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中圖分類號:G632 文獻標識碼:B 文章編號:1002-7661(2013)30-264-01
物理學是一門以觀察和實驗為基礎的自然科學。一切物理現象和物理規律都源于生活、生產實踐之中,許多物理知識都是在觀察和實驗的基礎上,認真總結和思考得來的。作為一名物理教師,在教授學生物理知識過程中,如果能夠正確的演示和指導學生實驗,不僅能夠激發學生的求知欲望,促進學生掌握知識、運用知識,還可以培養學生嚴謹求實的科學態度。隨著中考制度的改革,初中物理實驗考查已作為一項必考內容,使物理實驗教學具有重要的現實意義。物理實驗在物理教學中起著至關重要的作用。下面我們探討一下演示實驗教學和分組實驗教學。
一、關于演示實驗的教學
演示實驗一般是指在課堂上配合教學內容由教師操作表演的實驗。演示實驗是向學生提供學習物理概念和規律所必備的感性材料,是培養學生觀察能力的重要途徑。它對學生的實驗操作、實驗方法的學習起示范作用,有助于學生深化和鞏固所學的物理概念和規律,從而提高學生學習物理的興趣。因此對演示實驗的教學要符合下列要求:
1、演示實驗首先必須確保成功性。演示實驗的直接目的是把物理現象復制一遍,讓學生親眼目睹或自身感受到物理現象的效果,同時把產生這種現象的方法告訴學生。只有確保演示成功,目的才會達到。決定演示成功與否的因素是多方面的,首要的是掌握實驗的原理,抓住關鍵。
2、演示現象必須明顯、直觀,可見度大。演示實驗的目的在于使學生對物理現象有清晰的了解。在進行演示實驗時要讓全班同學都看見,而且要看清楚。因此演示的現象一定要清楚、直觀,可見度大。所用的儀器要足夠大,靈敏度要高。儀器放置的位置要達到一定的高度,使全班同學足以看清。
3、演示的器材結構要簡單,操作要方便,推理要簡單明了。演示實驗要簡便易行,操作方便,得出結論的推理過程簡單明了易被學生接受。增強了親切感,易讓他們接受知識和運用所學的物理知識去分析研究周圍的事物。
二、關于學生分組實驗的教學
學生分組實驗是學生在教師的指導下,獨立地進行觀察、操作和思考的實踐活動。它是學生獲得知識,訓練技能,培養良好素養的重要教學形式。因此為了搞好分組實驗教學,首先必須培養好學生良好的實驗素養及習慣。初中的學生年齡小,自制力不強,又沒有實驗基礎。有的甚至認為實驗只是玩玩而已,學生實驗較難組織,效果也不理想。因此一開始就應要求學生做到:
1、實驗前必須完成預習內容。實驗預習是保證學生在進行正確操作并獲得正確結果的前提。通過實驗前的預習,學生對實驗原理、方法、步驟及儀器的使用有了正確的認識,在實驗過程中才會做到心中有數,目的明確,從而提高實驗的質量。
2、進入實驗室后必須要求學生按分好的實驗小組坐到相應的實驗桌前,不得亂動器材由于班內的人數較多,可能實驗的器材較少,所以必須合理的分組,一般3、4人為一組,按優、中、差三類學生平均搭配,做到取長補短,協助分工,一人操作,一人讀數,一人計錄,并設立實驗小組長加以監督,這樣就不會出現亂哄哄的場面。
3、實驗時應要求學生不能大聲喧嘩。在實驗過程中若出現異常現象,可要求學生舉手提問,不得出現亂串他人小組的現象,在實驗過程中教師要巡回指導,發現問題及時糾正。對于好的做法要及時表揚,對于典型的實驗錯誤可與全班同學一起討論分析,要讓實驗課始終處在探索、討論的氛圍中。
