| 加強(qiáng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)探究能力 | |
| 作者：劉加和 教學(xué)論文來源：原創(chuàng) 點(diǎn)擊數(shù)： 2019 更新時間：2010-7-24 | |
| 江蘇鹽城市馬溝中學(xué) 劉加和
關(guān)鍵詞：物理實(shí)驗(yàn)教學(xué) 實(shí)驗(yàn)探究能力 創(chuàng)新思維 創(chuàng)造能力
二十一世紀(jì)是“創(chuàng)造教育的世紀(jì)”，一場世界性的教育浪潮正在興起，為了提高全民族的素質(zhì)，培養(yǎng)我國二十一世紀(jì)現(xiàn)代化建設(shè)的有用人才，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造能力，我國的教育事業(yè)正順應(yīng)世界這一潮流搭上這趟改革班車，作為實(shí)施教育的新教材，也在不斷適應(yīng)它的發(fā)展。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，不僅關(guān)系到一個國家的生存和發(fā)展，而且對其在國際上的地位起著決定性作用，“創(chuàng)新是一個民族發(fā)展的靈魂，是國家興旺發(fā)達(dá)的不竭動力”，所以培養(yǎng)具有高素質(zhì)、具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能力的建設(shè)者和接班人，是學(xué)校教育的最高目標(biāo)。物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)探究為主的學(xué)科，它以實(shí)驗(yàn)為載體，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力、動手能力，因而在對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能力等方面具有重要的作用。加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)對培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力有十分重要的作用。
一、物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)和物理實(shí)驗(yàn)探究能力的關(guān)系
物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中具有十分重要的作用。在實(shí)驗(yàn)中，通過對一些感性材料的接觸和研究，能激發(fā)學(xué)生對事物的興趣和理性思考。物理的探究源于生活，又用其研究的成果來指導(dǎo)生活。物理問題的探究經(jīng)歷了從發(fā)現(xiàn)問題，提出問題，猜想、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證猜想的正確性，總結(jié)交流實(shí)驗(yàn)結(jié)論，應(yīng)用結(jié)論解決問題的過程，在這探究過程中大大提高了學(xué)生解決實(shí)際問題的能力，加強(qiáng)了對他們思維能力的培養(yǎng)。
物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是指在教學(xué)中利用儀器器材模擬或重現(xiàn)物理現(xiàn)象產(chǎn)生的條件來讓學(xué)生對該物理現(xiàn)象進(jìn)行觀察和研究的活動，包括課堂演示實(shí)驗(yàn)、課堂分組實(shí)驗(yàn)的教學(xué)指導(dǎo)和課外小實(shí)驗(yàn)及家庭小實(shí)驗(yàn)的指導(dǎo)。實(shí)驗(yàn)探究能力是指人類認(rèn)識事物的過程中善于發(fā)現(xiàn)問題，并通過實(shí)驗(yàn)、觀察、探究分析問題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案解決問題的能力，它往往與一個人的動手能力和思維能力有關(guān)，主要體現(xiàn)在敏銳的觀察力、較強(qiáng)的動手能力、善于思考分析能力。
心理學(xué)研究表明，人的思維活動是在感性材料的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的，感性材料是思維活動的源泉和依據(jù)。各種類型的物理實(shí)驗(yàn)，具體形象地展示了物理知識的形成和發(fā)展過程，為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供了豐富的感性材料，在強(qiáng)化學(xué)生感知的同時糾正了其在感知中形成的錯覺，從而達(dá)到豐富學(xué)生頭腦中感性材料儲存及發(fā)展智力、培養(yǎng)能力的目的。物理學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)決定了實(shí)驗(yàn)不僅是物理教學(xué)的基礎(chǔ)，也是引發(fā)學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生主動獲取知識，發(fā)展能力，提高科學(xué)素質(zhì)的基本途徑。
二、如何發(fā)揮物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力中的作用
