學習過程屬于上面所說的最后一種情況??梢?,邊學邊實驗有利于學生理解和掌握知識。
(三)有利于培養學生的實驗能力
教育家陶行知提倡手腦并用的學習方式。他在《手腦相長歌》中寫道:“人生兩個寶,雙手與大腦。用腦不用手,快要被打倒!用手不用腦,飯也吃不飽。
手腦都會用,才算是開天辟地的大好老?!蔽覀冊诔踔形锢斫虒W中提出邊學邊實驗,提出“四動”,正是遵循陶行知先生的教育理論去實踐的。我國中學物理實驗教學的現狀是學生動手的機會太少。開展邊學邊實驗,極大地增加了學生實驗操作的機會,因此十分有利于培養學生的實驗能力。
(四)有利于學生掌握學習和研究物理的方法邊學邊實驗的學習探索過程,更接近人類認識客觀規律的過程。因此,我們主張將課堂變為教師引導學生動眼、動腦、動手、動口的主動學習的活動場所。
在教師指導下,?發揮學生的主體作用,?把學生的興趣(情感領域)、知識(認知領域)、能力(動作領域)等各種心理因素融為一體,使他們在直接參與邊學邊實驗的過程中,逐漸認識到實驗是獲得物理事實的根據;實驗是檢驗假設真理性的標準;逐步領會科學家是如何通過物理實驗獲得物理事實,并從而得出概念和規律的??梢姡ㄟ^長期邊學邊實驗的訓練,學生將會逐步掌握物理學習和研究的基本方法。
三、實施邊學邊實驗教學的策略
(一)恰當地選擇學生邊學邊實驗教學的內容教改實踐表明,凡是與教學過程緊密結合,便于隨堂進行并利于學生動眼、動腦、動手、動口,利于培養學生科學的實驗方法和良好的實驗習慣,利于發展他們智能的內容,都可選為學生邊學邊實驗教學的內容。
1.根據中學物理教學大綱對能力、?技能的具體要求,安排邊學邊實驗的內容。例如,教學大綱中要求學生通過學習,會使用某些基本物理實驗儀器,那么就應該采取邊學邊實驗教學的形式,努力增加學生對這些儀器的使用頻數,逐步提高學生使用這些儀器技能方面的要求。
2.對器材的要求不是很高的演示實驗,?可以改為學生邊學邊實驗。例如,課本上用鉛皮和鉛盒來演示物體浮沉條件的實驗,若改為邊學邊實驗,就可以讓學生在課前準備好一支空牙膏管(尾端剪開)和一只玻璃杯。實驗時,先讓學生把牙膏管捏扁放在盛水的玻璃杯里,它就在水中下沉,然后將牙膏管鼓起一些,它就能上福3.將課本上的小實驗和一些實驗習題改為邊學邊實驗。?例如,制作橡皮筋測力計的小實驗,可以配合“力的測量”進行邊學邊實驗教學。再如,用紙盒可以將水燒開的小實驗,反復彎折鐵絲后彎折處會發燙等實驗習題,都可以配合新課教學作為學生邊學邊實驗的內容。
4.將課本上的部分學生分組實驗改為邊學邊實驗。?有些基本儀器及其操作方法,在新課教學中學生已經掌握了,到學生分組實驗時,就可以適當提高教學要求。?這樣做有利于知識的鞏固和思維能力、?實驗能力的培養。例如,初三將“電流表”、“電壓表”改為邊學邊實驗后,在新課教學中讓學生學會電流表、電壓表的使用,到下一節學生分組實驗時,就可以增加“兩表”的使用頻數,這更有利于學生實驗技能的培養。再如,初二第七章第一節“質量”和下一節學生分組實驗“用天平稱固體和液體的質量”,也同樣可以采用邊學邊實驗教學,都能取得較好的教學效果。
(二)千方百計地準備學生邊學邊實驗教學的儀器邊學邊實驗是一種上課形式的學生實驗,一般要求兩個學生用一套實驗儀器。
對學生邊學邊實驗儀器的準備要做到“五不一保證”,即儀器不宜復雜,操作技能要求不宜過高,實驗規模不宜過大,一次實驗所用儀器數量不宜過多,實驗時間不宜過長;實驗安全要有保證。
由于初中物理實驗儀器一般都比較簡單,多數實驗都是定性的,有些定量的實驗精確度要求不高。因此,大部分初中物理實驗儀器都可以自制,可供選擇的器材也很廣泛。例如,沒有平底試管,可用廢舊的平底小藥瓶來代替;沒有彈簧秤,可發動學生用廢鋼絲繞制,沒有溢水杯,也可以用在玻璃杯上套兩個橡皮圈的方法代替;等等。
引導學生積極參與自制教具學具的活動,不僅為邊學邊實驗教學提供了一定數量的實驗儀器,為物理教學創設了良好的實驗條件,而且學生通過自制教具和學具,增長了才干,提高了動手能力。
(三)認真上好學生邊學邊實驗課
邊學邊實驗課一般包含下列三個環節:“設疑引學,辨疑解難,釋疑鞏固。”
篇3
一跟進式因材施教
深入觀察,了解學生,老師不但要了解學生的行為,更要了解學生的內心真實的想法。俄國教育家烏申斯基早就指出:“如果教育學希望從一切方面教育人,那么就必須首先也從一切方面去了解人”[1],現在的學生有很多奇異的想法,你不去觀察他,了解他,研究他,就不能理解他;如果不能理解他,那就很難提高教學的效率。在平時工作中,應研究研究自己的學生,研究學生的一切行為以及產生這種行為的原因,從而采取相應有效的教育教學方法。物理是一門理論聯系實際,而且實用性很強的科學。在教學中,我不僅要根據教學內容,社會實踐與現實來確定具體的實驗項目,更要結合學生實際現狀等具體情況來確定教學方式,教學手段。不同班級,不同年級,不同專業知識基礎,不同時段的學生有著不同的層次和學習需求。教學中,教師必須充分把握學生的各自專業特點,各階段的學生心理變化,教師及時調整教學內容和教學手段,從而量身制定相應的教學方案和方法,切實做到因材施教。教師千萬不可將自己多年所學的知識,機械的教授給每一個學生,“一招行天下”的思想,在一對一教學中尤為大忌[2]。
二授之以魚不如授之以漁
教會學生做題,不如教會學生做題方法;教會學生做題方法,更不如教會學生學習的方法。我省物理考試都已采用新課程教材,在知識體系中雖然與舊教材只有幾點出入,但對學生卻提出了更高的要求。而促進學生學習方式的提升。物理實驗教學過程要讓學生參與到實際動手中,讓學生體會到物理與生活的緊密性,物理在實際中的作用。讓學生體會到不僅是行為上的直接參與,更是情感,心靈,思維的參與;提供適量時間給學生提問,鼓勵學生去探索,去思考,去發現,充分發揮學生的主觀能動性,體現學生應有的價值,讓學生在參與中體現人生價值,學會學習和創新,同時養成獨立思考,善于探索的習慣。這種學習習慣將使他們受益終生。