4、實驗完畢應要求學生整理好器材及時處理實驗數據,并填寫好實驗報告實驗數據的處理是學生實驗操作后的一個重要步驟。通過對所測數據進行分析、處理,作出合理的結論,從而培養學生分析解決問題的能力。通過實驗發現,有的學生由于實驗測得數據誤差太大,得不出正確的實驗結論,因而會出現編造數據,或按規定推算數據的現象。對這些現象的發現則必須加以批評,并要及時幫助他們重新進行實驗,從而發現其出現誤差過大的原因。實驗中應要求學生尊重事實,如實記錄,養成實事求是的科學態度。
三、新課標對實驗教師的要求
1、教師應該具有新理念。開拓思維,走出課堂,走進生活;不套框子,不設圈子;不迷信權威,不限于課本;大膽實踐,大膽創新;說在口頭上,寫在紙面上,落實在行動上。
2、教師應該具備廣泛的實驗專業知識。作為教師必須具備一定的實驗專業知識,因為物理實驗本身是一種科學探索的過程。對于實驗的原理、實驗的設計等必須具有很強的專業知識和技能。
3、教師應具有科學的實驗室管理知識。教師不光要會做實驗,更重要的是還要會管理好實驗室,這樣才能為學生實驗提供有力的保障。所以教師必須做到學生實驗“五會”:會管理;會準備實驗;會協助任課教師輔導實驗;會維修、保養儀器設備;會自制教具。
總之,隨著新課程改革的穩步推進,教師在學生實驗教學中應該大膽嘗試,通過實驗真正做到:“學生力所能及,教師避之;學生力所難及,教師助之;學生力所不及,教師為之”的新課程理念。所以,加強物理實驗教學,是提高物理質量的十分有效的途徑,對提高學生抽象邏輯思維能力很有幫助,能為學習高中乃至大學物理知識打下堅實基礎。因此,初中物理教學中,應大力推廣加強和優化物理實驗教學,從而進一步提高物理教學質量。
【關鍵詞】 物理;實驗;教學
物理教學中實驗教學起著基礎作用作用,也就是物理的定義、定理、規律、定律都建立在大量的實驗和實踐活動中。我們的實驗教學可以在課上也可以在課下;可以使用實驗室所配備的器材,也可以自備自制教具,甚至可以使用我們日常生活中的現有物品,經常用學生身邊的物品做實驗,如用鉛筆和小刀做壓強實驗,用雪碧瓶做液體壓強與深度關系的實驗,用汽水瓶做大氣壓實驗用眼藥做物體的浮沉實驗,用水和玻璃做光的色散實驗等,這些器材學生更熟悉,更有利于使學生明白物理就在身邊,物理與生活聯系非常緊密。而且通過這些課本上沒有出現的器材啟發學生的創新能力;大家一起來想一想,還可以用什么來說明我們要知道的內容。或者,這種類似的方法我們可以用來解決其他什么問題,等等。調動學生剛剛起步的創新的意識和創新的精神。
一、觀察是創新的前提
觀察是實驗的第一步,也是創新的前提。沒有對客觀事物的認識是談不到創新的。我們在實驗教學中首先應該使學生知道:所謂觀察就是要有目的地辨明觀察對象的主要特征,注意發現引起變化的條件和原因,其次,要使學生了解觀察是要經過一定的努力,克服一定的困難,才能發現問題,才能得到事物的正確認識和正確的結論。 需要指出的是:在教學中應該讓學生知道,觀察事物是科學方法中提取大量事實的第一步,也是我們要進行任何創造和超越的第一步,我們所需要的不僅僅是大家觀察到的結果,更重要的是觀察這個活動的本身,觀察在生活中無處不在。比如觀察水的沸騰實驗中要求學生注意觀察在給水加熱的過程中,能看到什么?在此基礎上引導同學討論觀察的方法和應注意的問題。可以提示看到的不同原因,應該由學生通過多次的實驗得出一定的結論,而不是老師在黑板上把各種條件羅列出,再提供給學生實驗。那樣做實際限制了學生的思維,是不利于學生形成創 新思維的。
