時間:2022-07-12 11:09:31
導(dǎo)語:在中學(xué)生物理實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)的撰寫旅程中,學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了一篇優(yōu)秀范文,愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感,引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
物理學(xué)是一門自然學(xué)科,也是一門基礎(chǔ)學(xué)科。初中物理實驗是學(xué)生將來從事科學(xué)實驗的起點。各種物理實驗形象、具體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,強(qiáng)化了學(xué)生的感知并糾正在感知中形成的錯覺。因此,在物理實驗課的教學(xué)中,必須重視培養(yǎng)學(xué)生的實驗技能,使學(xué)生養(yǎng)成良好的實驗習(xí)慣。下面試從以下幾個方面談?wù)劤踔形锢韺嶒灱寄艿呐囵B(yǎng)。
1.加強(qiáng)實驗教學(xué)
1.1 精心準(zhǔn)備實驗,達(dá)到預(yù)期目的。上實驗課應(yīng)當(dāng)和其他課一樣備好課,寫好教案,提前預(yù)做實驗,以便取得第一手資料,懂得每一個實驗的關(guān)鍵,這樣才能取得主動權(quán),做到心中有數(shù)。許多老教師,雖然講課多年,每個實驗在他們心中了如指掌,但每次上課前仍要認(rèn)真預(yù)做。因為時間、條件變了,因素也隨著變化,只有預(yù)做才能做到萬無一失。同時,為了使每一位學(xué)生都能做好實驗,上課前檢查每一組儀器也是至關(guān)重要的。否則實驗開始了,才發(fā)現(xiàn)有的器材短缺,有的儀器不能使用,致使一部分學(xué)生做不成實驗,白白浪費了寶貴的時間。因此,能否精心準(zhǔn)備實驗課是實驗成敗的關(guān)鍵。
1.2 發(fā)揮指導(dǎo)作用,體現(xiàn)主導(dǎo)地位。在實驗課上,學(xué)生是活動的主體,教師要充分發(fā)揮其主導(dǎo)作用,要認(rèn)真觀察學(xué)生實際操作的全過程,仔細(xì)分析實驗中存在的問題,及時給予指導(dǎo)。教師是在學(xué)生獨立完成實驗的過程中進(jìn)行教學(xué)工作的,工作的重點,不是一般的講解和輔導(dǎo),而應(yīng)有計劃、有針對性地指導(dǎo)。特別對于基礎(chǔ)薄弱、動手能力差的學(xué)生,要耐心指導(dǎo),引導(dǎo)他們分析出現(xiàn)問題的原因,指出努力改進(jìn)的方向。如,每次做實驗時,教師要指導(dǎo)學(xué)生弄懂實驗原理,學(xué)會正確使用物理儀器,掌握計數(shù)、讀數(shù)和處理實驗結(jié)果的技巧,能夠通過分析、推理得出正確結(jié)論。比如在電學(xué)實驗中,教師要反復(fù)強(qiáng)調(diào)電流表、電壓表的連接特點,讓學(xué)生學(xué)會用歐姆定律正確估算量程,避免量程過大使測量值的誤差大,又避免量程過小燒壞儀表。學(xué)生掌握了基本實驗技能,就能獨立動手操作,打好實驗的基礎(chǔ),學(xué)到課本上沒有的或者是一帶而過的知識。
2.物理實驗技能的基本要求
2.1 培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會使用基本儀器的技能。掌握基本儀器的使用是做好物理實驗的基礎(chǔ)?;緝x器主要有:刻度尺、量筒、游標(biāo)卡尺、螺旋測微器、秒表、天平、溫度計、測力計、壓強(qiáng)計、打點計時器、安培表、伏特表、滑動變阻器、電阻箱、萬用表歐姆檔等。新課標(biāo)要求"學(xué)會正確使用儀器進(jìn)行觀察、測量和讀數(shù)。"要讓學(xué)生了解這些儀器的構(gòu)造、原理、用途,掌握儀器的量程、使用方法和使用規(guī)則。
2.2 培養(yǎng)學(xué)生掌握實驗的一般原理、進(jìn)行實驗設(shè)計的技能。使學(xué)生明確各個實驗的目的、原理或理論根據(jù),根據(jù)實驗的原理、要求對實驗進(jìn)行設(shè)計,包括用什么物理定律、公式,電學(xué)實驗用什么電路圖等。還要搞清哪些是已知量、被測量,然后選擇所需的儀器和實驗條件,進(jìn)而設(shè)計好實驗步驟,畫好記錄表格等。
2.3 培養(yǎng)學(xué)生正確記錄實驗數(shù)據(jù),并能進(jìn)行運(yùn)算和分析的能力。要培養(yǎng)學(xué)生這方面的技能,應(yīng)要求學(xué)生集中精力,按實驗步驟有條不紊地操作和讀取測量數(shù)據(jù),有的實驗則要求測量或操作時動作迅速,要把握時機(jī),如:溫度測量、電學(xué)測量,要按實驗先后順序?qū)⑿枰獪y定的各量測出,并記錄下來。讀取數(shù)據(jù)和記錄必須注意:①讀數(shù)要及時,并馬上記錄;②要記錄完整數(shù)據(jù),按有效數(shù)字的方式記錄;③數(shù)據(jù)的單位要正確。然后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、運(yùn)算,對實驗結(jié)論進(jìn)行分析。在整理數(shù)據(jù)時,如發(fā)現(xiàn)有不合理的數(shù)據(jù),應(yīng)對該數(shù)據(jù)補(bǔ)測。要指導(dǎo)學(xué)生按有效運(yùn)算法去處理數(shù)據(jù)對實驗結(jié)果進(jìn)行適當(dāng)分析討論。
