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一、邊學(xué)邊實驗教學(xué)的特點
所謂邊學(xué)邊實驗,是指學(xué)生在教師指導(dǎo)下,一邊學(xué)習(xí)一邊進行實驗的教學(xué)組織形式;是指學(xué)生在教師的指導(dǎo)下,通過自己動眼、動腦、動手、動口(以下簡稱“四動”)去獲取知識,培養(yǎng)學(xué)生用實驗方法探索物理知識的能力。
(一)邊學(xué)邊實驗教學(xué)是一種低容量高密度思維的教學(xué)組織形式,可以因材施教,切合初中學(xué)生的實際課的容量是指一節(jié)課內(nèi)運用新概念、基本規(guī)律、技能、科學(xué)方法的多少。高密度思維是指學(xué)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(xué)生的特點,在課堂教學(xué)中,若比較多的采用邊學(xué)邊實驗的組織形式,讓學(xué)生通過“四動”進行學(xué)習(xí),使各種感官受到刺激,就能延長學(xué)生的有意注意時間,促使大腦對各感官傳輸?shù)男畔⑦M行綜合分析,進而提高課堂教學(xué)的思維密度。
邊學(xué)邊實驗的教學(xué)組織形式,改變了老師講、學(xué)生聽,老師寫、學(xué)生抄,老師做、學(xué)生看那種因?qū)W生處于消極地位而使課堂氣氛沉悶的情況。由于學(xué)生自己閱讀材料,自己做實驗,還可以討論講述,因此他們學(xué)習(xí)的主動性、積極性就能得到充分發(fā)揮。
邊學(xué)邊實驗的教學(xué)組織形式,充分體現(xiàn)了因材施教的原則。學(xué)生可以自定學(xué)習(xí)步調(diào),有不懂的地方可以反復(fù)閱讀教材,實驗現(xiàn)象觀察不清楚時,也可以反復(fù)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(xué)習(xí)步調(diào),優(yōu)秀生的思維可以得到充分展開,自己可以學(xué)得深一點,多學(xué)一點??梢姡厡W(xué)邊實驗不僅使全體學(xué)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(xué)統(tǒng)得太死,對學(xué)生個體間的差異不能因人制宜的弊端。
(二)邊學(xué)邊實驗?zāi)軌蚱鸬窖菔緦嶒炁c學(xué)生分組實驗的綜合作用在演示實驗的基礎(chǔ)上,認真做好學(xué)生分組實驗是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理興趣的較好手段,是初中物理教學(xué)中大面積提高教學(xué)質(zhì)量很重要的一環(huán)。但是,在實驗教學(xué)中,我們發(fā)現(xiàn)演示實驗和學(xué)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(xué)生提供感性認識材料的過程,它無法代替學(xué)生自己的活動,教學(xué)中如果把教師的演示實驗改為學(xué)生的邊學(xué)邊實驗,既能使學(xué)生對實驗獲得更加清晰的印象,學(xué)到物理知識,又能培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰?,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性。
學(xué)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(xué)之后進行,與課堂教學(xué)內(nèi)容結(jié)合不夠緊密。加上初中學(xué)生實驗?zāi)芰Σ?,學(xué)生對實驗的注意力常常集中在操作上,教師則往往忙于協(xié)助學(xué)生排除故障,師生完全處于被動狀態(tài),以致往往無法達到獲取知識、培養(yǎng)能力的目的。采用邊學(xué)邊實驗的教學(xué)形式后,學(xué)生在教師的指導(dǎo)下邊看、邊學(xué)、邊實驗、邊思考、邊討論,能較快地掌握物理知識。邊學(xué)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(xué)生都有動手的機會,有利于學(xué)生能力的培養(yǎng)。因此,從某種意義上講,邊學(xué)邊實驗起到了演示實驗與學(xué)生分組實驗的綜合作用。
(三)邊學(xué)邊實驗是一種效率高負擔(dān)輕的中學(xué)物理教學(xué)活動十多年來,我們開展邊學(xué)邊實驗所需的儀器,大多是通過發(fā)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(xiàn)出一些物理現(xiàn)象和事實就可達到教學(xué)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(xué)邊實驗教學(xué)的形式可以根據(jù)教材、學(xué)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(shè)疑引學(xué),起到激發(fā)學(xué)習(xí)興趣的作用;也可以安排在新課的教學(xué)過程中,用來建立物理概念或得出物理規(guī)律,作為學(xué)生辨疑解難的一種手段,起到啟發(fā)、幫助學(xué)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(fù)習(xí)鞏固之用。在教學(xué)時間上,可以用一整節(jié)課時,也可以用半節(jié)課或幾分鐘??傊?,根據(jù)教學(xué)的需要和可能靈活掌握,以達到最佳教學(xué)效果的目的。
二、邊學(xué)邊實驗的教學(xué)功能