三關愛學生,及時鼓勵
(一)增加學生的成功體驗對學生來說,經常失敗很容易摧毀學生的心靈,使他們失去對學習知識的欲望,生活的希望,產生失敗者的自我形象。相反,適度的成功體驗能成為不斷上進的動力力量,往往能幫助學生形成成功者的自我認知,從而因此,教育工作者要設法創造讓學生能順境,調動學生的主觀能動性,學習積極主動的學習,對未來生活的充滿美好的愿望和預期。當然,成功體驗并不否定挫折教育,挫折教育關鍵在于教師如何引導學生認識挫折和失敗,并從中學會不屈不撓,戰勝自我的精神。(二)幫助學生充分認識自身價值和潛力要增強學生的自信心,幫助學生認識到自身擁有巨大潛能,每一位學生的先天的智力都差不多,關鍵在于后天的努力,平時的恒心和毅力,使他們深信只要自己在某些領域的努力持之以恒,就一定能做出比較突出的成績和有廣闊的發展空間。(三)幫助學生建立合理的成功期望值教師要對每個學生的個性進行深入的了解和分析,綜合各自的實際情況,幫助每位學生建立和健全適合自身發展水平的理想和成功預期,教育學生不能好高騖遠,眼高手低,而要踏踏實實地完成每一項學習任務。這樣,可以避免學生因期望過高難以實現而遭受心理挫折。(四)樹立榜樣幫助學生樹立自信心利用學生模仿力強的特點,教師可以有針對的選取具有深刻教育意義的示例與值得效仿、學習的人物介紹給學生,讓學生向著正確的方向努力,幫助學生樹立信心及動力。(五)堅持正面教育,多鼓勵,少貶抑每一位學生的自我意識,自我形象是隨著外界的變化而變化,一般來講如果所獲外界的評價大多是積極肯定的,正能量的,學生對取得成功的自信也就大一些,自信的欲望也就淺一些,表現的積極一些。相反,如果所獲得老師的評價大多是否定的,消極的,學生就會產生自卑的心理,學生的自信心相對要差很多。要保證教育獲得成功,教師需堅持正面教育,及時批評也不能使用貶義,更不能責罵學生“沒有出息”,“這么簡單都不會”等語言過激的詞。教師無論表揚學生,還是批評學生,都要用適當的詞語和適當的語氣。對一些驕傲自滿的學生不宜過多的表揚,適當的提醒學生。批評時要嚴格遵循“避免或者防止將來發生類似事件”的原則,不能處罰學生。
四教師應堅持學習,不斷完善自我
周圍的許多老師經常感慨,現在的學生越來越難教。難在何處?難在學生懂得的東西越來越多,老師的絕對權威受到了挑戰;那在現在的學生大多是家里的獨生子女,社會,家庭對老師提出的要求越來越高。要適應新形勢下的教學要求教師應該充分了解學生生活的環境及知識增長和心理需求變化,而這只能靠教師自己去深入思索,去探究,然后歸納整理,上升到一定的高度,撰寫成教科研論文。接著再實踐,再總結,如此循環往復,呈螺旋式上升,教師的個人才干將會得到極大的提高。只要教師我們在教育的課堂中和平時對學生多一些了解和關注,多一些關心和關懷,讓所有的學生都向老師敞開心扉,把老師當作他們學習成長的好朋友,樂意與老師親近,讓老師真正成為每一位學生的益友良師。
作者:何祖明 黃正逸 單位:常州大學
篇4
文科學生的大學物理實驗與理科生的大學物理實驗有很大區別,大學物理實驗是理工科學生的必修課,是對理工科學生進行實踐性、科學性、應用性科學實驗工作的一個基礎課程,為理工科學生專業發展打下堅實的基礎,同時也是在學校內提高理工科學生實踐能力、創新能力的較好途徑。而文科物理實驗教學是提高文科大學生的科學素質,通過實驗教學,訓練學生逐步培養獨立思考、尊重客觀事實、勇與批判的科學精神。要合理設定文科物理實驗的教學目標,文科生的物理實驗課程應該有別于理科生的課程教學目標。在培養目標上在教學內容處理上,理工科物理實驗教學要求學生物理學相關基礎要扎實,課程的邏輯性強、數據采集和處理精度高,技能性要求高,但對文科學生來說,物理實驗教學只是為了讓學生了解物理的基本知識,通過實驗獲得最基本的實驗知識,了解實驗的步驟和具體要求,掌握一定的實驗技能,并且從實驗中得到推理和分析實驗的技能,文科大學物理實驗教學內容上,應該選擇一些生動、形象和具有一定的實用性的實驗內容。打破原來實驗教學依附于理論教科書的教學模式,按照文科學生的專業特色和學生的需要,根據文科學生的思維特點,由淺入深的安排實驗課程,通過實驗主要培養學生實驗儀器準確的操作,了解當下科技的最新成果,物理實驗課是對文科專業大學生進行科學素質教育較好的課程。通過對物理實驗的操作,可使文科專業的大學生提高觀察事物、分析事物的能力,并且認識到尊重客觀事實、理論聯系實際的重要性,在文科專業的同學當中普遍對物理實驗沒有興趣,積極性不高。造成這種現象的原因是我們的實驗教學內容太深奧,缺乏生活性,對學生的生活沒有任何幫助,我們應該結合文科學生的思維,實驗教學的內容要側重于物理實驗的趣味性的,與生活緊密的聯系的,能夠解決學生在生活中有疑問的物理現象有幫助的實驗;另一方面,在教學當中多增加一些演示實驗,多媒體等輔助教學,積極引導學生注意觀察物理現象,吸引學生注意力,調動其積極性。同時我們也要加強同學們學習物理在我們生活科技、軍事科技中的作用,讓大家認識到物理課的重要作用。
三、文科大學物理實驗教學的方法和手段
篇5
一、夯實基礎,做好實驗基本儀器的復習
根據《考試說明》,高考所涉及的基本儀器包括刻度尺、游標卡尺、打點計時器、天平等13種,歷年來高考將基本儀器的考查放在非常重要的地位。因此在復習期間,必須對《考試說明》所要求的13件基本儀器的構造原理、使用方法、讀數規則、注意事項等逐件過“關”,逐項弄通弄懂,精心選編例題習題,精講精練,舉一反三,促進遷移。在復習期間,可借且于多媒體,利用其容量大、交互性強、再現性和重復性的特點對常見的基本測量儀器的讀數、使用方法及實物連線進行專題訓練,使學生徹底掌握儀器的結構、原理、用法和讀數。
二、課堂講解與課后動手相結合,做好演示實驗的復習