2.4 培養(yǎng)學(xué)生了解誤差概念,學(xué)會對誤差計算和分析的能力。實驗后,要指導(dǎo)學(xué)生分析實驗誤差的原因,說明實驗的誤差主要有系統(tǒng)誤差和偶然誤差。系統(tǒng)誤差主要是由于儀器本身的缺陷,實驗原理、裝置不完善而引起的,如:螺旋測微器零點不準(zhǔn);風(fēng)的吹動使天平產(chǎn)生誤差;電表指針不對準(zhǔn)零刻度等。減少系統(tǒng)誤差的方法是校準(zhǔn)儀器,或是改進(jìn)實驗方法。改進(jìn)實驗的方法,可改變儀器的位置或儀器的布置,撤換某件儀器,改變所選取的某個參數(shù),改變實驗方法乃至改換實驗操作人員等。例如將物體放在天平左、右盤上,分別稱衡,可以發(fā)現(xiàn)天平不等臂引入的誤差。
2.5 培養(yǎng)學(xué)生會寫一般的實驗報告的能力。學(xué)生在實驗結(jié)束后,應(yīng)根據(jù)原始記錄和實驗時的體會,寫出實驗報告。實驗報告內(nèi)容主要有:實驗名稱、目的、器材、原理、方法和步驟、實驗數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)計算和處理、實驗結(jié)論及誤差分析等。這是一個很重要的技能,對實驗報告的寫法、格式要嚴(yán)格要求,書寫時,要求層次清楚,語言流暢,文字精練、正確,圖文并茂,要總結(jié)出實驗成功的經(jīng)驗或?qū)嶒炇〉脑?,使學(xué)生將來進(jìn)行科學(xué)實驗時能寫出自己的實踐成果,并讓別人看懂。
3.邊學(xué)邊實驗是一種高效率、輕負(fù)擔(dān)的中學(xué)物理教學(xué)活動
我們開展邊學(xué)邊實驗所需的儀器,大多是廣大師生自制的??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)象和事實就算達(dá)到了教學(xué)目的。可以說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,通過自制儀器來進(jìn)行。邊學(xué)邊實驗教學(xué)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(jìn)行。我們主要采用了以下兩種形式:
3.1 將邊學(xué)邊實驗安排在新課的開始,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,例如:在講大氣壓強(qiáng)時,我讓同學(xué)們將一支大試管中裝上水,將一支口徑略小的試管壓入大試管中并倒過來,小試管不但不會掉下來,反而徐徐上升。實驗現(xiàn)象引起學(xué)生強(qiáng)烈的好奇心,聽課時注意力特別集中。
3.2 將邊學(xué)邊實驗安排在新課的教學(xué)過程中,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。例如:在阿基米德定律一課的教學(xué)中,先給學(xué)生講阿基米德和王冠的故事,然后讓學(xué)生用大頭針的尖端向下壓木塊,會感到用力越大,木塊浸沒于水中的體積越大,直到全部浸沒為止。讓學(xué)生自己體會阿基米德定律的實際意義。
總之,根據(jù)教學(xué)的需要和可能靈活掌握,以達(dá)到最佳教學(xué)效果的目的。這樣,無論是對激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,促進(jìn)學(xué)生掌握物理知識,提高教學(xué)質(zhì)量,還是對實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)都是有益的。
摘 要:物理實驗設(shè)計能力的培養(yǎng)是新課程目標(biāo)的需要,物理新課程目標(biāo)就是提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),而科學(xué)探究學(xué)習(xí)方式是提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的一種重要而有效的途徑??茖W(xué)探究包含提出問題、猜想與假設(shè)、設(shè)計實驗和制定計劃、進(jìn)行實驗、分析論證、評估、交流與合作。實驗設(shè)計能力的培養(yǎng)是學(xué)生創(chuàng)新思維發(fā)展的需要,是提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)重中之重。本人從物理實驗設(shè)計能力培養(yǎng)的意義和方法兩方面展開論述了該論文。參考了多方面的資料,理論聯(lián)系實際充分闡述了該論點。
關(guān)鍵詞:設(shè)計能力
物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科,每一個物理實驗的完成能更具體、更形象地展示物理知識的形成和發(fā)展過程,為學(xué)生學(xué)習(xí)提供豐富的感性材料,為學(xué)生掌握和理解物理概念、物理規(guī)律打下扎實的基礎(chǔ),所以很多教師特別注重對學(xué)生的動手能力培養(yǎng),卻忽視了科學(xué)探究過程中一個尤為重要的環(huán)節(jié)培養(yǎng):學(xué)生實驗方案設(shè)計能力的培養(yǎng)。導(dǎo)致許多學(xué)生在實驗探究過程中存在拿來主義思想,照著課本或老師的方案去動手實驗。這樣就不利于學(xué)生科學(xué)創(chuàng)新思維發(fā)展的培養(yǎng),也不利于新課程目標(biāo)培養(yǎng)的需求,對此本人在平時的物理教學(xué)中,對物理實驗設(shè)計能力的培養(yǎng)談?wù)勔恍┛捶ā?