(一)有利于調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性《九年義務(wù)教育全日制初級中學(xué)物理教學(xué)大綱(試用)》明確提出,培養(yǎng)和提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣是當(dāng)前物理教學(xué)改革研究中的重要課題之一。邊學(xué)邊實驗不僅可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,而且能夠極大地調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。據(jù)對試驗班畢業(yè)前物理學(xué)習(xí)興趣的調(diào)查,?喜歡物理的占86.4%,不喜歡的僅占2.7%。從初二到初三,學(xué)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(xué)生所學(xué)的7門主課中,物理是學(xué)生最喜歡的學(xué)科之一。
(二)有利于學(xué)生理解和掌握知識
心理學(xué)研究表明,學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容的鞏固程度,與學(xué)習(xí)的方式關(guān)系很大。一般來說,學(xué)生通過聽教師講授,能夠記住10%--20%;學(xué)生如能看到實物或現(xiàn)象,能夠記住30%;如果學(xué)生既能聽教師講,又能看到實物或現(xiàn)象,能記住50%;如果學(xué)生看到實物或現(xiàn)象,自己又描述過,便能記往70%;如果學(xué)生既動手做過,又描述過,則能記住90%。而邊學(xué)邊實驗,既讓學(xué)生動手做實驗,又讓學(xué)生在實驗的基礎(chǔ)上討論、分析,最后自己歸納出物理概念和規(guī)律。顯然,這樣的學(xué)習(xí)過程屬于上面所說的最后一種情況??梢?,邊學(xué)邊實驗有利于學(xué)生理解和掌握知識。
(三)有利于培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰?/p>
教育家陶行知提倡手腦并用的學(xué)習(xí)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(xué)中提出邊學(xué)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(xué)物理實驗教學(xué)的現(xiàn)狀是學(xué)生動手的機會太少。開展邊學(xué)邊實驗,極大地增加了學(xué)生實驗操作的機會,因此十分有利于培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰Α?/p>
(四)有利于學(xué)生掌握學(xué)習(xí)和研究物理的方法邊學(xué)邊實驗的學(xué)習(xí)探索過程,更接近人類認識客觀規(guī)律的過程。因此,我們主張將課堂變?yōu)榻處熞龑?dǎo)學(xué)生動眼、動腦、動手、動口的主動學(xué)習(xí)的活動場所。
在教師指導(dǎo)下,?發(fā)揮學(xué)生的主體作用,?把學(xué)生的興趣(情感領(lǐng)域)、知識(認知領(lǐng)域)、能力(動作領(lǐng)域)等各種心理因素融為一體,使他們在直接參與邊學(xué)邊實驗的過程中,逐漸認識到實驗是獲得物理事實的根據(jù);實驗是檢驗假設(shè)真理性的標(biāo)準;逐步領(lǐng)會科學(xué)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(guī)律的??梢?,通過長期邊學(xué)邊實驗的訓(xùn)練,學(xué)生將會逐步掌握物理學(xué)習(xí)和研究的基本方法。
三、實施邊學(xué)邊實驗教學(xué)的策略
(一)恰當(dāng)?shù)剡x擇學(xué)生邊學(xué)邊實驗教學(xué)的內(nèi)容教改實踐表明,凡是與教學(xué)過程緊密結(jié)合,便于隨堂進行并利于學(xué)生動眼、動腦、動手、動口,利于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的實驗方法和良好的實驗習(xí)慣,利于發(fā)展他們智能的內(nèi)容,都可選為學(xué)生邊學(xué)邊實驗教學(xué)的內(nèi)容。
1.根據(jù)中學(xué)物理教學(xué)大綱對能力、?技能的具體要求,安排邊學(xué)邊實驗的內(nèi)容。例如,教學(xué)大綱中要求學(xué)生通過學(xué)習(xí),會使用某些基本物理實驗儀器,那么就應(yīng)該采取邊學(xué)邊實驗教學(xué)的形式,努力增加學(xué)生對這些儀器的使用頻數(shù),逐步提高學(xué)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(xué)生邊學(xué)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(xué)邊實驗,就可以讓學(xué)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(xué)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(xí)題改為邊學(xué)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(xué)邊實驗教學(xué)。再如,用紙盒可以將水燒開的小實驗,反復(fù)彎折鐵絲后彎折處會發(fā)燙等實驗習(xí)題,都可以配合新課教學(xué)作為學(xué)生邊學(xué)邊實驗的內(nèi)容。
4.將課本上的部分學(xué)生分組實驗改為邊學(xué)邊實驗。?有些基本儀器及其操作方法,在新課教學(xué)中學(xué)生已經(jīng)掌握了,到學(xué)生分組實驗時,就可以適當(dāng)提高教學(xué)要求。?這樣做有利于知識的鞏固和思維能力、?實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)。例如,初三將“電流表”、“電壓表”改為邊學(xué)邊實驗后,在新課教學(xué)中讓學(xué)生學(xué)會電流表、電壓表的使用,到下一節(jié)學(xué)生分組實驗時,就可以增加“兩表”的使用頻數(shù),這更有利于學(xué)生實驗技能的培養(yǎng)。再如,初二第七章第一節(jié)“質(zhì)量”和下一節(jié)學(xué)生分組實驗“用天平稱固體和液體的質(zhì)量”,也同樣可以采用邊學(xué)邊實驗教學(xué),都能取得較好的教學(xué)效果。
