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摘 要:物理实验是研究和学习物理学最基本的方法。它是物理知识的源泉,无论是概念的建立,还是规律的探索和论证都离不开实验。因此,物理实验教学是物理教学中的重点之一,是培养学生能力的重要途径。本文试图结合物理实验教学存在的问题,谈一谈如何提高高中物理实验教学,发挥其重要作用。
关键词:高中物理;实验教学;完善
物理新课程标准指出:“实验是物理课程改革的重要环节”,并且把“科学探究及物理实验能力要求”作为内容标准的三大部分之一,把物理实验的要求提升到科学探究的层次。但就目前高中物理实验教学的实际情况来看,仍然存在着许多有待解决的问题。如何完善高中物理实验教学,提高学生的物理实验能力,笔者结合多年的高中物理实验教学经验提出几点思考。
一、物理实验对于高中物理教学的重要性
1.实验活动是研究物理问题的根本方法,基础教育必须做好物理实验教学。
物理学以实验为基础,对自然界的客观规律进行了深刻的揭示,其中,很多规律来源于物理学家对物理实验结果的整理和推导,如“开普勒定律”、“牛顿第一运动定律”、“欧姆定律”等。物理实验对物理学的发展起到了极大的辅助作用,所以,在进行物理教学的同时,必须重视实验教学。
2.实验过程及实验结果为学生提供学习知识和掌握知识的最直接的感性材料。
物理虽然是自然科学,但是很多物理概念、理论都是抽象的,如“磁场、磁场强度”、“电磁感应现象”、“光的波动性”等,这些相关概念、理论、定律如不通过实验验证,学生们很难理解和接受。高中的很多知识只有通过实验才能让学生产生感官印象,然后再转化为抽象的知识,才能理解得更透彻。比如,笔者在讲“电磁感应现象”一节时,一般学生很难接受电磁之间的相互作用,但是通过实验验证了闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中确实产生了感应电流。学生通过实验,从感官感受到了知识的真实,理解起来也就更加轻松,学习兴趣陡增。
3.实验是培养学生严谨的科学态度、务实的科研精神的有效途径。
高中生的动手意识是比较强的,但通常做事不够严谨,经常敷衍了事。物理实验能很好地培养学生的务实精神和严谨态度。美国科学家罗伯特?密立根用著名的油滴实验测定电子的带电量,他通过改变电压,反复观察封闭箱内油滴的运动情况,经过反复实验,最终得出了电子带电量的数值,这充分体现了他严谨的科学态度和务实的科研精神。高中物理中虽然没有如此复杂的实验,但部分实验仍对学生态度的严谨有好高的要求,如“用描迹法画出电场中平面上的等势线”,就需要学生测得多组数据。
二、高中物理实验教学存在的问题
目前,我国的高中物理实验教学普遍存在的现象是学生缺乏亲自动手操作的实践性,其原因除了物理教师缺乏一定的人文素养外,更重要的是由应试教育的制度导致的。物理实验教学本来应该是以实验为基础的,然而如今的高中物理实验教学都是以“看实验”和“背结论”为主,这就大大阻碍了学生观察能力、动手能力和思维能力的综合提高。
以往的高中物理实验教学中,教师往往给学生留出几分钟的时间让他们看教材上的实验步骤,然后背下结论,这就完成了实验教学。现在,有些学校配置了多媒体设备,在物理实验教学时,教师可以把一些实验演示通过投影仪放出来,让学生们更真切点儿看到实验的步骤和效果。当然,也有一些物理教师会在课堂上亲自实验,让学生们近距离地观看实验的效果。然而,不管是看教材、看投影,还是看教师演示,这都不是实践性的直接体现,学生虽然看见了实验的过程和效果,但在看的过程中,他们的思维能力受到了很大的束缚,没有自己亲自实验收到的效果好。