一、物理實驗設(shè)計能力培養(yǎng)的意義
物理實驗設(shè)計能力的培養(yǎng)是新課程目標(biāo)的需要,物理新課程目標(biāo)就是提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),而科學(xué)探究學(xué)習(xí)方式是提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的一種重要而有效的途徑??茖W(xué)探究包含提出問題、猜想與假設(shè)、設(shè)計實驗和制定計劃、進(jìn)行實驗、分析論證、評估、交流與合作。實驗設(shè)計能力的培養(yǎng)是學(xué)生創(chuàng)新思維發(fā)展的需要,是提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)重中之重。
如在測量鐵 塊密度實驗中,我放棄原有以教師主導(dǎo)講實驗的方法,嘗試著營造成目標(biāo)明確、結(jié)構(gòu)合理、條理清晰的完美課堂。放棄向?qū)W生講解實驗原理、實驗方法以及實驗步驟,放棄學(xué)生按教師指導(dǎo)方案進(jìn)行實驗,引導(dǎo)學(xué)生課外思考并獨立完成實驗方案設(shè)計,讓學(xué)生帶著有準(zhǔn)備、有目的地進(jìn)入實驗室。通過這樣我培養(yǎng)了學(xué)生獨立探究和勇于創(chuàng)新的能力。再如測量小燈泡電功率的實驗,是很值得讓學(xué)生探究掌握的實驗,學(xué)生在通過實驗設(shè)計過程,首先要掌握基本物理實驗方法和技巧,然后再充分運(yùn)用所學(xué)知識,對實驗進(jìn)行分析設(shè)計,不斷探索出創(chuàng)新的實驗方案。另外,在設(shè)計實驗中還涉及器材和儀器的選擇,這些都有效地提高了學(xué)生的思維和綜合能力。
通過一個個設(shè)計性實驗的展開,我們培養(yǎng)了學(xué)生獨立思考、勇于創(chuàng)新的精神,也使學(xué)生在分析問題和解決問題的過程的過程中獲得知識的積累和科學(xué)探究能力的提高,同時學(xué)生在設(shè)計出一個個成功的實驗中體驗到學(xué)習(xí)的興趣,更激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)動力和創(chuàng)新欲望,進(jìn)而使學(xué)生的創(chuàng)新思維得到提高,這樣我們就達(dá)到培養(yǎng)和提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)目的、完成了物理新課標(biāo)的重要目標(biāo)。
二、物理實驗設(shè)計能力培養(yǎng)的方法
1.感受科學(xué)家經(jīng)歷的探索過程,增強(qiáng)學(xué)生實驗設(shè)計思想教學(xué),培養(yǎng)實驗設(shè)計能力。
科學(xué)家完成一個成功的實驗需經(jīng)歷曲折的探索設(shè)計過程,因此引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)悟前人的實驗設(shè)計思想,體驗科學(xué)家所經(jīng)歷的探索過程,是培養(yǎng)學(xué)生具有設(shè)計能力的有效途徑。如探究聲音是由于物體振動而產(chǎn)生的實驗,在敲桌子產(chǎn)生聲音時,桌子振動很微弱,看不出振動。我們感受科學(xué)家利用放大法的設(shè)計思想,在桌子上放些沙子或紙屑可完成此實驗。再如體驗探究動能大小與什么因素有關(guān)體現(xiàn)的轉(zhuǎn)換法,棱鏡分解太陽光所用的再現(xiàn)法等等。這些可激發(fā)學(xué)生探究物理問題的興趣,又可培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計實驗的理念。
2.放手學(xué)生獨立經(jīng)歷設(shè)計實驗與制定計劃過程。
長期以來,一些老師認(rèn)為:做實驗不如講實驗、講實驗不如做實驗題。同時出現(xiàn)片面強(qiáng)調(diào)教師的作用,忽視學(xué)生的主體地位;重視應(yīng)試知識教育,輕視潛能開啟和能力培養(yǎng)。所以新型課堂應(yīng)讓學(xué)生獨立經(jīng)歷實驗的設(shè)計和制定過程,展示學(xué)生潛能,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造能力,設(shè)計能力。下面談?wù)劸唧w培養(yǎng)與引導(dǎo)方法:
1)明確目的,引發(fā)定向思維。
如《測量小鐵塊密度》實驗,明確目的是測量固體的密度。要達(dá)目的,必須明確實驗原理,然后才能擬定實驗思路,選擇合適的器材,為此在實驗前要有意識地啟發(fā)學(xué)生朝著這一方向去思索。
2)根據(jù)實驗?zāi)康?,找出實驗原理確定待測物理量。
要測量小鐵塊密度,需要那些數(shù)據(jù)呢?要引導(dǎo)學(xué)生理解密度計算公式入手,得出理論依據(jù)ρ=m/v,從而確定應(yīng)測出m和v。為有目的地選用儀器找出依據(jù)。
3)根據(jù)確定的待測物理量選用器材。
要測量小鐵塊密度,必須測量小鐵塊的m和v, 因此,實驗器材應(yīng)選用天平、量筒,由于要測量固體體積,應(yīng)該間接測量,還要水和細(xì)線等器材。
4)設(shè)計實驗步驟。
根據(jù)此實驗的特殊性,在制定步驟過程中應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生思考,是先測小鐵塊質(zhì)量好,還是測小鐵塊的體積好;為什么?通過引導(dǎo)讓學(xué)生理解實驗設(shè)計的重要性與必要性。
3.重視培養(yǎng)學(xué)生的課外小實驗、小制作和小發(fā)明。