(二)千方百計地準備學(xué)生邊學(xué)邊實驗教學(xué)的儀器邊學(xué)邊實驗是一種上課形式的學(xué)生實驗,一般要求兩個學(xué)生用一套實驗儀器。
對學(xué)生邊學(xué)邊實驗儀器的準備要做到“五不一保證”,即儀器不宜復(fù)雜,操作技能要求不宜過高,實驗規(guī)模不宜過大,一次實驗所用儀器數(shù)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(shù)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(fā)動學(xué)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(dǎo)學(xué)生積極參與自制教具學(xué)具的活動,不僅為邊學(xué)邊實驗教學(xué)提供了一定數(shù)量的實驗儀器,為物理教學(xué)創(chuàng)設(shè)了良好的實驗條件,而且學(xué)生通過自制教具和學(xué)具,增長了才干,提高了動手能力。
(三)認真上好學(xué)生邊學(xué)邊實驗課
邊學(xué)邊實驗課一般包含下列三個環(huán)節(jié):“設(shè)疑引學(xué),辨疑解難,釋疑鞏固?!?/p>
“設(shè)疑引學(xué)”是教師通過一些物理現(xiàn)象和問題情景,使學(xué)生產(chǎn)生疑問,提出需要解決的問題?!氨嬉山怆y”是要求學(xué)生對他們所提出的問題進行假設(shè),估計可能的結(jié)果是什么,然后教師指導(dǎo)學(xué)生討論如何用實驗進行研究,擬訂實驗方案,并在學(xué)生實驗觀察和測定的基礎(chǔ)上開展小組或全班討論分析。學(xué)生在這一教學(xué)環(huán)節(jié)中,通過看書、觀察、實驗、思考、討論、爭辯、答問、練習(xí)、應(yīng)用等,做到四動,從而既學(xué)到了知識,又培養(yǎng)了能力?!搬屢伸柟獭笔窃诮處煹闹笇?dǎo)下排除疑問,通過練習(xí)、應(yīng)用和小結(jié)等來運用和鞏固所學(xué)的知識。上好邊學(xué)邊實驗課的關(guān)鍵在于放手讓學(xué)生去看、去想、去做、去說,盡量讓學(xué)生提出問題,大膽猜想,設(shè)計實驗方案和進行實驗。教師做的主要工作是巡視、“集疑”、“布疑”,對個別差生進行適當(dāng)輔導(dǎo)。對難點、重要的概念、分歧大的問題,組織學(xué)生討論。
近幾年來,高考加強了對實驗的考查,實驗題已成為高考中非常重要的一項,實驗題占全卷分值的比例已略有增加(由前幾年的12%增至今年的17%),而且實驗題的要求也逐年升高,由單純考查實驗原理的理解、實驗知識的簡單運用(如讀數(shù)、實驗步驟的選擇等),逐漸轉(zhuǎn)向考核學(xué)生的實驗?zāi)芰Γㄌ貏e是實驗設(shè)計能力),縱觀最近兩三年高考物理卷中沒有完全與教材相同的實驗試題,而是都經(jīng)過了一定的改造,題意是新穎的。
從近幾年高考評卷分析反饋的信息來看,實驗試題失分相當(dāng)嚴重,如今年我省對實驗題作答成績抽樣顯示,平均得分7.03(滿分20分),得分率僅0.35,是整份考試卷中作答最差題目之一。因此,要求我們在教學(xué)中,不僅要對學(xué)生進行思想教育,使他們明確物理實驗的重要性,更要對實驗進行系統(tǒng)地復(fù)習(xí)。現(xiàn)就如何進行考前實驗復(fù)習(xí)談?wù)勛约捍譁\的看法。
一、夯實基礎(chǔ),做好實驗基本儀器的復(fù)習(xí)
根據(jù)《考試說明》,高考所涉及的基本儀器包括刻度尺、游標(biāo)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(fù)習(xí)期間,必須對《考試說明》所要求的13件基本儀器的構(gòu)造原理、使用方法、讀數(shù)規(guī)則、注意事項等逐件過“關(guān)”,逐項弄通弄懂,精心選編例題習(xí)題,精講精練,舉一反三,促進遷移。在復(fù)習(xí)期間,可借且于多媒體,利用其容量大、交互性強、再現(xiàn)性和重復(fù)性的特點對常見的基本測量儀器的讀數(shù)、使用方法及實物連線進行專題訓(xùn)練,使學(xué)生徹底掌握儀器的結(jié)構(gòu)、原理、用法和讀數(shù)。
二、課堂講解與課后動手相結(jié)合,做好演示實驗的復(fù)習(xí)
從93年起,全國高考物理試題出現(xiàn)了一個新特點,加強了中學(xué)物理教材中演示實驗的考查。連續(xù)幾年對教材中演示實驗的考查,絕不是偶然,這表明中學(xué)物理教學(xué)必須按綱扣本,以本為本,以強化素質(zhì)教育。但考綱上所規(guī)定的演示實驗多達100個左右,在復(fù)習(xí)期間對每一個實驗重做一遍是不可能的,也是不科學(xué)的。本人認為,在復(fù)習(xí)期間可以從兩方面著手,一方面將演示實驗的復(fù)習(xí)安排在第一輪復(fù)習(xí)中,相應(yīng)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?qū)W生開放實驗室,給學(xué)生再次動手操作的機會,同時附上相應(yīng)的實驗習(xí)題,讓學(xué)生根據(jù)自己的掌握情況、熟練程度針對性動手操作。通過這樣的復(fù)習(xí),學(xué)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(xué)生的思維有機地結(jié)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(fù)習(xí)。