高中的教育是以应试为目的的,学生们在学习某一项学科的时候,除了要掌握一定的方式方法外,还要背下一些知识,甚至连需要实验的物理实验教学都要通过背的方式来完成,其中最普遍的就是背结论。物理实验的目的就是通过有形的、具体的演示过程,让学生们更清晰地、真切地体会到实验的内容,进而更有效果地掌握实验的结论。然而,目前的高中物理实验教学往往是抛却了实验,只让学生背教材上的结论,这不仅在一定程度上打击了学生的学习兴趣,也大大削弱了学生的想象力和逻辑思维能力。
物理实验在中学物理教学中扮演着重要角色,它是教学体系中不可缺少的教学内容。传统的实验教学把实验课仅作为验证理论的课程,所有的实验都是按教材预习,对照教材做实验,依据教材写实验报告。在整个实验过程中,学生完全处于一种被动的学习状态。面对21世纪的人才需求,这种教学模式显得陈旧和狭窄,所以,在物理实验教学中,教师应改善传统实验教学那种对基础知识的传承和基本技能训练的过分强调,在教学中要有意识地对学生进行科学素质的训练和培养,改变以书本为主,实验为辅的教学模式,创设设计性、综合性的实验性问题,把培养学生的探索精神、实践能力,以及创新意识置于实验教学活动中,教给学生科学的实验方法。
三、完善高中物理教学的策略分析
1.转变教育观念
观念是行动的先导。要想改革高中物理实验教学,首先就得改变教学观念。教育是以培养高素质的人为目的的社会行为,因此,我们不能把高中物理实验教学的弊端完全归咎于物理教师,而应该从学校、家庭和社会三方面统一考虑。由于高中教学迫于高考和学校制度的压力,很多物理教师不得不放弃让学生亲自实践的机会,以便节省更多的时间。所以,改革高中物理实验教学,首先得改变整个社会的教育观念,让人们认识到教育应该着眼于未来,要以提高学生的综合素质为目的,而不是急功近利一切围绕高考打转转。
2.注重实验的趣味性、启发性和探究性
过于复杂的实验会让学生望而却步,而充满趣味性的实验可以调动学生的主动性和积极性。笔者在讲“机械能守恒定律”一节时,做过这样一个简单的实验,用绳子将大铁球悬挂在教室天花板上,将铁球拉离平衡位置,使之刚好碰到一学生的鼻子(此学生固定不动),然后释放铁球,铁球做单摆运动,当该学生遇铁球迎面而来紧张不已时,铁球又摆了回去。这个实验看似惊险,却十分安全,能较好地解释“机械能守恒定律”。它不仅让学生理解了“机械能守恒定律”,同时也增加了学生学习的兴趣和求知欲望。
3.改革物理教材
实验是物理教学的基础,因此,高中物理教材改革应该改变以往侧重理论的内容模式,把侧重点转向实验,打好物理实验教学的基础。高中物理教材对物理实验的设施应该科学化、现代化,不仅要有利于学生动手实践,也要通过巧妙地实验设计潜移默化地提高学生们的综合能力。
4.开展丰富多彩的课外实践活动
把课外活动纳入到正常的实验教学中,是高中物理实验教学改革的一个重要方向。学生们在课堂上掌握一定的技能后,通常会有很强的实践欲望,教师应该充分利用学生的这种心态,开展丰富多彩的课外活动对学生们的技能知识加以强化。课外活动可以通过鼓励发明、制作以及其他融知识性、科学性和趣味性为一体的具体活动来实现,不仅提高学生们的学习兴趣,也能培养他们的创新精神。课外实践活动是改革高中物理实验教学的重要内容,它通过各种具体的可行的小实验,促进学生们对实验的理解能力,并通过开放的自主性,激发学生们的创造兴趣,培养他们大胆的开拓创新精神。