開展課外小實驗、小制作和小發(fā)明活動,是培養(yǎng)和提高學(xué)生實驗設(shè)計能力的延續(xù)和補(bǔ)充,要想真正提高設(shè)計實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng),僅在課堂內(nèi)是不夠的,還必須多開展課外小實驗、小制作和小發(fā)明活動,才能達(dá)到最佳效果。因為這些活動中,學(xué)生的手腳充分解放、思維充分活躍、更有利于充分發(fā)揮學(xué)生的潛能,激發(fā)創(chuàng)造的靈感,設(shè)計出更多的小發(fā)明及小制作方案, 在實際教學(xué)過程中,我校學(xué)生制作設(shè)計出了“自動澆花器 ”“演示肺呼吸的原理器”等等。充分說明通過課外創(chuàng)新方案設(shè)計能力的培養(yǎng),開發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的實驗設(shè)計能力。
三、結(jié)語
總之在今后的教學(xué)中,教師應(yīng)結(jié)合學(xué)生年齡特點和物理學(xué)科特點,激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維火花,提高學(xué)生探究實驗方案設(shè)計能力,為祖國培養(yǎng)更多創(chuàng)造型人才做出貢獻(xiàn)。
摘 要:簡要分析了中學(xué)生物理實驗教學(xué)的現(xiàn)狀,通過教育實踐和調(diào)查研究總結(jié)出影響中學(xué)生物理實驗操作能力的因素,針對這些影響因素,詳細(xì)地探討了如何提高中學(xué)生物理實驗操作能力以及改進(jìn)實驗教學(xué)的具體策略。
關(guān)鍵詞:物理實驗;操作能力;教學(xué)模式
中學(xué)物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科,物理實驗?zāi)軒椭鷮W(xué)生形成正確的物理概念,加深對物理規(guī)律的理解,增強(qiáng)觀察和分析物理現(xiàn)象的能力。在以往的教學(xué)中,由于種種原因,很少讓學(xué)生做實驗,甚至不做實驗,培養(yǎng)學(xué)生的實驗操作能力更是無從談起。近年來,在各種教學(xué)研究刊物中有關(guān)教育問題的調(diào)查資料及公眾輿論中,普遍認(rèn)為當(dāng)今畢業(yè)生到崗后,往往存在眼高手低,理論與實際相脫離,實踐動手能力較差,遇到問題不知所措,難以擔(dān)當(dāng)重任等一系列問題,這些都反映了學(xué)生在校期間實驗操作能力沒能得到
嚴(yán)格的訓(xùn)練。因此,中學(xué)生的實驗教學(xué)特別是動手能力的培養(yǎng)在物理教學(xué)中具有更深層次的意義。現(xiàn)就如何提高中學(xué)生物理實驗操作能力的問題進(jìn)行一些探討。
一、重視培養(yǎng)學(xué)生的基本實驗操作技能
中學(xué)生應(yīng)該形成的基本操作技能有:刻度的認(rèn)定、調(diào)整與讀取技能,減小摩擦的技能,固定和移動物體的技能,連接電路元器件的技能,選擇最佳動作方案等。如果這其中的某一項基本操作技能尚未成熟,則對其他技能的形成勢必造成障礙。例如,刻度的認(rèn)定、調(diào)整與讀取技能,在秒表、彈簧秤、天平、電流表等儀器的操作動作中均是類似的。
這就要求教師在做演示實驗時必須遵循規(guī)范操作與講解要領(lǐng)相結(jié)合。例如,在演示用安培表測電流時要強(qiáng)調(diào)操作要領(lǐng):“斷開電鍵,順序連接;電表串聯(lián),正進(jìn)負(fù)出;選擇量程,通電試觸;檢查無誤,接通讀數(shù)。”這一系列的操作要求準(zhǔn)確無誤,對培養(yǎng)學(xué)生的基本操作技能和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嶒瀾B(tài)度具有十分重要的意義。
二、改進(jìn)課堂演示實驗,激發(fā)學(xué)生的求知欲,培養(yǎng)學(xué)生實驗操作能力
傳統(tǒng)的演示實驗教學(xué),對培養(yǎng)學(xué)生各方面的能力起不到促進(jìn)作用,實際上就相當(dāng)于讓學(xué)生看表演,先是“教師做學(xué)生看”,然后是“教師講學(xué)生聽”,忽視了學(xué)生思維動機(jī)的激發(fā),難以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性。在教學(xué)中,如果把教師演示實驗改為學(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,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。
為了增強(qiáng)學(xué)生實驗操作技能,提高課堂教學(xué)效率,有相當(dāng)一部分演示實驗可變?yōu)閷W(xué)生的隨堂實驗。如,教學(xué)選修3-2中“產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件”時,我把學(xué)生帶到實驗室,提前在實驗桌上準(zhǔn)備了一些儀器,如,第一組實驗提供條形磁鐵、線圈、靈敏電流計、導(dǎo)線。教師拋出探究問題,學(xué)生分組探究。讓學(xué)生展開想象的翅膀,發(fā)表自己的看法,從生活的經(jīng)驗入手,把學(xué)生帶入特定的物理教學(xué)情景中。變過去的“授之以魚”為“授之以漁”,最大限度地突出了學(xué)生的主體地位。
這樣,既提高了學(xué)生參與教學(xué)活動的積極性,個性得到張揚(yáng),興趣得以激發(fā),潛能得到挖掘,又在協(xié)作動手實驗中經(jīng)歷了實驗探究的全過程,從中接受了科學(xué)的熏陶,成為課堂真正的主人,同時也培養(yǎng)了學(xué)生觀察能力、動手能力以及與他人交流合作的能力。
三、改進(jìn)分組實驗,提高學(xué)生實驗操作能力