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(xué)實驗8個,電學(xué)實驗5個,光學(xué)實驗3個,外加一個熱學(xué)實驗。歷年來,實驗得分率較低,說明學(xué)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(guī)定了操作方法,確定了實驗步驟,實驗結(jié)果只能得到一些學(xué)過的結(jié)論,學(xué)生的思維被課本束縛住,思維不夠開闊。在復(fù)習(xí)期間,我們不僅要掌握課本上的要求,還要能運用學(xué)過的物理知識設(shè)計出既能解決問題又較合理的實驗方案來。在復(fù)習(xí)分組實驗時,應(yīng)注意:1、實驗原理的復(fù)習(xí)是關(guān)鍵;2、結(jié)合實驗原理,指導(dǎo)學(xué)生對實驗器材進行正確選擇和運用;3、指導(dǎo)學(xué)生對實驗步驟的理解;4、指導(dǎo)學(xué)生掌握對實驗數(shù)據(jù)進行正確處理方法。
下面再著重談?wù)勗诰唧w復(fù)習(xí)中如何改進實驗教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。
一、以立足獨立操作滲透基本方法培養(yǎng)思維能力
在物理教學(xué)中過程,要充分發(fā)揮教材中演示實驗和學(xué)生實驗的作用,引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)已學(xué)的知識去明確實驗的目的、設(shè)計意圖、實驗原理,在明確的前提下積極鼓勵學(xué)生獨立操作實驗。讓學(xué)生在操作中學(xué)會正確使用儀器和掌握操作觀測、數(shù)據(jù)讀取、數(shù)據(jù)處理、歸納結(jié)論、寫出報告等實驗技能。同時啟發(fā)學(xué)生在獨立操作過程中理解、掌握、運用物理基本概念和規(guī)律,讓學(xué)生在實驗中培養(yǎng)思維能力。并通過實驗注重向?qū)W生滲透實驗設(shè)計思想和實驗基本方法,培養(yǎng)發(fā)展學(xué)生實驗思維能力。如通過游標(biāo)卡尺和布朗實驗等讓學(xué)生領(lǐng)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(xué)生領(lǐng)會“轉(zhuǎn)換法”(代替法、間接法)思想;通過牛頓第二定律和氣態(tài)定律的驗證讓學(xué)生領(lǐng)會“控制條件”法思想;通過自感現(xiàn)象、光譜分析等實驗讓學(xué)生領(lǐng)會“比較法”思想。通過實驗數(shù)據(jù)記錄、數(shù)據(jù)處理、有限數(shù)字的運算、誤差分析等讓學(xué)生領(lǐng)會掌握物理數(shù)據(jù)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(yǎng)思維的流暢性
在物理實驗教學(xué)過程中,除了指導(dǎo)學(xué)生明確實驗?zāi)康摹嶒炘?、鼓勵學(xué)生獨立操作領(lǐng)會實驗思想和方法外。還應(yīng)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(shè)計、討論和辨析等思維活動,培養(yǎng)學(xué)生思維的流暢性。如在測金屬導(dǎo)線的電阻率實驗教學(xué)中,可設(shè)置測電阻值的設(shè)計型實驗讓學(xué)生設(shè)計多種實驗方案。如給學(xué)生3V的直流電源、電阻箱、安培表或伏特表、開關(guān)各一個和導(dǎo)線若干,讓學(xué)生設(shè)計方案粗略地測出金屬導(dǎo)線電阻值,要求畫出方案電路圖,并說明原理。學(xué)生通過設(shè)計、討論、辨析和篩選,可得設(shè)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(lián),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(jù)串聯(lián)電路的電壓分配與電阻成比的關(guān)系可求出等測電阻值。改變電阻箱的阻值,可得到另幾組數(shù)據(jù),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(jù)并聯(lián)電路各支路電流與各支電阻成反比的關(guān)系,即可求出待測電阻值。
三、以設(shè)置新情景實驗遷移實驗方法培養(yǎng)思維的變通性
在物理實驗教學(xué)過程中,應(yīng)設(shè)置新情景實驗材料,讓學(xué)生根據(jù)實驗?zāi)康囊蠛同F(xiàn)有提供的儀器設(shè)備,發(fā)揮思維遷移功能,將已學(xué)的物理知識和實驗方法遷移到新情景問題中去,引導(dǎo)學(xué)生開動腦筋自行設(shè)計多種方案進行實驗,培養(yǎng)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(yīng)的T值?,F(xiàn)將這六組數(shù)據(jù)標(biāo)示在以C為橫坐標(biāo),T2為縱坐標(biāo)的坐標(biāo)紙上,即圖中用“×”表示的點。⑴T、L、C的關(guān)系為____。⑵根據(jù)圖中給出的數(shù)據(jù)作出T2與C的關(guān)系圖線。⑶求得的L值是__________。
一般情況下,實驗數(shù)據(jù)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(guī)律或用圖線來研究物理規(guī)律是物理學(xué)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(shù)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(xué)生進行圖象專題訓(xùn)練,以培養(yǎng)這方面的能力。培養(yǎng)了這方面的能力,既使出現(xiàn)了一些新的物理情景,學(xué)生也會把學(xué)過的知識、方法遷移過來,順利完成任務(wù)。
四、以同一實驗自選儀器多種設(shè)計培養(yǎng)思維的獨特性
