2021-4-10 | 物理實驗論文
1、對物理教育理解的不到位,物理實驗缺乏生活中的活力
擔(dān)負(fù)轉(zhuǎn)換作用的就是物理實驗。物理實驗不僅僅為物理教學(xué)提供典型模型及案例,驗證物理規(guī)律和定律,還在于探索物理規(guī)律的過程能促使學(xué)生自主實踐,提高分析問題、提出假設(shè)、用實驗解決物理問題的能力,更是完善學(xué)生情感,連接生活、社會、科技的最好切入口。很明顯,只注重實驗技能與高考物理實驗明顯是對物理實驗的理解不到位。對物理實驗理解的不到位,正是造成物理實驗資源短缺、陳舊,缺乏吸引力的根本原因。物理實驗給學(xué)生的感覺是實驗室的實驗,離自己與生活有相當(dāng)?shù)木嚯x。如能以生活中的物理實驗起步,社會化的課題激勵,加上實驗室里的嚴(yán)謹(jǐn)與規(guī)范,才能真正使物理實驗豐富多彩、海闊天空。
2、實驗指導(dǎo)思想移位,實驗過程中情感因素丟失
實驗就是嚴(yán)格按照規(guī)定的操作程序所進(jìn)行的一個操作過程,在此過程中教師成了監(jiān)工,學(xué)生成了完成工序的工人。雖然學(xué)生學(xué)會了操作技能,但丟失了對最為寶貴的東西———情緒、意志力等非智力因素的培養(yǎng)。大家都知道,要出成果就要付出長期艱辛的勞動,沒有頑強(qiáng)的個性就不會成功。每一個發(fā)現(xiàn)、發(fā)明、創(chuàng)造,都是經(jīng)過無數(shù)次失敗后才柳暗花明的。不會控制自己的情緒,沒養(yǎng)成良好的品質(zhì),就難以成功。實驗過程,是學(xué)生非智力因素培養(yǎng)的最好過程和最佳環(huán)境。教師不是監(jiān)工,是引導(dǎo)者、鼓勵者、合作者,實驗過程就是學(xué)生情感體驗、意志力培養(yǎng)的過程。當(dāng)前的物理實驗偏向了技能技巧的培養(yǎng),而丟失了情感體驗與意志力的培養(yǎng)。實驗一做即成功,甚至未做之前就已知道成功,學(xué)生根本沒有探索發(fā)現(xiàn)的興趣。雖然也有些實驗引起了學(xué)生較高的興趣,例如電磁感應(yīng)現(xiàn)象,學(xué)生做的興趣似乎很高,但實際上大多數(shù)是覺得新奇好玩,而沒有體會到發(fā)現(xiàn)的樂趣。如果是一次學(xué)生自我的發(fā)現(xiàn),學(xué)生就會充滿自豪與成就感,興趣十足,學(xué)生的能動性很自然地被激發(fā)出來。在解決問題時遇到了不了解的知識、技能、技巧,他會主動地去查、去問、去鉆研、去請教,遇到困難也就多了一份堅持與希望。所以,實驗丟失了非智力因素的培養(yǎng)是造成學(xué)生缺乏創(chuàng)造性的重要原因之一。
3、實驗思維程序化,實驗主體偏移
學(xué)生在做物理實驗時,總是按既定的模式(一目的、二原理、三器材、四……的程序)去操作。走進(jìn)實驗室,學(xué)生按照老師的事先安排以及設(shè)計好的程序去做完實驗,走出實驗室,一切都已結(jié)束,實驗已被老師和學(xué)生按計劃完成了。這實際上不是學(xué)生“做”實驗,而是實驗“做”學(xué)生。有人可能會說:學(xué)生認(rèn)認(rèn)真真地做實驗就行了。但問題恰好就出在“認(rèn)認(rèn)真真”上。什么才算認(rèn)認(rèn)真真?按順序完成實驗就是認(rèn)認(rèn)真真嗎?認(rèn)認(rèn)真真的好學(xué)生,反而在開放性試題中表現(xiàn)得束手無策。大多數(shù)實驗課普遍“實而不驗”,學(xué)生做實驗僅僅是完成設(shè)計動作以及完成任務(wù)后吵吵嚷嚷的浮躁氣,缺乏反思和質(zhì)疑。不少教育實踐也證明,認(rèn)真聽話的好學(xué)生反而缺乏創(chuàng)造性。這些都應(yīng)該讓我們意識到:我們的實驗出了問題。問題就在于我們丟失了做實驗的主體———學(xué)生。實驗應(yīng)該是學(xué)生的實驗,實驗?zāi)康膽?yīng)該由學(xué)生根據(jù)自己的學(xué)習(xí)情況提出,而不是教材的規(guī)定;實驗應(yīng)是學(xué)生主動去做,而不是命令學(xué)生去做教材規(guī)定的實驗。失去了學(xué)生主動性的實驗,當(dāng)然是沒有吸引力、缺乏生命力的。這種實驗對學(xué)生來說只是枯燥的任務(wù),學(xué)生創(chuàng)造力的萌芽就在強(qiáng)制中被扼殺。物理實驗的主體不是教師,不是實驗本身,也不是實驗規(guī)則,而是學(xué)生!當(dāng)我們的實驗回歸到學(xué)生身上,物理實驗才會煥發(fā)出新的、應(yīng)有的活力!