前面分析影響中學(xué)生物理實驗操作能力的因素時,已分析過分組實驗的弊端。若能把傳統(tǒng)的學(xué)生分組實驗改為探索性實驗,教學(xué)效果會顯著提高。以往學(xué)生做實驗其注意力往往集中在實驗結(jié)果上,而對實驗的理論背景和實驗的設(shè)計方法一概不知。這種重知識、輕方法,重接受、輕參與的教學(xué)活動,不利于學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng),也不利于他們操作能力的提高。因此,在教學(xué)過程中必須注意把學(xué)生的注意力吸引到“為什么要做這個實驗”“如何設(shè)計”“為什么要這樣設(shè)計”等問題上來。這樣,學(xué)生的主觀能動性就能充分發(fā)揮出來,從而使實驗操作能力得到進(jìn)一步提高。改分組實驗為學(xué)生探究實驗還可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。
以新課程理念為指導(dǎo),運(yùn)用探究式的教學(xué)方法,把學(xué)生推向教學(xué)的舞臺,教學(xué)中,通過引導(dǎo)學(xué)生討論、交流、合作,營造了積極的課堂環(huán)境,形成了濃厚的課堂氛圍,學(xué)生在這種和諧的充滿活力的課堂環(huán)境中,自主參與課堂教學(xué),思維和動手能力得以發(fā)展,潛能得到充分挖掘,知識掌握更為牢固。
四、重視引導(dǎo)學(xué)生排除實驗器材的故障
在實驗教學(xué)中,由于實驗情境設(shè)置不當(dāng)或器材損壞而發(fā)生非預(yù)期現(xiàn)象時,會導(dǎo)致學(xué)生焦慮或失敗的心緒體驗。教師要重視引導(dǎo)排除實驗故障,將學(xué)生置于現(xiàn)實的新問題中,從而提高學(xué)生的操作能力。例如,在“用打點計時器測速度”的分組實驗中,由于有些小組的紙帶打出來后點跡不清楚,因而造成無法準(zhǔn)確讀取數(shù)據(jù)。在教師的指導(dǎo)下,學(xué)生轉(zhuǎn)而討論電磁式打點計時器的修復(fù)問題。沒有課本的束縛,亦沒有現(xiàn)成的套路,學(xué)生的思維無拘無束。學(xué)生會猜測是“電壓過低”“紙帶沒固定好”“復(fù)寫紙失效”等許多可能的原因。課后,學(xué)生可以進(jìn)入實驗室針對修復(fù)打點計時器做一系列的實驗。正如羅杰斯所說:“人的本性,當(dāng)他自由運(yùn)行時,是建設(shè)性的和值得信賴的。”
另外,教師也可以把被損壞的儀表器材整理歸類,貼上“等待修復(fù)”的標(biāo)志,可以讓學(xué)生利用課外活動時間進(jìn)入實驗室嘗試維修。
五、開展課外實驗,培養(yǎng)學(xué)生動手的愛好
培養(yǎng)學(xué)生對課外實驗的愛好,有利于發(fā)展學(xué)生的操作能力。課外實驗完全由學(xué)生獨立策劃和操作,便于發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性。
課外活動內(nèi)容豐富,而且不受時間空間的限制,多開展一些小實驗、小制作活動,讓學(xué)生親自動手,自覺地進(jìn)行實驗訓(xùn)練,這不僅是對學(xué)生在課堂中實驗操作過程的一個鞏固,同時又是對所學(xué)知
識的靈活運(yùn)用。學(xué)生在這個天地中,盡情地動手“玩”,盡情地去“做”,往往會有意想不到的效果,學(xué)生的興趣會大大地增加。物理實驗是物理教學(xué)的基礎(chǔ)和出發(fā)點,是物理教學(xué)的重要組成部分,
是物理教育實施素質(zhì)教育最好的突破口。實施素質(zhì)教育、注重學(xué)生的合作意識、創(chuàng)新精神和實踐能力的培養(yǎng)是當(dāng)今社會的要求,而實驗教學(xué)在這方面具有很大的優(yōu)勢。
(作者單位 江蘇省常州市武進(jìn)區(qū)三河口高級中學(xué))
【摘 要】 目的:通過論述中學(xué)生物理實驗教學(xué)與我國產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)系,提出我國制造業(yè)發(fā)展所需人才培養(yǎng)和中學(xué)物理實驗教學(xué)建議。主題:中學(xué)生物理實驗教學(xué)被忽視現(xiàn)狀,我國制造業(yè)發(fā)展落后。論點:中學(xué)生物理實驗教學(xué)與我國產(chǎn)業(yè)發(fā)展有關(guān)。結(jié)論:我國制造業(yè)的落后與人才數(shù)量和質(zhì)量有關(guān),而中學(xué)物理實驗教學(xué)對我國制造業(yè)發(fā)展所需人才的儲備至關(guān)重要。
【關(guān)鍵詞】 產(chǎn)業(yè)發(fā)展;物理實驗;中學(xué)生
歷史上的工業(yè)革命均發(fā)生在歐美國家,而中國的工業(yè)產(chǎn)業(yè)長期停留在對四大發(fā)明的沾沾自喜中。通過工業(yè)革命,世界各國都享受到了全球快速發(fā)展的制造業(yè)帶來的成果,但因自身產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的制約和人才培養(yǎng)的滯后,我國目前國內(nèi)生產(chǎn)總值的貢獻(xiàn)率中制造業(yè)所占的比重仍較低,國產(chǎn)汽車、家電在國際、國內(nèi)市場上的競爭力遠(yuǎn)不及歐美國家及日本、韓國等國家,地方財政收入來自制造業(yè)所占的比例仍較低。德國和日本經(jīng)歷了兩次世界大戰(zhàn)的洗禮,戰(zhàn)后這些國家?guī)缀蹩梢杂们Н彴倏讈砻枥L,但數(shù)十年過后,這些國家的制造業(yè)得到快速的發(fā)展,目前位居發(fā)達(dá)國家之列,皆因這些國家對制造業(yè)的發(fā)展具有深刻的理解,對制造業(yè)發(fā)展所需人才的培養(yǎng)具有科學(xué)而長遠(yuǎn)的規(guī)劃。綜上,本文對中學(xué)生物理實驗教學(xué)與我國產(chǎn)業(yè)發(fā)展間的相互影響、我國青少年基礎(chǔ)教育中的弊端和應(yīng)對策略作出初步的探索和討論。
一、基礎(chǔ)教育對我國產(chǎn)業(yè)發(fā)展的深遠(yuǎn)影響