二、實驗、在學習中創新
人們的許多物理知識是通過觀察和實驗認真地加以思索和總結得到的。如對于彩虹,自然界在特定雨天后才能看到,平時看不到。在序言中教學中用三棱鏡做光的色散實驗讓彩虹出現在教室里,使學生感到新奇,通過這段教學師生共同討論,形成共識,知道什么是實驗。實驗就是在人工控制條件下使物理現象重復出現供人們觀察的工作。通過實驗,能夠對物理事實獲得具體的明確的認識,有助于理解物理概念和規律。那么在這里學習的就不是色散的知識,更重要的學習了這種探索事實根本的方法――實驗。
實驗中要有實事求是的科學態度。教育學生每做一個實驗應該:了解實驗目的,正確使用儀器,作必要的記錄,得出相應的結論整理好實驗器材。根據實驗觀察到的現象和結果得出結論,做出正確的實驗報告。向學生適當介紹一些物理學大師所做的物理實驗以及所取得的成績,而在以后的學習中能夠運用這些方法來探索知識。
三、重視方法的總結,動手動腦
科學方法提出這樣幾個步驟:收集大量資料,證據;總結分析;得出結論;提出意見和建議。實驗做完了,結果出來了,我們的實驗是不是就結束了?沒有。應用才是我們的最終目的,這也完全符合唯物主義方法論中關于從實踐到理論再由理論到實踐的辨證原則。當學生做了基本實驗后,教師應對學生實驗提出較高層次的要求――做驗證性和設計性的實驗。比如在做完測平均速度的實驗后應該總結實驗時所采用的物理方法:控制變量的方法,這種方法在物理的實驗中是最常用的,是應該掌握的。這樣在學完密度知識后根據實驗所能提供的器材可以要求學生解決如何測金屬塊的密度問題,學生可以根據控制變量的方法提出設計方案,也可以提出一些具體問題,自己設計實驗方法進行實驗。這不僅對前面知識的應用,也是一種物理方法的使用。
二十一世紀是“創造教育的世紀”,一場世界性的教育浪潮正在興起,為了提高全民族的素質,培養我國二十一世紀現代化建設的有用人才,培養學生創造能力,我國的教育事業正順應世界這一潮流搭上這趟改革班車,作為實施教育的新教材,也在不斷適應它的發展。培養學生的創新能力,不僅關系到一個國家的生存和發展,而且對其在國際上的地位起著決定性作用,“創新是一個民族發展的靈魂,是國家興旺發達的不竭動力”,所以培養具有高素質、具有創新精神和創造能力的建設者和接班人,是學校教育的最高目標。物理學是一門以實驗探究為主的學科,它以實驗為載體,培養學生的實驗探究能力、動手能力,因而在對培養學生的創新精神和創造能力等方面具有重要的作用。加強實驗教學對培養學生的實驗探究能力有十分重要的作用。
一、物理實驗教學和物理實驗探究能力的關系
物理學是一門以實驗為基礎的學科,實驗在物理教學中具有十分重要的作用。在實驗中,通過對一些感性材料的接觸和研究,能激發學生對事物的興趣和理性思考。物理的探究源于生活,又用其研究的成果來指導生活。物理問題的探究經歷了從發現問題,提出問題,猜想、設計實驗來驗證猜想的正確性,總結交流實驗結論,應用結論解決問題的過程,在這探究過程中大大提高了學生解決實際問題的能力,加強了對他們思維能力的培養。
物理實驗教學是指在教學中利用儀器器材模擬或重現物理現象產生的條件來讓學生對該物理現象進行觀察和研究的活動,包括課堂演示實驗、課堂分組實驗的教學指導和課外小實驗及家庭小實驗的指導。實驗探究能力是指人類認識事物的過程中善于發現問題,并通過實驗、觀察、探究分析問題、設計實驗方案解決問題的能力,它往往與一個人的動手能力和思維能力有關,主要體現在敏銳的觀察力、較強的動手能力、善于思考分析能力。