從93年起,全國高考物理試題出現了一個新特點,加強了中學物理教材中演示實驗的考查。連續幾年對教材中演示實驗的考查,絕不是偶然,這表明中學物理教學必須按綱扣本,以本為本,以強化素質教育。但考綱上所規定的演示實驗多達100個左右,在復習期間對每一個實驗重做一遍是不可能的,也是不科學的。本人認為,在復習期間可以從兩方面著手,一方面將演示實驗的復習安排在第一輪復習中,相應的實驗穿插在每個單元知識中進行;另一方面,可以安排在高考前夕,即5月下旬到6月初,向學生開放實驗室,給學生再次動手操作的機會,同時附上相應的實驗習題,讓學生根據自己的掌握情況、熟練程度針對性動手操作。通過這樣的復習,學生一來可以熟悉比較重要的演示實驗,二來能使實驗操作與學生的思維有機地結合起來,使得實驗得到活化和深化。
三、顧及全面,突出重點,做好分組實驗的復習。
分組實驗是實驗考查的重點,高考涉及的分組實驗共有17個,力學實驗8個,電學實驗5個,光學實驗3個,外加一個熱學實驗。歷年來,實驗得分率較低,說明學生對實驗并沒有真正理解,走馬觀花,不求甚解。主要原因在于教材給定了器材,規定了操作方法,確定了實驗步驟,實驗結果只能得到一些學過的結論,學生的思維被課本束縛住,思維不夠開闊。在復習期間,我們不僅要掌握課本上的要求,還要能運用學過的物理知識設計出既能解決問題又較合理的實驗方案來。在復習分組實驗時,應注意:1、實驗原理的復習是關鍵;2、結合實驗原理,指導學生對實驗器材進行正確選擇和運用;3、指導學生對實驗步驟的理解;4、指導學生掌握對實驗數據進行正確處理方法。
下面再著重談談在具體復習中如何改進實驗教學,培養學生的創新思維。
一、以立足獨立操作滲透基本方法培養思維能力
在物理教學中過程,要充分發揮教材中演示實驗和學生實驗的作用,引導學生根據已學的知識去明確實驗的目的、設計意圖、實驗原理,在明確的前提下積極鼓勵學生獨立操作實驗。讓學生在操作中學會正確使用儀器和掌握操作觀測、數據讀取、數據處理、歸納結論、寫出報告等實驗技能。同時啟發學生在獨立操作過程中理解、掌握、運用物理基本概念和規律,讓學生在實驗中培養思維能力。并通過實驗注重向學生滲透實驗設計思想和實驗基本方法,培養發展學生實驗思維能力。如通過游標卡尺和布朗實驗等讓學生領會“放大法”(疊加法)思想;通過測定勻變直線運動的加速度、測定玻璃的折射率和云室等實驗讓學生領會“轉換法”(代替法、間接法)思想;通過牛頓第二定律和氣態定律的驗證讓學生領會“控制條件”法思想;通過自感現象、光譜分析等實驗讓學生領會“比較法”思想。通過實驗數據記錄、數據處理、有限數字的運算、誤差分析等讓學生領會掌握物理數據的處理基本方法,如列表法、解析法和作圖法等。
二、以同一實驗有限儀器多種方案培養思維的流暢性
在物理實驗教學過程中,除了指導學生明確實驗目的、實驗原理、鼓勵學生獨立操作領會實驗思想和方法外。還應選用一些典型的實驗,在同一實驗和有限儀器的條件下,通過多種方案的設計、討論和辨析等思維活動,培養學生思維的流暢性。如在測金屬導線的電阻率實驗教學中,可設置測電阻值的設計型實驗讓學生設計多種實驗方案。如給學生3V的直流電源、電阻箱、安培表或伏特表、開關各一個和導線若干,讓學生設計方案粗略地測出金屬導線電阻值,要求畫出方案電路圖,并說明原理。學生通過設計、討論、辨析和篩選,可得設出與教材不同的幾種正確方案:
方案一:如圖一所示,電阻箱與待測電阻串聯,從安培表讀出電路中的電流強度,從電阻箱中讀出分壓電阻值,由歐姆定律求出電阻箱兩端的電壓V=IR。因為題意要求粗略,可以認為電源電壓保持3V。根據串聯電路的電壓分配與電阻成比的關系可求出等測電阻值。改變電阻箱的阻值,可得到另幾組數據,最后求出它們的平均值。
方案二:如圖二所示電路,用伏特表直接測出電阻箱的兩端電壓,以下步驟同方案一。
方案三:如圖三所示電路,通過測出總電流和電阻箱支路的電流,間接算出待測電阻中的電流,根據并聯電路各支路電流與各支電阻成反比的關系,即可求出待測電阻值。
三、以設置新情景實驗遷移實驗方法培養思維的變通性
在物理實驗教學過程中,應設置新情景實驗材料,讓學生根據實驗目的要求和現有提供的儀器設備,發揮思維遷移功能,將已學的物理知識和實驗方法遷移到新情景問題中去,引導學生開動腦筋自行設計多種方案進行實驗,培養思維的變通性。例如:在LC振蕩電路中,如已知電容C,并測得電路的固有周期T,即可求得L。為了提高測量度,需多次改變C值并測得相應的T值?,F將這六組數據標示在以C為橫坐標,T2為縱坐標的坐標紙上,即圖中用“×”表示的點。⑴T、L、C的關系為____。⑵根據圖中給出的數據作出T2與C的關系圖線。⑶求得的L值是__________。
一般情況下,實驗數據處理的方法有兩種,一種是計算法,多次測量求平均值,另一種是圖象法。用圖線來表示物理規律或用圖線來研究物理規律是物理學中常用方法之一??荚囌f明書中明確地指出:“必要時能運用幾何圖形、函數圖象進行表達分析”。歷年的高考試題??疾檫@方面的能力,因此考前要對學生進行圖象專題訓練,以培養這方面的能力。培養了這方面的能力,既使出現了一些新的物理情景,學生也會把學過的知識、方法遷移過來,順利完成任務。
四、以同一實驗自選儀器多種設計培養思維的獨特性