全國人口普查資料顯示,我國10-19歲人口所占比例約為20%,而10-19歲人口絕大部分為小學(xué)五、六年級至高中三年級在校學(xué)生,即正值接受基礎(chǔ)教育階段的青少年,該類人群在10-20年之后便成為社會的核心勞動力,他們從事不同產(chǎn)業(yè)的數(shù)量在總勞動力中所占的比例將在一定程度上影響我國的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)?;A(chǔ)教育正是奠定上述人群未來職業(yè)選擇和崗位貢獻(xiàn)的最重要的基礎(chǔ),青少年最典型的特點是興趣愛好、價值觀和思維方式可塑性最強(qiáng)的年齡階段,基礎(chǔ)教育過程中的家庭教養(yǎng)方式、學(xué)校教育環(huán)境、教師的誘導(dǎo)作用和學(xué)生的智力基礎(chǔ)等因素能夠?qū)η嗌倌陮淼穆殬I(yè)選擇起到引導(dǎo)和重塑的作用[1]。因此,基礎(chǔ)教育對我國未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展起著不可忽視的深遠(yuǎn)影響。鑒于我國工業(yè)化程度不高和制造業(yè)落后的現(xiàn)況,我國的基礎(chǔ)教育應(yīng)通過營造政策環(huán)境和教育環(huán)境來促進(jìn)更多的青少年提高邏輯思維能力和對物理、化學(xué)和生物等制造業(yè)密切相關(guān)科學(xué)知識的興趣,從而促進(jìn)青少年打好從事制造業(yè)的基礎(chǔ)。另外,針對目前我國考公務(wù)員熱的社會現(xiàn)象,結(jié)合我國高中學(xué)生分理科與文科區(qū)別教育的政策,教育行政部門應(yīng)適當(dāng)?shù)南拗莆目瓢鄬W(xué)生數(shù)量所占的比例,相對增加理科班學(xué)生數(shù)量,以備將來充實制造業(yè)的人才需求,促進(jìn)制造業(yè)發(fā)展從而提高我國在國際社會的競爭實力。
二、中學(xué)生物理實驗教學(xué)的重要性
物理實驗教學(xué)是提高學(xué)生動手能力、發(fā)展抽象思維能力和增強(qiáng)獨立行為能力的重要手段[2、3],我國物理教育從初中一年級開始,因教育資源有限導(dǎo)致物理教育開始年齡較晚,在一定程度上講,錯過了青少年動手能力和抽象思維能力培養(yǎng)的良好時機(jī)。我國長期以來的基礎(chǔ)教育都沉溺于應(yīng)試教育中,物理教育也不例外,灌輸所謂的科學(xué)理論,鋪天蓋地的中考、高考難題解析,導(dǎo)致了對物理實驗教育的忽視。并且,物理實驗考試得分在中考、高考總分中所占的比例較低,間接導(dǎo)致了物理老師對實驗教學(xué)的忽視,再加之目前的物理實驗考試中動手操作的內(nèi)容較少,使得平時的物理課程中本來就不多的物理實驗課被班會課、考卷講解等課程所擠占,物理實驗課從而被長期邊緣化而不受重視[4]。解決上述物理教育中對實驗教學(xué)的忽視問題,需要從如下幾個方面著手。一是教育政策制定者、學(xué)校和物理老師應(yīng)提高物理實驗教育的重要性,認(rèn)識到實驗教學(xué)中的動手能力、抽象思維能力培養(yǎng)將影響學(xué)生一生的成長,決定著他們的謀生能力和社會適應(yīng)能力,從實踐中提出問題,從實踐中尋找問題的答案和解決辦法的行為習(xí)慣對青少年綜合素質(zhì)發(fā)展起到不可替代的作用[5、6]。二是增加物理實驗考試得分在中考、高考中所占的比例,通過增加實驗教學(xué)在升學(xué)過程中的影響權(quán)重來促進(jìn)教師對實驗教學(xué)的投入。三是營造物理實驗教學(xué)的家庭環(huán)境和學(xué)校環(huán)境,通過開展實驗設(shè)計大賽,每月、每周開展實驗設(shè)計家庭作業(yè)及學(xué)生間的交流等方式促進(jìn)學(xué)生對物理實驗的興趣和物理現(xiàn)象的探究能力。
三、中學(xué)生物理實驗教學(xué)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的相關(guān)性分析
近年,中國廣大媒體的一大熱門詞匯就是“山寨”,即某些地下工廠偽造國內(nèi)外正規(guī)廠家所制造并有一定的市場占有率的產(chǎn)品,以假亂真的在市場上進(jìn)行銷售獲取暴利。山寨產(chǎn)品雖然外表能夠亂真,但品質(zhì)極低,產(chǎn)品因未投入用途相關(guān)的核心技術(shù)而在消費過程中立現(xiàn)原形。山寨產(chǎn)品之所以能夠在國內(nèi)生存如此之久則與我國缺乏制造業(yè)所需關(guān)鍵技術(shù)和制造業(yè)所需技術(shù)人才密切相關(guān),關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)與人才務(wù)實的科學(xué)研究習(xí)慣、邏輯思維能力和實踐探究能力有關(guān),而制造業(yè)所需人才的培養(yǎng)與基礎(chǔ)教育中物理實驗教學(xué)中對學(xué)生技能的培養(yǎng)密不可分,由此可知,我國產(chǎn)業(yè)發(fā)展與我國中學(xué)生物理實驗教學(xué)間存在一定的必然聯(lián)系。首先,中學(xué)生物理實驗教育通過將培養(yǎng)制造業(yè)所需人才關(guān)口前移而影響制造業(yè)的發(fā)展,進(jìn)而影響我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的演變。其次,中學(xué)生物理實驗教育可通過提高青少年對物理的興趣,從而使更多學(xué)生在高中階段選擇學(xué)習(xí)理科,進(jìn)入大學(xué)學(xué)習(xí)理工科專業(yè)的人數(shù)增加,進(jìn)而增加專業(yè)技術(shù)人才進(jìn)入制造業(yè)從事汽車、輪船、飛機(jī)、家電、電子信息設(shè)備等研發(fā)、生產(chǎn),從而影響我國產(chǎn)業(yè)發(fā)展。第三,物理實驗教學(xué)對青少年邏輯思維能力、探索物理現(xiàn)象能力、動手制作和創(chuàng)作物品的能力的培養(yǎng)[7、8、9],積淀了生產(chǎn)工藝改良、研發(fā)新產(chǎn)品及擴(kuò)大具備核心技術(shù)的精密機(jī)械的生產(chǎn)規(guī)模等領(lǐng)域所需人才必須具備的思維及行為基礎(chǔ),為解決我國制造業(yè)關(guān)鍵技術(shù)難題提供可靠的后備人才,促進(jìn)我國產(chǎn)業(yè)技術(shù)結(jié)構(gòu)發(fā)生量和質(zhì)的雙重飛躍。