总之,为适应时代和学生发展的需要,我们物理教师要努力提高自身素质,对物理实验教学进行全方位深入的研究,在实验教学中不断摸索和改进,激发学生探究物理规律的热情,培养学生动手实验的能力。只有这样,才能切实提高物理实验教学的效果,才能在物理实验这一广阔的天地,造就出一批具有创新能力和实践能力的高素质人才。
关键词:高中物理;实验教学;完善
物理新课程标准指出:“实验是物理课程改革的重要环节”,并且把“科学探究及物理实验能力要求”作为内容标准的三大部分之一,把物理实验的要求提升到科学探究的层次。但就目前高中物理实验教学的实际情况来看,仍然存在着许多有待解决的问题。如何完善高中物理实验教学,提高学生的物理实验能力,笔者结合多年的高中物理实验教学经验提出几点思考。
一、物理实验对于高中物理教学的重要性
1.实验活动是研究物理问题的根本方法,基础教育必须做好物理实验教学。
物理学以实验为基础,对自然界的客观规律进行了深刻的揭示,其中,很多规律来源于物理学家对物理实验结果的整理和推导,如“开普勒定律”、“牛顿第一运动定律”、“欧姆定律”等。物理实验对物理学的发展起到了极大的辅助作用,所以,在进行物理教学的同时,必须重视实验教学。
2.实验过程及实验结果为学生提供学习知识和掌握知识的最直接的感性材料。
物理虽然是自然科学,但是很多物理概念、理论都是抽象的,如“磁场、磁场强度”、“电磁感应现象”、“光的波动性”等,这些相关概念、理论、定律如不通过实验验证,学生们很难理解和接受。高中的很多知识只有通过实验才能让学生产生感官印象,然后再转化为抽象的知识,才能理解得更透彻。比如,笔者在讲“电磁感应现象”一节时,一般学生很难接受电磁之间的相互作用,但是通过实验验证了闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中确实产生了感应电流。学生通过实验,从感官感受到了知识的真实,理解起来也就更加轻松,学习兴趣陡增。
3.实验是培养学生严谨的科学态度、务实的科研精神的有效途径。
高中生的动手意识是比较强的,但通常做事不够严谨,经常敷衍了事。物理实验能很好地培养学生的务实精神和严谨态度。美国科学家罗伯特?密立根用著名的油滴实验测定电子的带电量,他通过改变电压,反复观察封闭箱内油滴的运动情况,经过反复实验,最终得出了电子带电量的数值,这充分体现了他严谨的科学态度和务实的科研精神。高中物理中虽然没有如此复杂的实验,但部分实验仍对学生态度的严谨有好高的要求,如“用描迹法画出电场中平面上的等势线”,就需要学生测得多组数据。
二、高中物理实验教学存在的问题
目前,我国的高中物理实验教学普遍存在的现象是学生缺乏亲自动手操作的实践性,其原因除了物理教师缺乏一定的人文素养外,更重要的是由应试教育的制度导致的。物理实验教学本来应该是以实验为基础的,然而如今的高中物理实验教学都是以“看实验”和“背结论”为主,这就大大阻碍了学生观察能力、动手能力和思维能力的综合提高。
以往的高中物理实验教学中,教师往往给学生留出几分钟的时间让他们看教材上的实验步骤,然后背下结论,这就完成了实验教学。现在,有些学校配置了多媒体设备,在物理实验教学时,教师可以把一些实验演示通过投影仪放出来,让学生们更真切点儿看到实验的步骤和效果。当然,也有一些物理教师会在课堂上亲自实验,让学生们近距离地观看实验的效果。然而,不管是看教材、看投影,还是看教师演示,这都不是实践性的直接体现,学生虽然看见了实验的过程和效果,但在看的过程中,他们的思维能力受到了很大的束缚,没有自己亲自实验收到的效果好。