在物理實驗教學(xué)過程中,應(yīng)有計劃地組織學(xué)生進行與眾不同的系列實驗設(shè)計,激發(fā)學(xué)生根據(jù)實驗?zāi)康倪\用已學(xué)理論和實驗方法確定原理、設(shè)計獨特的實驗方案、自選儀器按方案步驟進行實驗,培養(yǎng)學(xué)生思維的獨特性和創(chuàng)新性。如重力加速度的測量方法,在指導(dǎo)學(xué)生獨立完成教材用單擺測定實驗后,應(yīng)恰時誘發(fā)學(xué)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(xué)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(fā)學(xué)生設(shè)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(jù)設(shè)計方案確定步驟自選儀器進行實驗。也可啟發(fā)學(xué)生根據(jù)自由落移公式h=gt2/2設(shè)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(fā)出清晰的滴水聲響。細心地調(diào)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(nèi)落下水滴數(shù)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(shè)計其它獨特的實驗方案,在此不最一一舉例。
五、以實驗設(shè)計的全面細致思考培養(yǎng)思維的精致性
創(chuàng)新是事物發(fā)展過程中量的積累,是量變過程。同時創(chuàng)新又是創(chuàng)造,是事物的突變,是一個全新事物和方法,是事物發(fā)展過程中的質(zhì)變。物理的實驗教學(xué)能夠很好的體現(xiàn)這一質(zhì)變過程。我們下面就在初中物理實驗教學(xué)中來探索創(chuàng)新教育的具體實施。
一、更新實驗教學(xué)的思路
創(chuàng)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(jié),在客觀事實的基礎(chǔ)上來得到前人沒有得到的結(jié)果結(jié)論,或者是用前人的正確結(jié)論創(chuàng)建新的領(lǐng)域。如果把創(chuàng)新等同于建造空中樓閣,那是對創(chuàng)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(chǔ)的學(xué)科,也就是物理的定義、定理、規(guī)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(xiàn)行初中物理教科書中所安排的十九個學(xué)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(xué)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?nèi)粘I钪械默F(xiàn)有物品,經(jīng)常用學(xué)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(guān)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(xué)生更熟悉,更有利于使學(xué)生明白物理就在身邊,物理與生活聯(lián)系非常緊密。而且通過這些課本上沒有出現(xiàn)的器材啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)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(nèi)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(diào)動學(xué)生剛剛起步的創(chuàng)新的意識和創(chuàng)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(xué)習(xí)這種研究事物內(nèi)在聯(lián)系,研究問題的方法。
二、實驗教學(xué)方法的改革
1、觀察是創(chuàng)新的前提
觀察是實驗的第一步,也是創(chuàng)新的前提。沒有對客觀事物的認識是談不到創(chuàng)新的。我們在實驗教學(xué)中首先應(yīng)該使學(xué)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(fā)現(xiàn)引起變化的條件和原因,其次,要使學(xué)生了解觀察是要經(jīng)過一定的努力,克服一定的困難,才能發(fā)現(xiàn)問題,才能得到對事物的正確認識和正確的結(jié)論。
需要指出的是:在教學(xué)中應(yīng)該讓學(xué)生知道,觀察事物是科學(xué)方法中提取大量事實的第一步,也是我們要進行任何創(chuàng)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(jié)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(xué)生注意觀察在給水加熱的過程中,能看到什么?在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)同學(xué)討論觀察的方法和應(yīng)注意的問題??梢蕴崾究吹降牟煌默F(xiàn)象是由不同的原因引起的,但是具體到是哪些原因,應(yīng)該由學(xué)生通過多次的實驗得出一定的結(jié)論,而不是老師在黑板上把各種條件羅列出,再提供給學(xué)生實驗。那樣做實際限制了學(xué)生的思維,是不利于學(xué)生形成創(chuàng)新思維的。
2、實驗,在學(xué)習(xí)中創(chuàng)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(jié)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(xué)中用三棱鏡做光的色散實驗讓彩虹出現(xiàn)在教室里,使學(xué)生感到新奇,通過這段教學(xué)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(xiàn)象重復(fù)出現(xiàn)供人們觀察的工作。通過實驗,能夠?qū)ξ锢硎聦崼@得具體的明確的認識,有助于理解物理概念和規(guī)律。那么在這里學(xué)習(xí)的就不是色散的知識,更重要的學(xué)習(xí)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(xué)態(tài)度。教育學(xué)生每做一個實驗應(yīng)該:了解實驗?zāi)康?,正確使用儀器,作必要的記錄,得出相應(yīng)的結(jié)論整理好實驗器材。根據(jù)實驗觀察到的現(xiàn)象和結(jié)果得出結(jié)論,做出正確的實驗報告。向?qū)W生適當(dāng)介紹一些物理學(xué)大師所做的物理實驗以及所取得的成績,而在以后的學(xué)習(xí)中能夠運用這些方法來探索知識。