四、中學(xué)生物理實驗教育與我國產(chǎn)業(yè)發(fā)展的展望
近年,我國推行了中小學(xué)教育改革,探索并逐步實施了“新課標(biāo)”,表明國家對青少年綜合素質(zhì)教育的重視,其中,對物理實驗教學(xué)的要求作出了一定的調(diào)整,雖然不可能立即提高一代青少年的思維探索能力和動手能力,但畢竟國家已經(jīng)邁出了最艱難的一步,營造出了有利于逐步重視物理實驗教育的政策環(huán)境。同時,我國制造業(yè)發(fā)展所需人才培養(yǎng)模式也將緩慢發(fā)生改變,制造業(yè)的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)解構(gòu)的蛻變將看到曙光。但是,在目前國家為物理實驗教育的發(fā)展開一個方便之門的同時,省、地市、縣教育行政部門應(yīng)進(jìn)一步制定物理實驗教育的科學(xué)評價機(jī)制和激勵制度,如增加物理實驗教育在中考、高考總分中所占的比例,以及在全國、全省、全市州物理實驗設(shè)計及相關(guān)物品制作比賽中獲獎人員在選擇大學(xué)及理工科專業(yè)方面給于加分或綠色通道等方式,從而促進(jìn)家長、學(xué)校、教師和學(xué)生對中學(xué)物理實驗教學(xué)的重視,真正落實實驗教學(xué)任務(wù)的同時鼓勵創(chuàng)造性的開展物理實踐活動,最終為制造業(yè)的發(fā)展提供高質(zhì)量的人才儲備,贏得產(chǎn)業(yè)發(fā)展和蛻變的機(jī)遇。
摘 要:物理是以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)。物理實驗對人類認(rèn)識世界有著十分重要的作用,是進(jìn)行所有科學(xué)研究的基礎(chǔ)。物理實驗?zāi)芰Φ奶岣卟粌H僅是在學(xué)生心目中建立清晰的物理概念和規(guī)律不可缺少的一個環(huán)節(jié),同時對學(xué)生掌握和運(yùn)用基本的物理知識和技能有著十分重要的作用。
關(guān)鍵詞:高中物理;實驗?zāi)芰?
物理是以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)。物理是由理論和實驗兩個部分組成的,通過實驗可以更好的理解和掌握各種理論。物理實驗對人類認(rèn)識世界有著十分重要的作用,是進(jìn)行所有科學(xué)研究的基礎(chǔ)。高中的物理實驗課程則應(yīng)該充分的調(diào)動學(xué)生的興趣,讓學(xué)生自己主動的進(jìn)行學(xué)習(xí),進(jìn)行探究。物理實驗?zāi)芰κ且砸话隳芰Γㄒ话隳芰?,包括觀察力、記憶力、想象力和思維力,這是從事各項工作所必須具備的能力)為基礎(chǔ),并與物理實驗這一特定任務(wù)相聯(lián)系的一種能力。為了使物理實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)有一個明確的標(biāo)準(zhǔn),中學(xué)物理大綱作了如下規(guī)定:“學(xué)生應(yīng)掌握的實驗?zāi)芰Γ饕菍W(xué)會正確使用儀器進(jìn)行觀察、測量和讀數(shù),會分析實驗數(shù)據(jù)并得出正確的結(jié)論,了解誤差的概念,會寫簡單的實驗報告和誤差分析?!敝袑W(xué)生由于興趣的廣泛性,給物理實驗教學(xué)和能力培養(yǎng)準(zhǔn)備了良好的心理意向。然而由于他們在學(xué)習(xí)上處于一個獨立性和依賴性、自覺性和隨意性、深刻性和膚淺性錯綜矛盾的時期,這就需要我們針對其心理特征,循循善誘,因勢利導(dǎo),才能較好地完成大綱提出的要求。同時,也對學(xué)生心理個性的發(fā)展產(chǎn)生積極深遠(yuǎn)的影響。那么,怎樣才能有效地提高中學(xué)生的物理實驗?zāi)芰δ兀课以噺囊韵氯齻€方面加以論述。
一.穩(wěn)定興趣,激發(fā)探索欲望
中學(xué)生在做物理實驗時,對一切都感到新穎、好奇,因而物理實驗一般都能有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。但是,中學(xué)生的年齡決定了他們的興趣難以持久,如不及時引導(dǎo)、嚴(yán)密組織,往往會造成興趣下降、熱情消退的現(xiàn)象,最終使物理實驗當(dāng)成完成一次操作任務(wù)而走過場。這樣,生動的實踐將變成僵死的操作,也談不上實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)與提高。因此,針對以上情況我們制定的原則是:精心地設(shè)計實驗的教學(xué)過程,逐步使學(xué)生不滿足于實驗的表面現(xiàn)象,而是主動地去探索實驗的本質(zhì)規(guī)律,以及物理實驗的豐富內(nèi)涵。實踐證明,堅持了以上原則,學(xué)生的興趣就會逐漸的具有一定的穩(wěn)定性,就會使他們從學(xué)習(xí)中獲得成功的樂趣。
提供更多的動手機(jī)會,使學(xué)生在實驗中動手動腦,這是獲得更佳教學(xué)效果的有效方法。我們充分利用一切有利于實驗的條件,把許多的演示實驗改為學(xué)生實驗,讓學(xué)生在實驗中自己去探索,培養(yǎng)了學(xué)生深入探索的習(xí)慣和穩(wěn)定的實驗興趣。例如,將高一年級的《牛頓第二定律》的演示實驗改為學(xué)生實驗后,學(xué)生在老師的啟發(fā)和引導(dǎo)下,就物體的質(zhì)量、力、加速度三者關(guān)系進(jìn)行了探索。當(dāng)這種關(guān)系通過自身的努力被確定之時,又意外地掌握了“控制變量法”研究問題的方法,成功的喜悅禁不住都流露出來。這不僅提高了學(xué)生的實驗興趣,也強(qiáng)化了對理論的理解與記憶。經(jīng)過長期的實驗操作,學(xué)生的實驗?zāi)芰τ辛撕艽蟮奶岣摺?