心理學研究表明,人的思維活動是在感性材料的基礎上產生的,感性材料是思維活動的源泉和依據。各種類型的物理實驗,具體形象地展示了物理知識的形成和發展過程,為學生的學習提供了豐富的感性材料,在強化學生感知的同時糾正了其在感知中形成的錯覺,從而達到豐富學生頭腦中感性材料儲存及發展智力、培養能力的目的。物理學的學科特點決定了實驗不僅是物理教學的基礎,也是引發學習興趣,使學生主動獲取知識,發展能力,提高科學素質的基本途徑。
二、如何發揮物理實驗教學在培養學生實驗探究能力中的作用
教師要發揮各種物理實驗在教學中的作用,注重激發學生的學習興趣,培養學生的實驗探究能力。物理實驗按來源?形式?目的的不同,可分為課堂:教師演示和學生分組實驗?課內外小實驗和家庭實驗。
1.演示實驗的生動?直觀?形象,極易引起學生的直接興趣,增強學生學習積極性。同時演示實驗要有啟發性,演示實驗能夠提供豐富的感性材料,變抽象為形象,通過觀察,思考,使學生認識客觀規律,發展能力,培養興趣。例如在講授流體壓強時,我們可以用一只漏斗?一只乒乓球給同學們演示一個有趣的現象,老師先把漏斗的尖部咬在嘴里,漏斗口朝地,當把乒乓球放在漏斗里去,在向漏斗里吹氣的同時把手松開,奇妙的現象出現了,雖然手離開了乒乓球,但乒乓球并不落下來,卻在漏斗口附近跳動著,同學們會被這一現象驚呆了,“為什么乒乓球不落下來呢?難道重力就不存在了嗎?”再將漏斗和乒乓球交給某個同學,讓其仿照老師的動作表演,他會吸足了氣,集中力量對準漏斗尖部吹氣,想把乒乓球吹下去,結果,乒乓球照樣在漏斗口附近跳動著,并沒有落下去,你吹得愈厲害,它跳動得愈快。這一場面,會激發在場每位同學的努力思考:這是為什么?這時候,老師再解釋這一奇妙的現象,這一堂壓強課的效果可想而知。
2.課內小實驗是指教師在授課過程中,恰當地穿插在當堂內容中的小實驗。這不僅能加深對物理知識的理解,突破難點,而且也烘托了課堂氣氛,使學生在“邊學邊實驗”的氛圍中自然地產生了學習興趣。它具有趣味性強、方法簡單、易做、實用的特點,有助于打破學生對實驗的神秘感和畏懼感。如在靜電教學中,“紙上跳舞”的小實驗,使學生在笑聲中體會到靜電的產生與防止方法;再如,在“超重?失重”的教學中,自由下落的易拉罐中水竟然不從孔中射出,學生在驚訝之余了解到失重現象。講解力的合成實驗時,用一條線從中間對折后拴在木凳上,然后兩手各提一股線,并逐漸分開,來研究分力與合力的“小實驗”。這些趣味的小實驗是不用障眼法的真正魔術,它將激發學生學習物理的濃厚興趣,引發大家探索物理問題的熱情。
三、教師應該如何在物理實驗中發揮自身的作用,培養學生的實驗能力
其一,利用探究模式教學加強學生物理實驗能力培養
這是一種在教師引導下由學生獨立完成并發現知識過程的活動,在應用這種模式時,要求教師有目的的選擇重演與再現內容。物理教學中極為重要的組成部分的實驗教學就應該合理利用探究模式,來培養學生的實驗能力。
我們都知道,通過物理實驗教學,讓學生掌握一定的實驗技能,學習物理學的實驗方法,培養嚴格的實事求是的科學態度,并培養學生正確使用實驗儀器進行探究的能力、培養動手做實驗的能力、培養學生觀察分析實驗現象的能力等。利用探究式教學模式,在《物理課程標準》中提出了一種讓初中學生必須掌握的最為基本的科學思維程序:提出問題──猜想與假設──制定計劃與設計實驗──進行實驗與收集證據──分析與論證──評價──交流協作,這種思維程序的完成對學生的實驗能力至關重要,因此要從以下幾個方面進行培養,才能更好的達到課程規定的目的。