3、重視方法的總結(jié),動手動腦
科學(xué)方法提出這樣幾個步驟:收集大量資料,證據(jù);總結(jié)分析;得出結(jié)論;提出意見和建議。實驗做完了,結(jié)果出來了,我們的實驗是不是就結(jié)束了?沒有。應(yīng)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(guān)于從實踐到理論再由理論到實踐的辨證原則。
當(dāng)學(xué)生做了基本實驗后,教師應(yīng)當(dāng)對學(xué)生實驗提出較高層次的要求--做驗證性的和設(shè)計性的實驗。比如在做完測平均速度的實驗后應(yīng)該總結(jié)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(yīng)該掌握的。這樣在學(xué)完密度知識后根據(jù)實驗室所能提供的器材可以要求學(xué)生解決如何測金屬塊的密度問題,學(xué)生可以根據(jù)控制變量的方法提出設(shè)計方案,也可以提出一些具體問題,自己設(shè)計實驗方法進行實驗。這不僅對前面知識的應(yīng)用,也是一種對物理方法的使用。
運用現(xiàn)有的知識內(nèi)容推論后面的學(xué)習(xí)內(nèi)容是一種物理研究的思路,更是學(xué)生應(yīng)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(jié)論和課本上總是不一致,學(xué)生甚至考慮了課本的大膽想法。在引導(dǎo)學(xué)生考慮小學(xué)學(xué)習(xí)的熱平衡的知識后,就有學(xué)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(jié)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(xué)生也品嘗到了成功的喜悅。
三、實驗教學(xué)評價中的新意識
教師對教學(xué)目標(biāo)的完成情況進行評估,為制訂下一個目標(biāo)做準備,這是一個學(xué)科目標(biāo)的結(jié)束。如果說學(xué)生已經(jīng)掌握了知識的重點、難點,形成了相應(yīng)的技能技巧,那么教師應(yīng)該對學(xué)生學(xué)習(xí)過程進行總結(jié),學(xué)生掌握了什么,超越了什么?誰做得最好,由教師和學(xué)生總結(jié)這個的經(jīng)驗,從而形成再創(chuàng)新能力,這個環(huán)節(jié)是必不可少的。
物理實驗教學(xué),從18世紀德國、法國建立了學(xué)校的演示實驗室,教師經(jīng)常用昂貴的儀器演示生動的現(xiàn)象,從此便開始了世界上的物理實驗教學(xué),成為物理教學(xué)中重要的教學(xué)手段和有效的教學(xué)形式。
近年來高考物理試卷對實驗的考查,不僅從學(xué)生實驗發(fā)展到演示實驗,而且已從簡單的背誦實驗知識轉(zhuǎn)向考查對實驗的思想、原理、方法的理解上,重在考查學(xué)生的實驗?zāi)芰途C合分析能力。例如,1993年是用干涉法檢查平面的實驗,1994年是簡諧振動圖象的演示實驗,1995年是光電效應(yīng)演示實驗,1996年是運用靜電計研究平行行板電容器電容量的決定因素,1998年有關(guān)光電效應(yīng)的演示實驗和LC振蕩電路的演示實驗。但是實驗題的得分率都不高,反映了目前在中學(xué)物理教學(xué)中,實驗教學(xué)是一個薄弱的環(huán)節(jié)。許多物理教師都不同地只重視理論的講授和解題能力的培養(yǎng),而忽視了對學(xué)生動手能力的培養(yǎng)。不少學(xué)校教學(xué)經(jīng)費不足,儀器設(shè)備陳舊簡陋,地方陜小擁擠,嚴重制約了實驗教學(xué)的正常開展,對于大綱規(guī)定的實驗,不僅開出率低,而且演示實驗的作用和地位還在低水平下徘徊,使學(xué)生實驗動手能力普遍較低。近幾年我國中學(xué)生實驗素質(zhì)較差。又如1990~1995年期間,國家教委儀器研究所對一萬余名學(xué)生進行實驗?zāi)芰y試,結(jié)果是我國中小學(xué)生實驗動手能力幾乎都不及格。說明了我國中小學(xué)生實驗動手能力普遍較差。因此,為了培養(yǎng)學(xué)生的實驗技能、觀察能力、思維能力和科學(xué)的思維方法,提高他們發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力,進一步提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和愛好,調(diào)動他們的學(xué)習(xí)積極性,發(fā)揮非智力因素的能動作用,引導(dǎo)他們從小愛科學(xué)、學(xué)科學(xué),激發(fā)他們樹立敢于攀登科學(xué)高峰的雄心壯志,縮小與世界先進國家實驗教學(xué)的差距,我們應(yīng)進一步改善實驗條件,改革演示實驗教學(xué),直觀形象地為學(xué)生提供感性認識。
二、怎樣改革物理演示實驗教學(xué)
1、重視演示實驗教學(xué),加強能力培養(yǎng)。