在物理實驗教學過程中,應有計劃地組織學生進行與眾不同的系列實驗設計,激發學生根據實驗目的運用已學理論和實驗方法確定原理、設計獨特的實驗方案、自選儀器按方案步驟進行實驗,培養學生思維的獨特性和創新性。如重力加速度的測量方法,在指導學生獨立完成教材用單擺測定實驗后,應恰時誘發學生獨立思考,想出其它與眾不同的測定重力加速度的實驗方案。因為在做本實驗前學生已做過“測定勻變速直線運動的加速度”和利用重物自由下落“驗證機械能守恒定律”的實驗裝置和方法。于此,啟發學生設計利用重物自由下落過程中打出的紙帶上的點,用“逐差法”算得重力加速度的實驗方案,并根據設計方案確定步驟自選儀器進行實驗。也可啟發學生根據自由落移公式h=gt2/2設計實驗方法。將一個低偏金屬盤放在地板上,再將一條酸式滴定管安裝好,使得從閥門流出的水滴從1cm以上的高度處落到盤中,發出清晰的滴水聲響。細心地調整閥門,使得一個水滴碰到盤子的瞬間,下一個水滴正好從閥門處開始下滴,用秒表記錄水滴下落時間(計下半分鐘內落下水滴數取平均值t),用米尺量出管口距盤子的距離h,代入公式h=gt2/2。即可求得g。還可設計其它獨特的實驗方案,在此不最一一舉例。
篇6
一、引言
注重學生實踐能力和創新能力的培養,目前已經成為教育工作者的普遍共識[1]。對于實驗教學方式的改革,已經有很多人做出了探索性的嘗試。比較多的是采用多媒體課件[2]、建設網絡開放實驗室[3,4]等“重度”依賴軟件或網絡的方法,優點是形象生動、時間靈活等等,不過缺點也是顯而易見的,無論多媒體課件還是網絡實驗室,都需要大量人力物力的投入。這一點對于很多的改革嘗試無疑是最大的障礙,尤其是作為基礎的大學物理實驗教育。而大學普通物理實驗課是大學生接受系統科學實驗方法和實驗技能訓練的開端[5],也是學生日后進行綜合性和設計性實驗的基礎[6]。
針對這種情況,本文提出了“輕度”結合網絡應用,改進大學物理實驗教學的方法。
二、傳統的實驗教學
傳統的大學物理實驗教學方式通常由下面的幾個步驟組成[7]:
1、教師布置準備實驗;
2、學生在課前根據教材完成實驗的預習部分;
3、上課時教師先把實驗原理步驟等細講一遍;
4、學生根據指定的實驗方案按部就班地進行;
5、學生在課后完成實驗報告并提交;
6、教師根據實驗操作及實驗報告給出實驗成績。
上述傳統的實驗教學方式弊端是,在很大程度上拘束了學生的思維空間,而且使得本來可以做得非常有趣的實驗變得枯燥無味,不能達到培養能力,鍛煉思維和增強創新意識的要求。而且教師與學生的互動限制于課堂上較短的時間內和書面的實驗報告有限的空間里教育教學論文,師生之間往往不能進行較有深度的交流,以至學生對掌握的實踐技巧理解不深,不能很好的融會貫通,往往是這個儀器的操作會了,下次碰到類似的儀器還要重新學。
三、改進的教學方式
1、網絡資源基礎
目前,高校校園的網絡普及率是非常高的,新生代的學生對于網絡已經像對自己的手掌般熟悉,而互聯網絡上的資源無疑是極其豐富的。大學物理實驗的大多數實驗項目在經過過去許多年的改進之后,已經完全成熟,盡管使用的實驗儀器有所差異,不過本質上都是相同的。而且很多的高等院校都將一些實驗講義甚至是多媒體課件放在網上[8]。所有這些,都為學生的學習提供了十分豐富的網絡資源基礎。
2、師生互動方式
網絡互動方式主要有IM(Instant Messaging:即時通信)、BBS(論壇)、Email(電子郵件)等方式。通過下表比較這幾種互動方式的優缺點。
互動方式
優點
缺點
IM(即時通信)
速度快,即時響應
內容形式比較單一
BBS(論壇)
互動性強
技術門檻較高
維護需要較多的人力
Email(電子郵件)
篇7
合作意識和團隊精神培養是學生素質培養的重要方面,往往能激發出學生團體集思廣益,創造出更好的成績,也有利于學生更好地融入社會。正所謂“同心山成玉,協力土變金”。在物理實驗教學中,通過科學分組開展探究,用合作促學習是提高育人質量、提升教學效果的好辦法。教師首先要科學合理地把學生分成若干個探究小組,注意不同程度、不同性格學生之間的搭配,以確保小組能夠按實驗要求積極認真地開展工作,其次要培養學生創造思維和操作技能,必須引領學生實際參與實驗活動,注重學生參與探究的過程體驗,最終利用小組間良好的探究合作氛圍來獲得物理知識。如在講授阿基米德定律的影響因素時,由于涉及到液體密度、物體密度、排開液體體積、物體體積、物體現狀、物體沒入深度等若干影響因素,可以給不同小組分配一個或兩個任務來完成,通過實驗獲得結論,最后把所有小組結果匯總起來,從而通過每個小組分配不同任務協作完成一個實驗,既讓學生掌握了必要的物理知識,又充分發揮了小組合作學習的功效。
篇8
創新不是憑空的胡編亂造,而是通過對客觀事物的觀察、分析、總結,在客觀事實的基礎上來得到前人沒有得到的結果結論,或者是用前人的正確結論創建新的領域。如果把創新等同于建造空中樓閣,那是對創新的一個歪曲,是非常容易誤入唯心主義的泥潭的。
物理就是以實驗為基礎的學科,也就是物理的定義、定理、規律、定律都建立在大量的實驗和實踐活動中,那么我們所說的實驗也就不僅僅局限于現行初中物理教科書中所安排的十九個學生分組實驗,兩百一十一個演示實驗和若干課外小實驗。我們的實驗教學可以在課上,也可以在課下;可以使用實驗室所配備的器材,也可以自備自制教具,甚至可以使用我們日常生活中的現有物品,經常用學生身邊的物品做實驗,如用鉛筆和小刀做壓強實驗,用雪碧瓶做液體壓強與深度關系的實驗,用汽水瓶做大氣壓實驗用眼藥瓶做物體的浮沉實驗,用水和玻璃做光的色散實驗等,這些器材學生更熟悉,更有利于使學生明白物理就在身邊,物理與生活聯系非常緊密。而且通過這些課本上沒有出現的器材啟發學生的創新能力:大家一起來想一想,還可以用什么來說明我們要知道的內容?;蛘?,這種類似的方法我們可以用來解決其他什么問題,等等。調動學生剛剛起步的創新的意識和創新的精神。
總之,我們不是為做實驗而做實驗,我們做實驗是學習這種研究事物內在聯系,研究問題的方法。
二、實驗教學方法的改革
1、觀察是創新的前提
觀察是實驗的第一步,也是創新的前提。沒有對客觀事物的認識是談不到創新的。我們在實驗教學中首先應該使學生知道:所謂觀察就是要有目的地辨明觀察對象的主要特征,注意發現引起變化的條件和原因,其次,要使學生了解觀察是要經過一定的努力,克服一定的困難,才能發現問題,才能得到對事物的正確認識和正確的結論。