教師要發(fā)揮各種物理實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中的作用，注重激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力。物理實(shí)驗(yàn)按來源?形式?目的的不同，可分為課堂：教師演示和學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)?課內(nèi)外小實(shí)驗(yàn)和家庭實(shí)驗(yàn)。
1．演示實(shí)驗(yàn)的生動?直觀?形象，極易引起學(xué)生的直接興趣，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。同時演示實(shí)驗(yàn)要有啟發(fā)性，演示實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛱峁┴S富的感性材料，變抽象為形象，通過觀察，思考，使學(xué)生認(rèn)識客觀規(guī)律，發(fā)展能力，培養(yǎng)興趣。例如在講授流體壓強(qiáng)時，我們可以用一只漏斗?一只乒乓球給同學(xué)們演示一個有趣的現(xiàn)象，老師先把漏斗的尖部咬在嘴里，漏斗口朝地，當(dāng)把乒乓球放在漏斗里去，在向漏斗里吹氣的同時把手松開，奇妙的現(xiàn)象出現(xiàn)了，雖然手離開了乒乓球，但乒乓球并不落下來，卻在漏斗口附近跳動著，同學(xué)們會被這一現(xiàn)象驚呆了，“為什么乒乓球不落下來呢？難道重力就不存在了嗎？”再將漏斗和乒乓球交給某個同學(xué)，讓其仿照老師的動作表演，他會吸足了氣，集中力量對準(zhǔn)漏斗尖部吹氣，想把乒乓球吹下去，結(jié)果，乒乓球照樣在漏斗口附近跳動著，并沒有落下去，你吹得愈厲害，它跳動得愈快。這一場面，會激發(fā)在場每位同學(xué)的努力思考：這是為什么？這時候，老師再解釋這一奇妙的現(xiàn)象，這一堂壓強(qiáng)課的效果可想而知。
學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，是實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ε囵B(yǎng)的主渠道，實(shí)驗(yàn)操作能力就是動手能力，是素質(zhì)教育的基本能力之一，是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力的重要途徑，讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)并提出問題，引發(fā)思考，對其思維造成的沖擊遠(yuǎn)比被動接受強(qiáng)烈得多，在實(shí)驗(yàn)中，我們可以采用多種方法讓學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)過程，可以讓先演示后實(shí)驗(yàn)，也可先設(shè)計(jì)后實(shí)驗(yàn)，或讓學(xué)生自己完成的方法完成。例如歐姆定律實(shí)驗(yàn)可以先演示后實(shí)驗(yàn)，測定密度的實(shí)驗(yàn)可以先設(shè)計(jì)后實(shí)驗(yàn)，測定物體質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)可以讓學(xué)生自己根據(jù)說明書完成。
在教師演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)該增加實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)造成份，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造思維的“主動探索性”。演示實(shí)驗(yàn)是思維探索的第一感性材料，由于探索未知事物正是人類高級探索反射在心理需要上的體現(xiàn)，而興趣和情趣又包含著豐富的思維因素，準(zhǔn)確地說是思維探索的“動因”，感性材料越豐富，興趣就越大，所以增加演示實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)造成份，有利于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。而在分組實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，可以靈活地將一些教師做學(xué)生看的演示實(shí)驗(yàn)改變?yōu)閷W(xué)生自己動手操作的實(shí)驗(yàn)。防止演示實(shí)驗(yàn)使學(xué)生“迷信權(quán)威”。將演示實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生實(shí)驗(yàn)，這樣既可增加學(xué)生實(shí)驗(yàn)機(jī)會，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力，又極大地提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性。對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)時間不限制，實(shí)驗(yàn)室隨時開放，只要學(xué)生有時間，就可以進(jìn)實(shí)驗(yàn)室去做實(shí)驗(yàn)，這樣就保證了學(xué)生有充分的時間做實(shí)驗(yàn)，能按照自己的方法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，起到促思激趣的效果。