目前,學(xué)生普遍感到物理“難學(xué)”,其原因之一就是物理教學(xué)中缺乏實驗。而一些經(jīng)濟發(fā)達的國家,他們非常重視物理實驗教學(xué)和研究問題的方法,如日本初中物理的課時數(shù)只有75課時,但安排的學(xué)生實驗卻有20個,演示實驗有130個,并且絕大多數(shù)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(xué)生在實驗方面得到訓(xùn)練和能力培養(yǎng)比我國的學(xué)生多得多,他們學(xué)生的實驗心理素質(zhì)比我國中學(xué)生強。因此,在當(dāng)前我國中學(xué)教育由應(yīng)試教育向素質(zhì)教育轉(zhuǎn)變過程中,我們對物理實驗教學(xué),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(xué)生感到抽象、容易混淆、接受困難,并結(jié)合教學(xué)實際,研究解決的方法,努力開發(fā)一些直觀的演示,同時在教學(xué)中引進近代物理學(xué)的某些思想方法和現(xiàn)代科學(xué)的新成就,例如:用激發(fā)演示光的干涉和衍射,用發(fā)光二極管演示電磁感應(yīng)中機械能與電能的相互轉(zhuǎn)化等。在實驗教學(xué)中,可在規(guī)定的實驗中,適當(dāng)增加相關(guān)演示項目,使教學(xué)內(nèi)容更加豐富,使學(xué)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(cè)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(yǎng)學(xué)生對物理的學(xué)習(xí)興趣,更多地拓寬學(xué)生視野豐富他們的想象,而且能有效地提高了學(xué)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(xué)生的參與。
演示實驗是教師利用課堂時間為學(xué)生演示,在操作的同時又引導(dǎo)學(xué)生對實驗進行觀察、思考和分析的一種物理實驗教學(xué)方式。傳統(tǒng)的課堂教學(xué),演示實驗通常教師演示,學(xué)生看,但是很多實驗學(xué)生根本看不清,特別是后邊的學(xué)生。不同程度的限制和阻礙了學(xué)生智能和潛能的發(fā)展,直接影響學(xué)生實驗心理素質(zhì)的提高。因此,在演示實驗中,應(yīng)積極引導(dǎo)學(xué)生觀察、猜想、分析、歸納總結(jié),甚至在實驗操作上讓學(xué)生積極參與,讓學(xué)生充分了解實驗的內(nèi)容,多次重復(fù),加深印象,鞏固記憶。例如:在“楞次定律”一節(jié)的教學(xué)中,筆者變原來的課堂演示實驗為邊做邊講實驗,每兩位學(xué)生發(fā)一套實驗器材(干電池、電流表、原線圈、條形磁鐵、導(dǎo)線),實驗中讓學(xué)生首先觀察電流方向與電流表指針偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)系,再觀察原線圈的電流方向與磁鐵運動方向的關(guān)系,把直觀的材料作為培養(yǎng)學(xué)生知覺、觀察力的材料,引導(dǎo)學(xué)生仔細、準確地進行觀察,然后引導(dǎo)學(xué)生討論、研究、對比、總結(jié)出感生電流所引起的磁場方向與磁鐵運動方向的關(guān)系,最后訓(xùn)練學(xué)生用科學(xué)的語言描述,并解釋所觀察到的現(xiàn)象,從而順理成章地寫出楞次定律??梢姡菔緦嶒炘诮處熤笇?dǎo)下讓學(xué)生參與,不僅有顯示學(xué)生實驗技能的機會,又能得到科學(xué)方法的訓(xùn)練及能力的培養(yǎng),加深理解和掌握物理概念和規(guī)律,同時可領(lǐng)略物理學(xué)的思想,培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度和科學(xué)方法。
3、變驗證性實驗為探索性實驗。
中學(xué)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(guī)律和基本原理的認識。但是,對學(xué)生在學(xué)習(xí)物理的科學(xué)方法和科學(xué)態(tài)度方面不能得到鍛煉,也不利于培養(yǎng)學(xué)生主動探索物理規(guī)律的能力,而探索性實驗對培養(yǎng)學(xué)生思維能力、創(chuàng)造能力、自學(xué)能力、觀察實驗?zāi)芰敖鉀Q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(xué)中可把一些驗證性的實驗變?yōu)樘剿餍缘膶嶒?。在實驗教學(xué)中,要盡量再現(xiàn)實驗的設(shè)計過程,多讓學(xué)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(xué)生思路。例如在“牛頓第二定律”一節(jié)的教學(xué)中,筆者將這個驗證性實驗變?yōu)樘剿餍詫嶒灐F溲芯糠椒ǎ孩龠厡W(xué)邊做實驗:首先讓學(xué)生按照自己設(shè)計好的實驗方案做實驗,使學(xué)生從實驗中初步認識物體的加速度a與物體的質(zhì)量m及它所受外力F有關(guān)。然后,筆者再演示課本上的實驗,規(guī)范操作,這樣,不僅使學(xué)生掌握科學(xué)的實驗方法,而且讓學(xué)生觀察實驗過程,注意發(fā)現(xiàn)研究對象引起變化的原因和條件以及在實驗中出現(xiàn)的現(xiàn)象,使學(xué)生對a和F、m的關(guān)系獲得感知。②探索知識:指導(dǎo)學(xué)生對問題進行具體研究,處理實驗數(shù)據(jù)、列表、畫出a-F、a-1/m的圖象。③歸納總結(jié):師生共同分析、歸納、總結(jié)出牛頓第二定律。這樣,讓學(xué)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(xué)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(xué)生由學(xué)知識變?yōu)橹鲃犹剿髯匀灰?guī)律,對知識學(xué)得更扎實更牢固,同時使學(xué)生受到科學(xué)方法的熏陶。
4、合理運用多媒體,優(yōu)化演示實驗教學(xué)。