需要指出的是:在教學中應該讓學生知道,觀察事物是科學方法中提取大量事實的第一步,也是我們要進行任何創造和超越的第一步,我們所需要的不僅僅是大家觀察到的結果,更重要的是觀察這個活動的本身,觀察在生活中無處不在。比如觀察水的沸騰實驗中要求學生注意觀察在給水加熱的過程中,能看到什么?在此基礎上引導同學討論觀察的方法和應注意的問題??梢蕴崾究吹降牟煌默F象是由不同的原因引起的,但是具體到是哪些原因,應該由學生通過多次的實驗得出一定的結論,而不是老師在黑板上把各種條件羅列出,再提供給學生實驗。那樣做實際限制了學生的思維,是不利于學生形成創新思維的。
2、實驗,在學習中創新。
人們的許多物理知識是通過觀察和實驗認真地加以思索和總結得到的。如對于彩虹,自然界在特定雨天后才能看到,平時看不到。在序言中教學中用三棱鏡做光的色散實驗讓彩虹出現在教室里,使學生感到新奇,通過這段教學師生共同討論,形成共識,知道什么是實驗。實驗就是在人工控制條件下使物理現象重復出現供人們觀察的工作。通過實驗,能夠對物理事實獲得具體的明確的認識,有助于理解物理概念和規律。那么在這里學習的就不是色散的知識,更重要的學習了這種探索事實根本的方法——實驗。
實驗中要有實事求是的科學態度。教育學生每做一個實驗應該:了解實驗目的,正確使用儀器,作必要的記錄,得出相應的結論整理好實驗器材。根據實驗觀察到的現象和結果得出結論,做出正確的實驗報告。向學生適當介紹一些物理學大師所做的物理實驗以及所取得的成績,而在以后的學習中能夠運用這些方法來探索知識。
3、重視方法的總結,動手動腦
科學方法提出這樣幾個步驟:收集大量資料,證據;總結分析;得出結論;提出意見和建議。實驗做完了,結果出來了,我們的實驗是不是就結束了?沒有。應用才是我們的最終目的,這也完全符合唯物主義方法論中關于從實踐到理論再由理論到實踐的辨證原則。
當學生做了基本實驗后,教師應當對學生實驗提出較高層次的要求--做驗證性的和設計性的實驗。比如在做完測平均速度的實驗后應該總結實驗時所采用的物理方法:控制變量的方法,這種方法在物理的實驗中是最常用的,是應該掌握的。這樣在學完密度知識后根據實驗室所能提供的器材可以要求學生解決如何測金屬塊的密度問題,學生可以根據控制變量的方法提出設計方案,也可以提出一些具體問題,自己設計實驗方法進行實驗。這不僅對前面知識的應用,也是一種對物理方法的使用。
運用現有的知識內容推論后面的學習內容是一種物理研究的思路,更是學生應該掌握的物理方法之一。在這個研究的過程中也更容易有新的突破。在做固體融化的實驗過程中(直接加熱),開始的實驗結論和課本上總是不一致,學生甚至考慮了課本的大膽想法。在引導學生考慮小學學習的熱平衡的知識后,就有學生考慮是不是加熱不均勻的問題,通過討論,最終使用了水浴的方法來解決了問題,結論與課本基本一致。這就是運用來探討新知識新方法,在探討中學生也品嘗到了成功的喜悅。
三、實驗教學評價中的新意識
篇9
2實驗藥品選擇不必拘泥于教材
在全國提倡綠色環保的大環境下,我們對實驗藥品的選擇也應盡量是無毒或是低毒的?,F各高校使用的物理化學教材多種多樣,但都包括經典的實驗項目,且實驗藥品也基本相同。比如燃燒熱的測定,幾乎所有的教材都是使用萘作為測定對象,萘容易揮發和升華,吸入萘蒸氣后,可引起頭痛、乏力、惡心嘔吐,皮膚接觸后可引起皮炎。嚴重者會導致溶血性貧血及肝、腎損害及白內障、視神經炎和視網膜病變等[6]。從綠色環保和對學生安全的角度考慮可采用蔗糖或葡萄糖等代替萘,同樣能達到實驗目的。再比如最大氣泡法測定表面張力的實驗,我校原來采用教材上的實驗藥品正丁醇,但學生普遍反應此藥品氣味大,長時間實驗感覺眼睛不舒服,因此現改為用乙醇做實驗,盡管乙醇也稍有氣味但無毒,學生使用安全且環保,并且學生對該藥品熟悉、接觸多,還會增加學生對實驗的積極性,取得更好的實驗效果。
3全面考核學生的實驗教學成績
以往傳統的物理化學實驗成績的評定,是學生做完實驗后,將實驗記錄下來的有關實驗數據,利用課后時間將實驗報告完成,老師根據學生實驗報告的好壞評定出實驗成績,這樣不能全面真實反映學生實驗水平,往往會造成有些同學實驗時認真,動手能力強,但由于實驗報告寫得不好而成績不高;有些同學做實驗時敷衍了事甚至不動手,課后抄襲或綜合他人數據報告寫的好而得高分,出現“高分低能”、“低能高分”現象,這種隨意性和偶然性,勢必影響到實驗總成績[7]。因此對學生實驗成績應全面考核,實驗成績的評定可包括預習報告、操作能力、現象及數據記錄、實驗報告等幾方面內容,每一項指標均在實驗總成績中占有比例,實驗教師根據學生在各個方面的表現給出成績,避免上述狀況的出現,做到對學生的成績評定公平合理。
篇10
教師是物理知識實驗教學活動中的主導,是引導學生進行物理知識實驗教學活動的主體,所以,教師在物理知識實驗教學活動中要做好實驗演示,首先要向學生介紹物理知識實驗教學活動的探究目標、實驗驗證方式以及實驗中要注意的細節,保證學生在物理知識實驗教學活動中帶有明確的方向性,不會因為對實驗本身性質認識的不清楚而導致實驗教學活動的失敗,在學生的物理知識實驗探究活動開始前,教師要針對相應的物理實驗活動可能會出現問題的環境進行詳細的演示實驗,并在演示活動中引導學生關注實驗活動的關鍵環節。例如,探究《蒸發吸熱》時,教師在講臺兩側各置一鐵架臺,并各固定一支溫度計,其中一支溫度計在下端包一酒精紗布,另一支不包。請兩名學生在黑板上記錄每隔半分鐘溫度計顯示的溫度,再請兩名學生用扇子扇溫度計,讓學生觀察酒精蒸發過程中溫度計的變化,使學生對這一部分物理知識有深刻的感性認識。
篇11
二、怎樣改革物理演示實驗教學
1、重視演示實驗教學,加強能力培養。
