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摘 要:启发性实验从培养学生的知识与技能出发,重视学生实验过程与实验方法的体验,培养学生建立科学的物理概念,达到对学生情感、态度、价值观培养的最终目标。本文结合高中物理实验教学的特点,充分考虑高中学生的认知特点,让学生亲身体验科学探究的过程,逐步培养学生科学探究的方法和科学探究的能力,并增强学生科学探究中的合作与自主意识,最终达到知识与技能、过程与方法、情感态度和价值观的全面和谐发展。
关键词:高中物理教育 启发性实验 设计
一、我国高中物理实验教学的现状
我国传统的高中物理教育以传授物理理论知识为主,即向学生讲授物理学的一般规律,把大量知识灌输给学生。甚至有老师认为学生不会动手做实验也不要紧,只要会做物理实验相关的题目就行,把应试作为第一标准。而现代科学教育规则认为,物理教育除了物理知识的传授和技能的训练外,还应重视对学生探索兴趣、学习能力、良好思维习惯与创新意识等的培养。即从强调物理知识内容获取向理解物理过程转变,从强调单纯积累知识向探求知识转变的教学观。尤其是“新课改”以来,教育工作者越来越认可物理实验教学在物理教育中的重要地位,可是高中物理实验还是验证性的实验居多,教师在实验教学中一手包办现象严重。学生多是机械的模仿,缺少动手和动脑的机会,能力得不到相应的提高,更谈不上探究精神和探究能力的培养。因此,启发性实验的设计在高中物理教育中有很重要的作用。
二、高中物理教育中启发性实验的设计
(一)实验前准备
教师和实验员一起做好实验仪器的检查和准备工作,确保有足够的实验器材。课前,教师将全班学生合理分组,选举出各小组组长和各相关负责人。同时,教师要做好学生的思想动员工作,使学生有备而来。另外,教师要善于用问题启发学生在实验课前自己设计好实验步骤,绘好实验表格,定好实验计划。
(二)创设情境,提出实验主题
启发性物理实验设计要求教师创设良好情感氛围,有利于学生对所学内容进行建构的学习环境。教师应尽量为学生创设一些引人入胜的、轻松和谐的、具有探索性和科学文化氛围的教学情境,帮助学生理解问题的本质,启发学生提出解决问题的方法。成功开展启发性物理实验还就要求探索性实验的设计既要有挑战性又要有适宜性,以激发学生对实验的兴趣和积极性。比如在学习“光的折射”时,可以首先通过播放“池塘看似很浅其实很深”等学生们熟知的生活经验的纪录片,引出光的折射现象,从而激发学生的求知欲,接着提出发生光的折射现象时应遵循的规律,这样处理为“光的折射”的实验探究作一个铺垫。
(三)鼓励学生相互合作
这一阶段是启发性实验教学的核心。启发性实验教学鼓励学生进行合作学习。教师要重视学生之间在实验过程中的相互合作。学生们在实验中的合作、分享与交流,可以使不同学生贡献各自的经验和发挥各自的优势,从而使学生完成各单个探究者难以完成的复杂任务。实验的核心是让学生自主地参与获得知识的过程,它要求学生在相互合作的前提下设计实验方案,进行实验探索,得出结论。
如在设计“摩擦力”实验时,可以让每个小组先猜想摩擦力与哪些因素有关,小组成员会根据自己的生活体验或者知识积累,归纳出如压力大小、接触面的粗糙程度、接触面的大小、运动速度等很多因素。有条件的情况下,应该尽可能地让学生对自己归纳出来的所有因素都进行实验来测试。这时教师指导学生设计几个小实验将学生的猜想进行验证,如:可让学生先用右手放在桌面上拖动,再用左手压在左手上在桌面上拖动,最后用左手压住右手在玻璃或者纸张等上面拖动,记下每次手的感觉有何不同。这样学生就可以得到结论:摩擦力和“接触面的粗糙程度”和“压力大小”有关。
(四)对实验进行独立的观察和反思