二.引導(dǎo)注意,訓(xùn)練觀察能力
實驗離不開觀察,實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)與提高離不開觀察能力的訓(xùn)練。而觀察的成敗,首先決定于穩(wěn)定的注意。當(dāng)我們在實驗過程中,把某種儀器或裝置展示在學(xué)生面前時,學(xué)生的注意將立即被吸引。這種注意是一種由于刺激物的新異而引起的無意注意。而這種無意注意將根據(jù)各人的經(jīng)歷、原有的知識結(jié)構(gòu)、所有的興趣不同等而有不同的指向。例如,當(dāng)一臺演示儀器展示在學(xué)生面前時,一些學(xué)生注意電表的外形,一些學(xué)生注意儀器的色彩,同樣也有一些學(xué)生注意儀器的結(jié)構(gòu),等等。這種不同指向的注意對于進(jìn)一步的實驗是一個干擾。在這種情況下,經(jīng)驗告訴我們,應(yīng)該及時地通過提出問題等措施,將學(xué)生分散的精力趨于集中,并指向特定的方向。如:在《摩擦起電》實驗中,大部分學(xué)生只觀察到帶電棒將紙屑吸引上來,而少部分學(xué)生觀察更仔細(xì),他們還同時注意到紙屑接觸帶電棒后又跳開,教師可引導(dǎo)學(xué)生注意觀察,并對學(xué)生提出質(zhì)疑,認(rèn)真分析,正確解釋,消除疑問。充分體現(xiàn)他們的能力;對學(xué)生無法解釋的,教師應(yīng)有正確的解釋。
在物理實驗教學(xué)中,為了達(dá)到預(yù)定的教學(xué)目的,集中學(xué)生的注意是重要環(huán)節(jié)。但集中了注意并不等于完成實驗觀察的任務(wù)。我們還必須根據(jù)物理所探索或驗證的內(nèi)容,使學(xué)生將注意從一個方向轉(zhuǎn)移到另一個方向,從一個問題轉(zhuǎn)移到另一個問題。這就是按順序,按層次引導(dǎo)學(xué)生觀察的任務(wù)。如:《研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象》中教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生觀察電流表指針是否偏轉(zhuǎn),向什么方向偏轉(zhuǎn)。從而確定感應(yīng)電流的方向,同時引導(dǎo)學(xué)生觀察指針偏轉(zhuǎn)的條件是什么?
在物理教學(xué)實踐中,我們應(yīng)特別注意指導(dǎo)學(xué)生對實驗的關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行動態(tài)觀察,要善于捕捉那些稍縱即逝的現(xiàn)象,這是培養(yǎng)學(xué)生實驗?zāi)芰Φ闹匾h(huán)節(jié)。
三.傳授方法,啟迪思維能力
中學(xué)階段,是學(xué)生的一個獨立性與依賴性相交錯的時期。在學(xué)生實驗過程中,一方面,對實驗操作感到興趣,因而希望老師給予更多的獨立動手的機(jī)會;另一方面,在實驗中一旦遇到困難,往往又依賴于老師。因而,在教學(xué)實驗中,必須授以實驗的方法,嚴(yán)密組織,這樣才能養(yǎng)成良好的實驗習(xí)慣,順利地完成實驗任務(wù)。這也是啟迪學(xué)生思維的必由之路。
1.優(yōu)化實驗方案。對于學(xué)生實驗,選擇最優(yōu)指導(dǎo)方案,針對實驗的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)密的組織,這是教師必須做到的。如:《在測定金屬電阻率》實驗中,教師在講解此實驗中,可提問:要測電阻率,先要知道哪些量(S、L、R)?這些量怎樣測量?-需要哪些實驗儀器?采用哪種接法(包括電流表接法和滑動變阻器接法)?通過提問,激發(fā)學(xué)生思維。
2.掌握儀器的正確使用方法。物理實驗中,掌握基本的儀器使用是重要的環(huán)節(jié)。物理實驗中出現(xiàn)的基本儀器有刻度尺、量筒(量杯)、天平、彈簧測力計、電流表、電壓表、滑動變阻器等。要訓(xùn)練學(xué)生嚴(yán)格地按科學(xué)規(guī)范使用這些儀器,特別是第一次接觸新儀器、儀表,要使學(xué)生首先掌握儀表的使用規(guī)范——注意其量度單位、最小分度、量程及使用注意事項,然后才能使用。
3.訓(xùn)練學(xué)生掌握分析數(shù)據(jù)的基本方法。正確記錄每次測量結(jié)果,根據(jù)數(shù)據(jù)分析處理,得出正確的結(jié)論,這是實驗的重要環(huán)節(jié)。如:在《測定電源電動勢和內(nèi)阻》中對于數(shù)據(jù)的處理通常選擇兩種方法中的一種:或把數(shù)據(jù)填表計算,從中找出有關(guān)物理之間的變化關(guān)系;或是把實驗所測數(shù)據(jù)用圖象表達(dá)出來,再從中找出物理量間的變化規(guī)律。這些實驗方法在結(jié)合具體的實驗中,使學(xué)生都要基本掌握。
綜上所述,中學(xué)生的物理實驗?zāi)芰Π鴺O豐富的內(nèi)容。因而中學(xué)物理實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng),一方面要在實驗中注意培養(yǎng)觀察力,操作技能,同時又要培養(yǎng)學(xué)生的情趣,加強(qiáng)意志、習(xí)慣等方面的訓(xùn)練。只有這樣,中學(xué)生物理實驗?zāi)芰Σ拍艿玫秸嬲奶岣摺?