高中的教育是以应试为目的的,学生们在学习某一项学科的时候,除了要掌握一定的方式方法外,还要背下一些知识,甚至连需要实验的物理实验教学都要通过背的方式来完成,其中最普遍的就是背结论。物理实验的目的就是通过有形的、具体的演示过程,让学生们更清晰地、真切地体会到实验的内容,进而更有效果地掌握实验的结论。然而,目前的高中物理实验教学往往是抛却了实验,只让学生背教材上的结论,这不仅在一定程度上打击了学生的学习兴趣,也大大削弱了学生的想象力和逻辑思维能力。
物理实验在中学物理教学中扮演着重要角色,它是教学体系中不可缺少的教学内容。传统的实验教学把实验课仅作为验证理论的课程,所有的实验都是按教材预习,对照教材做实验,依据教材写实验报告。在整个实验过程中,学生完全处于一种被动的学习状态。面对21世纪的人才需求,这种教学模式显得陈旧和狭窄,所以,在物理实验教学中,教师应改善传统实验教学那种对基础知识的传承和基本技能训练的过分强调,在教学中要有意识地对学生进行科学素质的训练和培养,改变以书本为主,实验为辅的教学模式,创设设计性、综合性的实验性问题,把培养学生的探索精神、实践能力,以及创新意识置于实验教学活动中,教给学生科学的实验方法。
三、完善高中物理教学的策略分析
1.转变教育观念
观念是行动的先导。要想改革高中物理实验教学,首先就得改变教学观念。教育是以培养高素质的人为目的的社会行为,因此,我们不能把高中物理实验教学的弊端完全归咎于物理教师,而应该从学校、家庭和社会三方面统一考虑。由于高中教学迫于高考和学校制度的压力,很多物理教师不得不放弃让学生亲自实践的机会,以便节省更多的时间。所以,改革高中物理实验教学,首先得改变整个社会的教育观念,让人们认识到教育应该着眼于未来,要以提高学生的综合素质为目的,而不是急功近利一切围绕高考打转转。
2.注重实验的趣味性、启发性和探究性
过于复杂的实验会让学生望而却步,而充满趣味性的实验可以调动学生的主动性和积极性。笔者在讲“机械能守恒定律”一节时,做过这样一个简单的实验,用绳子将大铁球悬挂在教室天花板上,将铁球拉离平衡位置,使之刚好碰到一学生的鼻子(此学生固定不动),然后释放铁球,铁球做单摆运动,当该学生遇铁球迎面而来紧张不已时,铁球又摆了回去。这个实验看似惊险,却十分安全,能较好地解释“机械能守恒定律”。它不仅让学生理解了“机械能守恒定律”,同时也增加了学生学习的兴趣和求知欲望。
3.改革物理教材
实验是物理教学的基础,因此,高中物理教材改革应该改变以往侧重理论的内容模式,把侧重点转向实验,打好物理实验教学的基础。高中物理教材对物理实验的设施应该科学化、现代化,不仅要有利于学生动手实践,也要通过巧妙地实验设计潜移默化地提高学生们的综合能力。
4.开展丰富多彩的课外实践活动
把课外活动纳入到正常的实验教学中,是高中物理实验教学改革的一个重要方向。学生们在课堂上掌握一定的技能后,通常会有很强的实践欲望,教师应该充分利用学生的这种心态,开展丰富多彩的课外活动对学生们的技能知识加以强化。课外活动可以通过鼓励发明、制作以及其他融知识性、科学性和趣味性为一体的具体活动来实现,不仅提高学生们的学习兴趣,也能培养他们的创新精神。课外实践活动是改革高中物理实验教学的重要内容,它通过各种具体的可行的小实验,促进学生们对实验的理解能力,并通过开放的自主性,激发学生们的创造兴趣,培养他们大胆的开拓创新精神。
总之,为适应时代和学生发展的需要,我们物理教师要努力提高自身素质,对物理实验教学进行全方位深入的研究,在实验教学中不断摸索和改进,激发学生探究物理规律的热情,培养学生动手实验的能力。只有这样,才能切实提高物理实验教学的效果,才能在物理实验这一广阔的天地,造就出一批具有创新能力和实践能力的高素质人才。