这一过程包括两个重要方面:观察和反思。学生通过收集必要的数据,合理地分析数据,利用所掌握的知识,通过科学地归纳、演绎和推理等方法,得出最佳结论,并用列表、图形、公式或其他形式清晰地表述某个物理现象,得出某个物理规律。最终进行小组间的交流,通过比较各小组的探索过程和思维结论,从中获取成功的经验和失败的教训,然后调整和重新设计实验方案,使自己的实验探索过程更趋合理,通过交流使自己的结论更严密准确。在反思交流的基础上,学生撰写实验报告。实验报告必须完整地反映实验探索活动的全过程,从假设、实验设计、实验过程、结果确定与分析汇总都必须有规范、详细的记录、实事求是的描述、严密科学的分析和合乎逻辑的结论。例如:在指导学生做“匀变速直线运动规律”的实验中,学生通过观察发现打点计时器也是一种计时仪器,而且通过实验也可测量物体运动的加速度。这时可引导学生去思考以打点计时器进一步引申。学生经过积极思考,便会联想到加速度、位移,进而想到冲量、动量、功等一系列物理知识。还可进一步激发他们产生利用这一实验扩展来研究类似动能定理或动量定理等一系列力学实验的兴趣。
(五)教师对学生实验结果的评价
学生的学习心理在很大程度上需要依赖教师及时的评价来进行验证。在学生观察和反思的基础上,教师对学生的实验进行评价和总结,可以使学生掌握运用科学方法解决问题的途径,让学生在经过实践后得到知识、方法、意识、能力上整体实质性的提高。在启发性实验教学中,教师决不能在给学生实验评价的时候简单地给出“正确”或者“错误”,而是应该对学生的创意设计给出一定的鼓励,即使学生所想可能不对甚至完全错误,也不应该直接给出“错误”的评价,以免挫伤学生的积极性。
三、总结
在启发性实验的设计中,学生是学习主体,而教师是组织者、参与者,又是指导者、评估者,同时也是学习者。只要我们加强学习、努力实践、认真总结,让启发性实验贯串于高中物理教学之中,鼓励学生积极参与,那么我们不仅能让学生更好地掌握物理知识和技能,而且能让学生的科学探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神也得到培养和提高。
参考文献:
[1]梁红.物理实验教学中培养学生创新思维的理论基础的研究[J].黑龙江高教研究.2004(01).
[2]刘立均.中学物理实验中的启发式教学[J].内江师范学院学报.2008(12).
作者单位:诸暨市教师进修学校
关键词:高中物理教育 启发性实验 设计
一、我国高中物理实验教学的现状
我国传统的高中物理教育以传授物理理论知识为主,即向学生讲授物理学的一般规律,把大量知识灌输给学生。甚至有老师认为学生不会动手做实验也不要紧,只要会做物理实验相关的题目就行,把应试作为第一标准。而现代科学教育规则认为,物理教育除了物理知识的传授和技能的训练外,还应重视对学生探索兴趣、学习能力、良好思维习惯与创新意识等的培养。即从强调物理知识内容获取向理解物理过程转变,从强调单纯积累知识向探求知识转变的教学观。尤其是“新课改”以来,教育工作者越来越认可物理实验教学在物理教育中的重要地位,可是高中物理实验还是验证性的实验居多,教师在实验教学中一手包办现象严重。学生多是机械的模仿,缺少动手和动脑的机会,能力得不到相应的提高,更谈不上探究精神和探究能力的培养。因此,启发性实验的设计在高中物理教育中有很重要的作用。
二、高中物理教育中启发性实验的设计
(一)实验前准备
教师和实验员一起做好实验仪器的检查和准备工作,确保有足够的实验器材。课前,教师将全班学生合理分组,选举出各小组组长和各相关负责人。同时,教师要做好学生的思想动员工作,使学生有备而来。另外,教师要善于用问题启发学生在实验课前自己设计好实验步骤,绘好实验表格,定好实验计划。
(二)创设情境,提出实验主题