2．課內(nèi)小實(shí)驗(yàn)是指教師在授課過程中，恰當(dāng)?shù)卮┎逶诋?dāng)堂內(nèi)容中的小實(shí)驗(yàn)。這不僅能加深對物理知識的理解，突破難點(diǎn)，而且也烘托了課堂氣氛，使學(xué)生在“邊學(xué)邊實(shí)驗(yàn)”的氛圍中自然地產(chǎn)生了學(xué)習(xí)興趣。它具有趣味性強(qiáng)、方法簡單、易做、實(shí)用的特點(diǎn)，有助于打破學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的神秘感和畏懼感。如在靜電教學(xué)中，“紙上跳舞”的小實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生在笑聲中體會到靜電的產(chǎn)生與防止方法；再如，在“超重?失重”的教學(xué)中，自由下落的易拉罐中水竟然不從孔中射出，學(xué)生在驚訝之余了解到失重現(xiàn)象。講解力的合成實(shí)驗(yàn)時，用一條線從中間對折后拴在木凳上，然后兩手各提一股線，并逐漸分開，來研究分力與合力的“小實(shí)驗(yàn)”。這些趣味的小實(shí)驗(yàn)是不用障眼法的真正魔術(shù)，它將激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的濃厚興趣，引發(fā)大家探索物理問題的熱情。
課外小實(shí)驗(yàn)和家庭實(shí)驗(yàn)?zāi)茏屛锢碜哌M(jìn)生活，提高社會和家庭在物理學(xué)習(xí)中的作用。課外小實(shí)驗(yàn)和家庭實(shí)驗(yàn)主要取材于身邊的物品及家庭日常生活用品，學(xué)生用這種隨手取材的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，會感到分外親切，也能切切實(shí)實(shí)感到學(xué)有所用。
例如在家庭中研究光的色散，可以：
?。?）利用臉盆和玻璃鏡子，并在盆子里裝滿水，將鏡子斜插在水中，將反射光射到墻壁上觀察反射光顏色的變化。
（2）利用廚房中洗潔精制造的泡沫吹肥皂泡，在太陽底下可以看出五顏六色的顏色，這些顏色都是太陽光經(jīng)過色散后形成的。
（3）在塑料保鮮袋中裝上水，并將其平放在太陽底下，在邊緣處也可以看到太陽光色散后的彩色光帶。
?。?）背對著太陽，在嘴里含一口水，迅速向上噴出，你可以發(fā)現(xiàn)在有霧的地方會出現(xiàn)白光經(jīng)過色散后的彩色光帶。
在進(jìn)行課外小實(shí)驗(yàn)和家庭實(shí)驗(yàn)的過程中，為了彌補(bǔ)某些器材的不足的問題，在保證安全的前提下，允許學(xué)生把部分實(shí)驗(yàn)儀器帶出實(shí)驗(yàn)室，帶回家，把實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)“開放”到家庭中去，讓他們有反復(fù)自我訓(xùn)練的機(jī)會和時間，為學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，激發(fā)興趣提供一個更為廣泛的空間。
三、教師應(yīng)該如何在物理實(shí)驗(yàn)中發(fā)揮自身的作用，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?/strong>
其一，利用探究模式教學(xué)加強(qiáng)學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ε囵B(yǎng)
這是一種在教師引導(dǎo)下由學(xué)生獨(dú)立完成并發(fā)現(xiàn)知識過程的活動，在應(yīng)用這種模式時，要求教師有目的的選擇重演與再現(xiàn)內(nèi)容。物理教學(xué)中極為重要的組成部分的實(shí)驗(yàn)教學(xué)就應(yīng)該合理利用探究模式，來培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>
我們都知道，通過物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，讓學(xué)生掌握一定的實(shí)驗(yàn)技能，學(xué)習(xí)物理學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法，培養(yǎng)嚴(yán)格的實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，并培養(yǎng)學(xué)生正確使用實(shí)驗(yàn)儀器進(jìn)行探究的能力、培養(yǎng)動手做實(shí)驗(yàn)的能力、培養(yǎng)學(xué)生觀察分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的能力等。利用探究式教學(xué)模式，在《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》中提出了一種讓初中學(xué)生必須掌握的最為基本的科學(xué)思維程序：提出問題──猜想與假設(shè)──制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)──進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)──分析與論證──評價──交流協(xié)作，這種思維程序的完成對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰χ陵P(guān)重要，因此要從以下幾個方面進(jìn)行培養(yǎng)，才能更好的達(dá)到課程規(guī)定的目的。
