新课程中物理实验教学的改革研究
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作者: 罗达志
摘 要: 在新课改理念下,教师应着眼于提高学生的实验能力,应努力探究实验教学新模式,使实验教学更有利于培养学生的操作实验、设计实验的实践能力,更有利于培养学生的创新能力。
关键词: 新课程 物理实验教导 改革
物理是一门以实验为基础的学科,物理学的定义、定理、规律、定律都是在实验的基础上概括和总结出来的。随着新课程的推进,现代社会需要的是具有较高科学文化素质的应用型人才,物理实验教学改革已成为当务之急。我认为改革可以从以下几个方面入手。
1.实验内容的改革
现有的物理实验教学一直沿袭着过去的模式,几十年来,变化不大。从总体看来,物理实验基本上从属于物理理论教学,给人的感觉只是为了验证物理理论的正确性而存在的,教师的演示实验不是以“趣”、“疑”、“难”为诱导,而只是教师在台上做,学生在台下看。诚然,这样做能使学生获得一定的感性认识,但无法替代学生的自身活动。学生实验大多属于验证性实验,探究性实验少;在实验手段上采用传统测量技术的实验多,利用现代技术手段深化教学要求的实验少;各自独立的实验多,综合性实验、设计性实验少;实验内容范围窄,与生活及生产实际结合得不够。这一状况明显不能适应当今科学技术的发展形式和学校培养应用型人才的需要。因此,教学内容必须改革。
改革并不等于全盘否定原有实验内容。相反,对学生在有关重要的物理现象和物理规律的观察、实验和相应物理量的测量方法与测量技术的训练方面,不但不能削弱,而且要改进实验手段,使这些基本技能得到进一步的加强。在保留和加强一些传统实验技术训练的基础上,对一些内容陈旧、重复、实验方法简单的验证性实验,应该予以淘汰,增设一些趣味性强的物理实验,贴近生活、社会的物理实验和一些微型化实验,并把一些过去由教师演示的实验,改为既可演示又可由学生自己动手做的实验。
2.教学模式的改革
现有实验教学模式僵化,物理实验教学的基本原则没有得到充分的体现,教学方式单一呆板,从教学内容到教学方式都没有给学生留出足够的发展空间。对于学生的分组实验,教材从实验目的、实验原理、仪器、操作步骤到注意事项,写得清清楚楚,然而每个实验前,教师还要花一定的时间根据教材讲解实验目的、原理,然后学生依照现成的实验步骤做,记录几个数据,实验就算完成了。这样做实验,收效不大,而且同一个班的学生,同一时间做同一实验,用同一方法、相同仪器,在规定时间内完成,得出同一结论,这样就导致少数学生看别人怎么做,自己就怎么做,甚至还有些学生只看不动手,也不观察实验现象,不记录有关数据,更谈不上思考,下课后抄一下实验报告就算了事。这种教学模式,不利于提高学生发现问题和解决问题的能力,使学生不能突破思维定势这个思维障碍;不利于培养学生的创新精神,不利于学生智能的发展。以上实验教学的现状,极大地影响物理教学质量,与培养新型的适用人才的需求不相适应。因此,教学模式需要改革。
3.实验教学改革的措施
物理知识来源于实验,为突出教学内容的探究性,实验教学应选择以探究为主的教学方式。教师应让学生通过实验能更好地掌握知识,发展各种能力,提高物理科学素质。为达到这一目的,应在以下几个环节上狠下功夫。
3.1观察与实验
观察是实验的第一步,也是创新的前提。观察在生活中无处不在,我们需要的不仅仅是大家观察到的结果,更重要的是观察这个活动的本身,这个活动的过程就要靠实验来进行。我们掌握的许多物理知识都是通过观察和实验,认真地加以思索和总结得到的。
3.2探究与总结
本环节着重引导学生分析和处理物理实验所获取的信息,探究现象产生的原因,从定性、定量的角度找出内在联系,归纳总结成规律,即得出正确的结论,突出训练学生的思维能力,这是物理实验教学改革的核心。
3.3应用与延伸
应用是指用探究得来的规律,去解决其它物理问题,解释物理情景。如用悬挂法测物体的重心、合力与分力的变化关系;测定声速、浮沉子;测定水井的深度;测量铅笔芯材料的电阻率;测灯泡的热态电阻和冷态电阻,等等。学生通过这些小实验,能提高实验技能,培养解决实际问题的能力。延伸是指根据学生的实际情况,适当地引导学生向知识与技能的深度、广度探索。例如,介绍科技新成果,以开阔学生的知识视野,增强科教兴国的意识。
4.重视多媒体技术在物理实验教学中的应用
在实验教学中,教师要充分利用现代化的教学手段,充分利用图片、声音、动画模拟实验操作。对于实验课堂教学的指导,教师可以将物理实验教学的内容以课件形式做好,保存在计算机内,学生根据自己所选实验,在预习的基础上调出程序,就可以在程序的指导下进行实验操作。在操作过程中学生若遇到困难,还可以从计算机中调出课件反复学习、研究再进行实验。这种课件指导比在传统教学中教师在黑板上的板书更详细,可以节省时间让学生进行实验操作。
比如,长度测量实验,过去有些学生,大学毕业了还读不准游标卡尺、螺旋测微器。究其原因是学生在做这个实验时,对这两种量具只是一知半解,对其结构、原理不是很清楚。教师在讲解这个实验时不可能把量具一件件拆开来讲,黑板上也只能画出简图,所以学生印象不深。如果用计算机课件以动态的形式将结构原理、操作方法用多媒体投影仪表述出来,学生一目了然,印象就深刻多了。运用计算机课件指导实验教学,教师课前准备充分,在屏幕上以图文并茂的方式显示出来,可吸引学生的注意力,学生很快就能明白实验目的、原理和操作方法,不需要多少时间就能完成实验操作,不熟的学生还可以多做几遍;实验结果是否对,数据输入计算机就可以显示出结果来,如果不对可以重做。学生对这种教学管理方法感兴趣,学习的注意力更集中,计算机屏幕上图文声像并茂的知识比书本上生动;机上传授知识比教师传授知识,学生心理上所感受到的压力小;计算机指导实验更具有耐心,能不厌其烦、不知疲倦地反复执行命令,回答问题。
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