启发性物理实验设计要求教师创设良好情感氛围,有利于学生对所学内容进行建构的学习环境。教师应尽量为学生创设一些引人入胜的、轻松和谐的、具有探索性和科学文化氛围的教学情境,帮助学生理解问题的本质,启发学生提出解决问题的方法。成功开展启发性物理实验还就要求探索性实验的设计既要有挑战性又要有适宜性,以激发学生对实验的兴趣和积极性。比如在学习“光的折射”时,可以首先通过播放“池塘看似很浅其实很深”等学生们熟知的生活经验的纪录片,引出光的折射现象,从而激发学生的求知欲,接着提出发生光的折射现象时应遵循的规律,这样处理为“光的折射”的实验探究作一个铺垫。
(三)鼓励学生相互合作
这一阶段是启发性实验教学的核心。启发性实验教学鼓励学生进行合作学习。教师要重视学生之间在实验过程中的相互合作。学生们在实验中的合作、分享与交流,可以使不同学生贡献各自的经验和发挥各自的优势,从而使学生完成各单个探究者难以完成的复杂任务。实验的核心是让学生自主地参与获得知识的过程,它要求学生在相互合作的前提下设计实验方案,进行实验探索,得出结论。
如在设计“摩擦力”实验时,可以让每个小组先猜想摩擦力与哪些因素有关,小组成员会根据自己的生活体验或者知识积累,归纳出如压力大小、接触面的粗糙程度、接触面的大小、运动速度等很多因素。有条件的情况下,应该尽可能地让学生对自己归纳出来的所有因素都进行实验来测试。这时教师指导学生设计几个小实验将学生的猜想进行验证,如:可让学生先用右手放在桌面上拖动,再用左手压在左手上在桌面上拖动,最后用左手压住右手在玻璃或者纸张等上面拖动,记下每次手的感觉有何不同。这样学生就可以得到结论:摩擦力和“接触面的粗糙程度”和“压力大小”有关。
(四)对实验进行独立的观察和反思
这一过程包括两个重要方面:观察和反思。学生通过收集必要的数据,合理地分析数据,利用所掌握的知识,通过科学地归纳、演绎和推理等方法,得出最佳结论,并用列表、图形、公式或其他形式清晰地表述某个物理现象,得出某个物理规律。最终进行小组间的交流,通过比较各小组的探索过程和思维结论,从中获取成功的经验和失败的教训,然后调整和重新设计实验方案,使自己的实验探索过程更趋合理,通过交流使自己的结论更严密准确。在反思交流的基础上,学生撰写实验报告。实验报告必须完整地反映实验探索活动的全过程,从假设、实验设计、实验过程、结果确定与分析汇总都必须有规范、详细的记录、实事求是的描述、严密科学的分析和合乎逻辑的结论。例如:在指导学生做“匀变速直线运动规律”的实验中,学生通过观察发现打点计时器也是一种计时仪器,而且通过实验也可测量物体运动的加速度。这时可引导学生去思考以打点计时器进一步引申。学生经过积极思考,便会联想到加速度、位移,进而想到冲量、动量、功等一系列物理知识。还可进一步激发他们产生利用这一实验扩展来研究类似动能定理或动量定理等一系列力学实验的兴趣。
(五)教师对学生实验结果的评价
学生的学习心理在很大程度上需要依赖教师及时的评价来进行验证。在学生观察和反思的基础上,教师对学生的实验进行评价和总结,可以使学生掌握运用科学方法解决问题的途径,让学生在经过实践后得到知识、方法、意识、能力上整体实质性的提高。在启发性实验教学中,教师决不能在给学生实验评价的时候简单地给出“正确”或者“错误”,而是应该对学生的创意设计给出一定的鼓励,即使学生所想可能不对甚至完全错误,也不应该直接给出“错误”的评价,以免挫伤学生的积极性。
三、总结
在启发性实验的设计中,学生是学习主体,而教师是组织者、参与者,又是指导者、评估者,同时也是学习者。只要我们加强学习、努力实践、认真总结,让启发性实验贯串于高中物理教学之中,鼓励学生积极参与,那么我们不仅能让学生更好地掌握物理知识和技能,而且能让学生的科学探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神也得到培养和提高。
参考文献:
[1]梁红.物理实验教学中培养学生创新思维的理论基础的研究[J].黑龙江高教研究.2004(01).
[2]刘立均.中学物理实验中的启发式教学[J].内江师范学院学报.2008(12).
作者单位:诸暨市教师进修学校