1．要重視學(xué)生觀察能力的培養(yǎng)──這是探究模式的重要條件。物理的認(rèn)識過程多是以實(shí)驗(yàn)觀察為基礎(chǔ)的，觀察是認(rèn)知的窗口，是思維的前提。因此，教師在進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)時，應(yīng)該指導(dǎo)學(xué)生善于觀察。使學(xué)生明確觀察目標(biāo)和初步掌握觀察方法；在實(shí)驗(yàn)完畢后，教師應(yīng)及時糾正存在問題，要根據(jù)實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)和容易忽視的現(xiàn)象進(jìn)行提問，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究。
這樣通過學(xué)生操作、觀察、分析、探究，再經(jīng)過疑問、更正、指導(dǎo)和探究，長時間的堅(jiān)持下去，學(xué)生就能養(yǎng)成一個全面、仔細(xì)、系統(tǒng)的觀察習(xí)慣，為今后學(xué)生們主動探究打下基礎(chǔ)。
2．要培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力──它是操作的必要條件。讓每一位學(xué)生親自動手做實(shí)驗(yàn)，這是新課程教學(xué)中竭力強(qiáng)調(diào)的，這不僅是為了每一位學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)原理，正確使用實(shí)驗(yàn)器材，掌握實(shí)驗(yàn)技能和操作方法，而且也是為了進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生觀察能力和思維能力、物理聯(lián)系與實(shí)際進(jìn)行探究的能力，同時還在于培養(yǎng)學(xué)生良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。因此要注意，在實(shí)驗(yàn)過程中，教師要巡回指導(dǎo)，發(fā)現(xiàn)問題并及時糾正；在操作過程中首先要向?qū)W生提出一些要注意的問題，體現(xiàn)教師言傳身教的作用，要用一絲不茍、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度感染教育學(xué)生，切忌違規(guī)操作。
3．加強(qiáng)學(xué)生歸納能力的培養(yǎng)──是探究教學(xué)模式的歸宿（落腳點(diǎn)）。做物理實(shí)驗(yàn)的目的就是通過學(xué)生的探究得出某種結(jié)論，因此，無論是教師的演示實(shí)驗(yàn)還是學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)中無論觀察到什么現(xiàn)象，都要進(jìn)行分析、探究，從而獲得結(jié)論，找出規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力。在實(shí)驗(yàn)中，發(fā)生一些操作上的失誤和實(shí)驗(yàn)誤差在所難免，教師正確指導(dǎo)學(xué)生分析產(chǎn)生錯誤和出現(xiàn)錯誤的原因，通過對整個實(shí)驗(yàn)主要過程的分析探究，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，找出規(guī)律，培養(yǎng)科學(xué)的思維方式，這樣才能提高他們分析問題和解決問題的能力。
其二，構(gòu)建家庭物理實(shí)驗(yàn)室，創(chuàng)造學(xué)習(xí)物理的空間
開展家庭物理實(shí)驗(yàn)活動的具體做法：有計(jì)劃、有目的嚴(yán)肅認(rèn)真地進(jìn)行家庭物理實(shí)驗(yàn)；在實(shí)驗(yàn)中要明確觀察的目的，如實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，通過分析能得到什么結(jié)論；定期檢查學(xué)生完成家庭物理實(shí)驗(yàn)的情況，檢查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，實(shí)驗(yàn)操作過程，對成功之處給予表揚(yáng)，對不足之處幫助分析原因找出解決的方法；鼓勵學(xué)生自行設(shè)計(jì)家庭物理實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生利用其學(xué)過的知識設(shè)計(jì)一些簡易的實(shí)驗(yàn)來說明和驗(yàn)證一些原理和解決一些問題，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力。
其三，多渠道收集物理實(shí)驗(yàn)信息，豐富教師的業(yè)務(wù)水平
應(yīng)該從報(bào)紙廣播和電視中收集一些最新的實(shí)驗(yàn)信息，創(chuàng)造性地加以改進(jìn)，合理地應(yīng)用到教學(xué)中，借鑒科學(xué)的研究方法。要想提高學(xué)生的探究能力，教師必須具有更高的業(yè)務(wù)水平，這樣才能更好地發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰χ械淖饔谩?/p>
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