目前,學生普遍感到物理“難學”,其原因之一就是物理教學中缺乏實驗。而一些經濟發達的國家,他們非常重視物理實驗教學和研究問題的方法,如日本初中物理的課時數只有75課時,但安排的學生實驗卻有20個,演示實驗有130個,并且絕大多數都是研究性實驗,基本形成以實驗為中心的課堂體系??梢?,他們的學生在實驗方面得到訓練和能力培養比我國的學生多得多,他們學生的實驗心理素質比我國中學生強。因此,在當前我國中學教育由應試教育向素質教育轉變過程中,我們對物理實驗教學,必須引起高度的重視,為了研究好這些課題,教師必須研究教材中哪些地方學生感到抽象、容易混淆、接受困難,并結合教學實際,研究解決的方法,努力開發一些直觀的演示,同時在教學中引進近代物理學的某些思想方法和現代科學的新成就,例如:用激發演示光的干涉和衍射,用發光二極管演示電磁感應中機械能與電能的相互轉化等。在實驗教學中,可在規定的實驗中,適當增加相關演示項目,使教學內容更加豐富,使學生的眼界更加開闊。例如“分子間作用力”的演示,可在兩只乒乓球間夾上一段彈簧,球的外側套上橡皮筋,平衡時,引力等于斥力;增大球距時,引力大于斥力;縮小球距時,引力小于斥力。這樣不僅培養學生對物理的學習興趣,更多地拓寬學生視野豐富他們的想象,而且能有效地提高了學生的觀察能力、分析問題和解決問題的能力。
2、在演示實驗中增加學生的參與。
演示實驗是教師利用課堂時間為學生演示,在操作的同時又引導學生對實驗進行觀察、思考和分析的一種物理實驗教學方式。傳統的課堂教學,演示實驗通常教師演示,學生看,但是很多實驗學生根本看不清,特別是后邊的學生。不同程度的限制和阻礙了學生智能和潛能的發展,直接影響學生實驗心理素質的提高。因此,在演示實驗中,應積極引導學生觀察、猜想、分析、歸納總結,甚至在實驗操作上讓學生積極參與,讓學生充分了解實驗的內容,多次重復,加深印象,鞏固記憶。例如:在“楞次定律”一節的教學中,筆者變原來的課堂演示實驗為邊做邊講實驗,每兩位學生發一套實驗器材(干電池、電流表、原線圈、條形磁鐵、導線),實驗中讓學生首先觀察電流方向與電流表指針偏轉方向的關系,再觀察原線圈的電流方向與磁鐵運動方向的關系,把直觀的材料作為培養學生知覺、觀察力的材料,引導學生仔細、準確地進行觀察,然后引導學生討論、研究、對比、總結出感生電流所引起的磁場方向與磁鐵運動方向的關系,最后訓練學生用科學的語言描述,并解釋所觀察到的現象,從而順理成章地寫出楞次定律??梢?,演示實驗在教師指導下讓學生參與,不僅有顯示學生實驗技能的機會,又能得到科學方法的訓練及能力的培養,加深理解和掌握物理概念和規律,同時可領略物理學的思想,培養科學態度和科學方法。
3、變驗證性實驗為探索性實驗。
中學物理課堂演示實驗可分為驗證性實驗和探索性實驗,而大部分是驗證性實驗。驗證性實驗是對知識的正確與否加以驗證,鞏固和加深對基本規律和基本原理的認識。但是,對學生在學習物理的科學方法和科學態度方面不能得到鍛煉,也不利于培養學生主動探索物理規律的能力,而探索性實驗對培養學生思維能力、創造能力、自學能力、觀察實驗能力及解決實際問題的能力有獨到的作用。正如愛因斯坦所說:“對真理的探索比占有更加寶貴”。
因此,在教學中可把一些驗證性的實驗變為探索性的實驗。在實驗教學中,要盡量再現實驗的設計過程,多讓學生想想:“為什么要這樣做?”“換種方法行不行?”以此滲透物理思想,啟迪學生思路。例如在“牛頓第二定律”一節的教學中,筆者將這個驗證性實驗變為探索性實驗。其研究方法:①邊學邊做實驗:首先讓學生按照自己設計好的實驗方案做實驗,使學生從實驗中初步認識物體的加速度a與物體的質量m及它所受外力F有關。然后,筆者再演示課本上的實驗,規范操作,這樣,不僅使學生掌握科學的實驗方法,而且讓學生觀察實驗過程,注意發現研究對象引起變化的原因和條件以及在實驗中出現的現象,使學生對a和F、m的關系獲得感知。②探索知識:指導學生對問題進行具體研究,處理實驗數據、列表、畫出a-F、a-1/m的圖象。③歸納總結:師生共同分析、歸納、總結出牛頓第二定律。這樣,讓學生用實驗探索和理論探研兩種方法自我進行推證,在推證過程中學生就自然而然地對核定的研究對象、成立條件、使用范圍、注意事項搞得一清二楚。讓學生由學知識變為主動探索自然規律,對知識學得更扎實更牢固,同時使學生受到科學方法的熏陶。
4、合理運用多媒體,優化演示實驗教學。
篇12
物理實驗使指人們根據研究的目的,利用科學儀器設備人為的控制或模擬物理現象,排除干擾,突出主要因素,在最有利的條件下研究物理規律的一種活動。物理實驗可以簡化和純化研究過程;可以強化研究條件;可以加速或延緩物理過程;可以重復再現物理過程;可以對物理現象或過程進行定量研究。總而言之,物理實驗在物理教學中有十分重要的作用。下面從以下幾點加以說明:
一、物理實驗可以培養學生的觀察能力。
教師在演示實驗中,首先要讓學生明確實驗觀察的目的,其次要讓學生觀察實驗的裝置,認真觀察實驗儀器的初始狀態,了解各部分儀器、儀表的作用與功能,使學生對觀察的目的,實驗的儀器裝置有一個整體認識。在做電學實驗時,要先讓學生看清電路。第三,要引導學生認真觀察實驗現象的發生和變化過程,演示實驗一般要重復做二至三次,以便于學生反復觀察,紀錄實驗現象、結論,教師還要帶領學生分析思考逐步形成理論。這樣,學生的觀察能力得到了培養,對理論知識建立的過程有了較清楚的認識,使知識具體化,幫助學生理解較抽象的理論物理知識,能夠使其久久留與腦海之中,保持較長的記憶時間1。一般地,第一次演示時,讓學生集中觀察發生的現象,第二次要求學生觀察老師的操作,以便明確現象是怎樣發生的,第三次讓學生綜合觀察現象發生的過程及其結果如何。
為了增強演示實驗的效果,培養學生的觀察能力,教師可以在演示實驗前或演示實驗過程中,提出一些思考性的問題,以便引導學生觀察實驗中發生的現象及現象變化過程,把學生的無意注意轉化為有意注意,引導學生集中注意力觀察最需要觀察的事物,并在演示實驗過程中指導學生觀察方法,以及觀察中應注意的問題。