利用常用儀器、教具進行演示是一種最基本的手段,而利用多媒體教學(xué),是教學(xué)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志,是教學(xué)改革的重要組成部分。因為多媒體教學(xué)是指在教學(xué)過程中運用系統(tǒng)科學(xué)的觀察和方法,組織多媒體信息,形成合理的教學(xué)結(jié)構(gòu),以實現(xiàn)教學(xué)優(yōu)化,使學(xué)生真正體會到物理學(xué)科的學(xué)習(xí)方法,提高學(xué)生觀察及分析問題的能力。如應(yīng)用多媒體展示課堂實驗無法演示的宏觀的、微觀的、極快的、極慢的物理過程,從而突破時間以及空間的束縛,進行逼真的模擬,靈活地放大或縮小物理場景,將物理過程生動形象地展現(xiàn)于學(xué)生眼前,使學(xué)生認識加強,理解透徹。例如,對于“LC電磁振蕩電路”的振蕩過程分析,筆者應(yīng)用電子計算機的動畫功能,展現(xiàn)了隨著電容充放電的進行,LC回路中的電場能和磁場能之間的周期性變化,振蕩電路的大小和方向變化的全過程,安全逼真,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中保持精力高度集中,思維高度活躍,求知欲高度旺盛的狀態(tài)。對于可見度小,不易觀察,且只能水平演示、觀察的內(nèi)容,例如水波的干涉、衍射現(xiàn)象,用發(fā)波水槽借助投影儀演示,既起放大作用,又使其有動感,使學(xué)生看到清晰的干涉條紋,對學(xué)生腦子里形成正確概念有極大的幫助。但是還有部分同學(xué)對波的疊加原理難以理解,又缺乏想象力,為此筆者又用計算機模擬制作了一條直線上兩傳播方向相反的兩列波的疊加,可十分形象直觀地表現(xiàn)波的疊加,學(xué)生也容易理解,并取得了良好的效果。
一、轉(zhuǎn)變教育觀念、改革傳統(tǒng)的實驗教學(xué)方法
傳統(tǒng)的實驗教學(xué)把實驗課僅作為驗證理論的課程,所有的實驗都是按教材預(yù)習(xí),對照教材做實驗,依據(jù)教材寫實驗報告,在整個的實驗過程中,學(xué)生完全處于一種被動的學(xué)習(xí)狀態(tài)。面對21世紀的人才需求,這種教學(xué)模式顯得陳舊和狹窄,所以,在物理實驗教學(xué)中,應(yīng)改變傳統(tǒng)實驗教學(xué)那種對基礎(chǔ)知識的傳承和基本技能訓(xùn)練的過分強調(diào),在教學(xué)中要有意識地對學(xué)生進行科學(xué)素質(zhì)的訓(xùn)練和培養(yǎng),改革以書本為主、實驗為輔的教學(xué)模式,開設(shè)設(shè)計性、綜合性的實驗題目,把培養(yǎng)學(xué)生的探索精神、實踐能力以及創(chuàng)新意識置于實驗教學(xué)活動中。
二、在實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會科學(xué)的實驗方法
人類在認識自然的過程中,不用科學(xué)的方法和思想,得出的就不是科學(xué)而是宗教邪說,。因而,不進行科學(xué)方法與思想的教育,單單傳授知識,就難免許多人把知識當(dāng)教條,更難免許多人日后會拋棄科學(xué)接受宗教邪說。所以,我認為物理實驗教學(xué)最根本的任務(wù)是教給學(xué)生科學(xué)的實驗方法。
1、把教給學(xué)生科學(xué)的實驗方法列為教學(xué)目標(biāo)。
物理實驗在形成和發(fā)展的過程中所建立起來的“觀察實驗”法、“控制變量”法、“建立模型”法、“理想化”等各種方法,在中學(xué)物理實驗中得到了廣泛的應(yīng)用,如果學(xué)生能夠掌握這些科學(xué)的研究方法,對他們今后的工作和學(xué)習(xí)將會起到指導(dǎo)性的作用。
2、以科學(xué)方法組織教學(xué),讓學(xué)生按照科學(xué)家認識世界的方法進行學(xué)習(xí),使學(xué)生能夠從中學(xué)會科學(xué)的方法和如何解決實際問題。其要點是:提出問題——猜想與假設(shè)——制定計劃與設(shè)計實驗——進行實驗與收集證據(jù)——分析與論證——評估——交流與合作。學(xué)生一旦將科學(xué)方法內(nèi)化為自己的思維和行為方式,其學(xué)習(xí)將會取得事半功倍的效果。
三、在實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生嚴謹和創(chuàng)新的科學(xué)精神
科學(xué)精神是科學(xué)研究的推進器與動力。因為只有具有科學(xué)精神的人,才能在崎嶇艱險的科學(xué)道路上堅持忘我的探索。科學(xué)精神的教育有助于培養(yǎng)學(xué)生的獨立精神,求實精神和克服困難的勇氣,有利于培養(yǎng)學(xué)生正確的世界觀和價值觀。在物理實驗教學(xué)中,不僅要培養(yǎng)學(xué)生嚴謹細致的科學(xué)作風(fēng),實事求是的科學(xué)態(tài)度,更重要的是培養(yǎng)學(xué)生敢于創(chuàng)新的科學(xué)精神。
1、增加實驗教學(xué)的探究性。
探究是一種復(fù)雜的學(xué)習(xí)活動,它不僅要求學(xué)生掌握一系列的知識和技能,更重要的是要求學(xué)生積極參與能從中獲得直接感受和豐富體驗的認識活動。在中學(xué)物理實驗中的現(xiàn)象和規(guī)律都是前人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的,但對學(xué)生來說是未知的,我們要引導(dǎo)學(xué)生自己去認識和發(fā)展,在實驗教學(xué)時采用分組探究的實踐活動,讓學(xué)生成為“發(fā)現(xiàn)”的主人,讓他們充分體驗到科學(xué)研究的艱辛以及科學(xué)發(fā)現(xiàn)的喜悅,從而激發(fā)強烈的探索欲望。比如:在探究“電路連接”的課題時,(1)教師事先把三盞燈串聯(lián)在一起,開關(guān)閉和后,三盞燈都亮了。(2)提出問題:不拆電路能否只讓一盞燈亮,另外兩盞燈不亮?(3)學(xué)生分組探究,尋找方法。(4)交流結(jié)論,互相補充。學(xué)生們不但可以得到短路的方法和定義,還會探究出把串聯(lián)改為并聯(lián)的方法。
通過探究讓學(xué)生在做中學(xué),在探究中主動獲取知識,在探究中培養(yǎng)科學(xué)的探究能力、實事求是的科學(xué)態(tài)度和敢于創(chuàng)新的探索精神。
2、在實驗教學(xué)中鼓勵學(xué)生“發(fā)現(xiàn)—-提出”問題