1.要重視學生觀察能力的培養──這是探究模式的重要條件。物理的認識過程多是以實驗觀察為基礎的,觀察是認知的窗口,是思維的前提。因此,教師在進行探究實驗時,應該指導學生善于觀察。使學生明確觀察目標和初步掌握觀察方法;在實驗完畢后,教師應及時糾正存在問題,要根據實驗重點和容易忽視的現象進行提問,指導學生進行探究。
這樣通過學生操作、觀察、分析、探究,再經過疑問、更正、指導和探究,長時間的堅持下去,學生就能養成一個全面、仔細、系統的觀察習慣,為今后學生們主動探究打下基礎。
2.要培養學生的動手操作能力──它是操作的必要條件。讓每一位學生親自動手做實驗,這是新課程教學中竭力強調的,這不僅是為了每一位學生掌握實驗原理,正確使用實驗器材,掌握實驗技能和操作方法,而且也是為了進一步培養學生觀察能力和思維能力、物理聯系與實際進行探究的能力,同時還在于培養學生良好的實驗習慣。因此要注意,在實驗過程中,教師要巡回指導,發現問題并及時糾正;在操作過程中首先要向學生提出一些要注意的問題,體現教師言傳身教的作用,要用一絲不茍、嚴謹認真的科學態度感染教育學生,切忌違規操作。
3.加強學生歸納能力的培養──是探究教學模式的歸宿(落腳點)。做物理實驗的目的就是通過學生的探究得出某種結論,因此,無論是教師的演示實驗還是學生分組實驗,在實驗中無論觀察到什么現象,都要進行分析、探究,從而獲得結論,找出規律,培養學生實驗探究能力。在實驗中,發生一些操作上的失誤和實驗誤差在所難免,教師正確指導學生分析產生錯誤和出現錯誤的原因,通過對整個實驗主要過程的分析探究,總結經驗,找出規律,培養科學的思維方式,這樣才能提高他們分析問題和解決問題的能力。
其二,構建家庭物理實驗室,創造學習物理的空間
開展家庭物理實驗活動的具體做法:有計劃、有目的嚴肅認真地進行家庭物理實驗;在實驗中要明確觀察的目的,如實記錄實驗現象,通過分析能得到什么結論;定期檢查學生完成家庭物理實驗的情況,檢查學生的實驗報告,實驗操作過程,對成功之處給予表揚,對不足之處幫助分析原因找出解決的方法;鼓勵學生自行設計家庭物理實驗,引導學生利用其學過的知識設計一些簡易的實驗來說明和驗證一些原理和解決一些問題,培養學生的創造性思維能力。
關鍵詞:實驗教學 教學改革
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)10(c)-0163-01
隨著時代的發展,科技進步對教育提出越來越高的要求。物理學是一門以實驗為基礎的學科,大學物理實驗作為大學生進校后的第一門實驗課程,不僅應讓大學生受到系統的實驗技能訓練,掌握科學實驗的基本知識,更重要的是培養大學生敏銳的觀察力,嚴謹的科學實驗素質和創新思維,培養大學生理論聯系實際,分析問題和解決問題的能力,特別是與科學技術發展相適應的實踐能力。傳統的“驗證式”實驗教學模式,已嚴重阻礙了大學生主動思維和綜合解決問題的能力,已不能適應現代實驗教學要求。為提高大學物理實驗教學質量,必須進行物理實驗教學改革。
1 目前我校大學物理實驗教學現狀
1.1 學生的積極性不高
在教學過程中,我們感受到學生的積極性并不高,比如預習報告敷衍了事。實驗過程中大部分學生只是機械地記錄數據,并不細心觀察實驗現象,對一些有疑問的實驗現象不記錄,不分析,對實驗過程中出現的問題不主動思考。
1.2 學生創新能力沒得到較好的提升