在演示實驗的觀察訓練中可以逐步減少教師的指導,從開始時實驗前做詳細的指導觀察逐步地變為有重點地指導觀察。在學生具備一定的觀察能力后,可運用“無聲演示”的方法,即教師在演示前和演示過程中都不講解指導,而只操作給學生觀察,演示結束后,讓學生把觀察到的現象和過程用科學語言正確描述出來,可以先提一名學生回答,然后請其他學生補充,直至達到要求為止。也可以讓每個學生看完教師的無聲演示后,寫下自己所觀察到的現象和過程,這也是考察學生觀察能力的有效方法之一。經過這樣反復多次的訓練,即可不斷提高學生的觀察能力。
二、通過物理實驗發現物理規律,建立物理理論。
在物理學中,物理規律一般都是通過實驗總結出來的。一些物理學家為了探索自然的規律,不惜從事十年數十年的艱苦實驗,有的還要冒著生命的危險來進行實驗研究。例如法拉第電磁感應定律是經過十年的實驗探索才發現的,在此之前1820年奧斯特發現了電流的磁效應,這使善于思考的法拉第由此得到啟發并提出“磁轉化為電”的設想,1822年法拉第就開始了艱苦漫長的轉磁為電的研究,經過無數次的實驗,終于在1831年發現了電磁感應現象,接著又進行了一系列的實驗研究,最后成功的實現了磁轉化為電的設想,并經過進一步的實驗探索,總結出了法拉第電磁感應定律,開創了人類的電氣化時代。美國科學家富蘭克林是冒著生命危險進行“捕捉雷電”實驗的,并為電學的發展作出了貢獻。科學實驗也是發明家取得成功的必由之路。如美國發明大王愛迪生曾獲1093項發明專利,可以說,他的每一項發明都是通過實驗取得的。例如愛迪生發明白熾燈時為了尋找燈絲的合適材料,曾先后用1600多種礦物和金屬材料進行反復的實驗,歷時13個月,終于研制成功一只亮度達40燭光的炭化竹絲燈泡2。可以說科學實驗是人們認識自然,改造自然的重要途徑。因為人們只有通過變革自然界的活動才能獲得關于自然界的現象和本質的種種感性材料,并在概括大量感性材料的基礎上發現規律和建立理論。
三、通過物理實驗可以驗證物理假說,檢驗物理理論。
通過實驗不僅可以發現物理規律,建立物理理論,而且還能驗證物理假說,檢查物理理論的真偽。因此,實驗既是建立理論的源泉,又是檢驗理論真理性的標準。例如1956年李政道、楊振寧提出的“弱作用下宇稱不守恒”的假說,在被吳健雄的鈷—60實驗驗證后,才被公認。法拉第由“電生磁”萌發的“磁生電”的假說,被實驗驗證后才變為物理規律。另一方面一些物理理論被實驗檢驗后不得不拋棄,如亞里士多德的“落體觀念”在統治了物理學兩千多年后被伽利略的實驗證明是錯誤的而被人們拋棄。有如“以太”和“燃素”雖在物理學中存在多年,最終還是被實驗檢驗而宣告并不存在。
作為物理實驗,它之所以能夠充當驗證物理假說的依據,檢驗物理理論的標準,是由于物理實驗具備檢驗科學真理性的根本屬性。物理假說和理論是人們的思維對于自然界規律性的反映,那么作為檢驗這種反映正確與否的標準不能是理論本身,同時又不能是客觀對象本身,因為作為純粹的客觀對象并不能證明理論與對象是否符合一致;另一方面,作為標準又必須具有把人的思維同客觀世界聯系起來的特性。物理實驗恰恰具備以上作為檢驗標準的條件,所以物理實驗是驗證假說,檢驗理論的標準。
篇13
物理學是一門以實驗為基礎的自然科學,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。無論是經典物理學的建立和發展,還是現代物理學的進展都與物理實驗息息相關??梢灶A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,在加強素質教育的今天,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,這是理解概念和規律的必要的基礎。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理論聯系實際,引起學生學習興趣,引導學生發掘問題,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方法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研究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影響,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。加之科技的飛速發展,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,目前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。[NextPage]
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.從教學內容到教學方式沒有給學生留出足夠的發展空間.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,用同一種方法、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問題和解決問題的能力,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,極大地影響著物理教學質量,與物理教學目的、教育改革的要求和物理實驗教學重要地位很不相稱,與時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。在分析問題、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社會大行動,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,激發學生學習興趣,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。[NextPage]