4、高中物理實驗方式的基本探索
(1)更新實驗觀察思路,從教師指導(dǎo)下的被動觀察向教師引導(dǎo)下的主動觀察轉(zhuǎn)變。觀察是實驗的第一步,也是創(chuàng)新的前提。我們所需要的不僅僅是學(xué)生觀察到的結(jié)果,更重要的是觀察活動的過程。這要求在課堂實驗中,不僅要求學(xué)生觀察與章節(jié)內(nèi)容相關(guān)的現(xiàn)象,更鼓勵學(xué)生為自己希望看到的現(xiàn)象提出自己的設(shè)計,讓學(xué)生從無意觀察向有意觀察轉(zhuǎn)變。促使學(xué)生認(rèn)識到觀察就是激發(fā)產(chǎn)生差異的過程。有差異才有疑惑,才有思考和爭論,才有創(chuàng)新。在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生討論在實驗觀察的過程中,將能看到什么以及實驗方法和應(yīng)注意的問題。可以提示看到的不同的現(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結(jié)論,而不是老師在黑板上把各種條件羅列出來,再提供給學(xué)生實驗。那樣做實際限制了學(xué)生的思維,不利于學(xué)生創(chuàng)新思維的形成。
(2)改變實驗的常規(guī)程序,以多種探究小組豐富實驗的組織形式。由于網(wǎng)絡(luò)資源、學(xué)校實驗資源和社會資源的豐富和開放,高中物理實驗將向大學(xué)物理實驗轉(zhuǎn)變。①將物理實驗與探究性學(xué)習(xí)相結(jié)合,加強(qiáng)探索性實驗教學(xué),提高學(xué)生的實驗思維能力。探索性實驗是根據(jù)教材的特點(diǎn)和學(xué)生實際情況,采取3~4人一組(最多不超過6人一組),在學(xué)生已有知識和初步具有實驗技能的條件下,由教師提出課題,在教師指導(dǎo)下,讓學(xué)生自己動手、動腦,在實驗中觀察現(xiàn)象,主動探索,然后得出物理規(guī)律。例如,我們新教材每一個規(guī)律前都有一節(jié)探究實驗課,教師應(yīng)采用探索性實驗教學(xué),讓學(xué)生自己探索,成為科學(xué)知識的主動探索者。②將物理實驗與研究性學(xué)習(xí)相結(jié)合,加強(qiáng)設(shè)計實驗思想和方法的培養(yǎng),提高學(xué)生的設(shè)計實驗?zāi)芰ΑT谔骄啃〗M的基礎(chǔ)上,由小組提出研究性課題,依靠學(xué)校資源及社會網(wǎng)絡(luò)資源平臺,在教師和社會的幫助下,由實驗小組根據(jù)資料,探究實驗原理,編寫實驗步驟,設(shè)計實驗表格,正確選用儀器和器材,并進(jìn)行實驗操作,得出準(zhǔn)確結(jié)論。實驗設(shè)計應(yīng)注意三個原則:第一,盡量減小由于實驗原理不完善帶來的系統(tǒng)誤差;第二,盡量減小由于測量儀器不準(zhǔn)確帶來的讀數(shù)誤差;第三,盡量減小外界環(huán)境對實驗的影響。要從實驗的可操作性、科學(xué)性和安全性等方面來選取最佳的實驗方案。這種實驗對學(xué)生的能力要求比較高,學(xué)生的收獲也比較大。
(3)以組隊方式評價學(xué)生的實驗結(jié)果,促進(jìn)學(xué)生的組織及協(xié)作能力發(fā)展。新的實驗方式帶來新的實驗內(nèi)容,任務(wù)重,對學(xué)生發(fā)展的影響是多方面的,所以應(yīng)以新的方式來評價學(xué)生的實驗結(jié)果,更好地激勵學(xué)生。每一個學(xué)生的基本操作技能是開展多種實驗的保證。為了保證分組評論也能使每一個學(xué)生達(dá)到學(xué)習(xí)目標(biāo),對基礎(chǔ)實驗的考核是進(jìn)行單人獨(dú)立的考核與評價,但以小組成員中成績最低的作為小組每個人的成績。此方法可以有效地防止個別學(xué)生掉隊。同時,為了激勵小組優(yōu)秀成員的脫穎而出,在探究性和研究性較強(qiáng)的實驗中,也是進(jìn)行單人獨(dú)立的考核與評價,但以小組成員中成績最高的作為小組每個人的成績。此方法帶給了小組成員極高的榮譽(yù)感。小組的這種一高一低的評價,促使小組成員相互激勵,相互合作,又相互競爭。這既有效地防止學(xué)困生的掉隊,又激發(fā)出小組成員創(chuàng)新爭光的榮譽(yù)感,使合作融入競爭中,競爭促進(jìn)小組成員更好地合作。我們在實踐中發(fā)現(xiàn):學(xué)生技能實驗應(yīng)以2~3人一組,最好不要超過4人;小組探究、研究性實驗應(yīng)以5~6人一組為宜。中學(xué)生的實驗?zāi)芰εc理論水平個體差距較大。他們的實驗?zāi)芰λ捷^低,主要體現(xiàn)在學(xué)生的動手能力水平較低。所以在開展實驗教學(xué),提高學(xué)生的實驗創(chuàng)新能力和設(shè)計實驗?zāi)芰Φ耐瑫r,應(yīng)加強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力。通過開放實驗室、精選課外實驗等方法盡量創(chuàng)造較多的條件,給學(xué)生提供更多的時間和空間來動手做實驗,進(jìn)而提高學(xué)生物理實驗?zāi)芰Α?
作者:馮治山 單位:陜西省榆林市電化教育館副館長