1)現行有關實驗的教材甚少,有關教育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參考用書。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,掌握科學思維方法等功能。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。教程應根據實驗內容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"研究勻變速運動的規律"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?。?)通過紙帶上打下的點怎樣計算加速度?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問題,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,在實驗時分析、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發展的矛盾沖突。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,激發學生學習愿望;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,又有利于學生理解理論知識。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。[NextPage]
4)由于我國地域遼闊,人口眾多,各地區經濟文化發展不平衡的國情,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,隨著社會、教育形勢的發展,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內容、新的知識,因此,不斷研究教材在使用中存在的問題,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、科技的聯系緊密的實驗課題,應反映物理科學的變革,讓學生多了解近、現代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學習物理的極大興趣,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,既要有物理學理論和實驗知識,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??梢赃M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方法,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。[NextPage]
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)改革考試方法,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理論和考操作結合起來,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??荚嚦煽冇善綍r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。平時考核內容包括上課到位率、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,綜合解決較復雜的問題,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,時間安排在課外科技制作課上進行,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?;?、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、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),在整個活動中自然形成以學生為主體,并由一批骨干隊伍帶動,發展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,還有賴于一個教育系統目標、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,鼓勵學生根據學習的需要或教材中的"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經濟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。[NextPage]
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、教育研究工作者的共同努力,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。
參考文獻:
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)