傳統大學物理實驗教學的教學內容是固定的,老師講解后,學生按照現有的實驗步驟一步步完成。因此,大部分物理實驗都成為了“驗證型”實驗。學生僅僅是在模擬完成實驗,達不到實驗教學的預期效果,學生創新能力得不到提高。
1.3 應用型人才的實踐能力沒能充分加強
我校需要培養部分具有一定基礎理論知識、較強實踐能力、具備解決工程實際問題能力的卓越工程師。需要在遵循一般本科人才培養規律的同時,強化實踐教學這一環節,特別注意培養學生的應用能力。這就要求必須合理確定理論和實驗的教學標準,使二者相互滲透和融合,逐步建立起科學合理的培養應用型本科人才的課程體系。然而,在傳統的“驗證式”實驗教學中,很難加強實踐能力。
2 大學物理實驗教學改革
2.1 改進教學方法,激發創新思維
大學物理實驗課是以實驗內容為主的理論與實踐相結合的課程,采用合理的教學方法更有利于培養學生的實踐能力和創新思維。在教學過程中充分采用啟發式、討論式等教學方法進行興趣引導,充分發揮學生的主觀能動性,使學生發自內心地喜歡做物理實驗,在興趣的引導下,課前學生會提前做好充分的預習,實驗課上認真思考并高效地完成實驗任務,課后學生會對實驗結果進行分析總結。例如:對于設計組裝電表的實驗,首先提出問題:電表廠出廠的電表大都是經過改裝的,為什么?測內阻的方法有很多種,怎么取舍呢?等等。學生渴望解決這些問題就會認真預習并主動查閱相關資料尋找答案。在實驗過程中有意設置線路、儀器、儀表故障,在教師指導下,讓學生動腦、動手分析故障原因,找出毛病并自己去維修好,使學生為自己能修理實驗儀器而興奮。培養了他們勤于思考,善于動手的良好習慣。同時也保證設備的完好,并為以后正確利用儀器打好基礎。布置作業要盡量把物理實驗與學生各專業相結合,組織課外興趣小組,激發他們的創新思維能力。教師是教育的執行者,要勇于突破傳統教學方法,大力探索適宜的大學物理實驗教學模式,達到良好的實驗教學效果。
2.2 調整實驗內容,加強實踐能力
目前我校的大學物理實驗教學內容比較保守,基礎型實驗偏多,綜合型、設計型實驗偏少。因此,為進一步培養學生的綜合素質,我們需要精選實驗教學內容,豐富實驗教學項目,在實驗內容上要體現基礎性、研究性、興趣性、實踐性和綜合性,兼顧不同基礎不同興趣和不同專業的學生,這五個方面應做到有的放矢、循序漸進。設計性實驗有如下幾種完成方式:(1)實驗教師提出設計要求和目的,學生首先查閱相關資料,寫出可行的設計方案,然后在教師的指導下完成實驗;(2)學生分成興趣小組,根據興趣自行擬定設計項目,實驗室提供實驗設備,主要由學生自己來完成設計任務;(3)教師也可根據自己的科研項目研究內容設計實驗,使學生參與科學研究,為他們將來的繼續深造打下良好基礎。
2.3 規范教學評價方法
規范的學生成績的考核辦法應充分體現實驗課的特點。要能夠全面科學地評定學生的實驗能力,培養學生科學嚴謹、實事求是的作風。通過考核進一步激發學生的實驗學習的主動性、積極性和創新精神,提高學生的綜合素質。我們學校學生的實驗平時成績評定分為下面幾個部分:(1)學生預習情況;(2)實驗操作情況;(3)獨立分析和解決實際問題情況;(4)數據測量、記錄的情況;(5)數據處理及實驗報告撰寫情況。其中,預習報告在實驗前完成,并由老師給出成績;操作成績和數據記錄成績在實驗完成時由教師給出;學生在一周后上交實驗報告,教師給出報告分并做出總評。然而同組實驗時,有的學生可能看著別人怎么做自己就怎么做,而且為了得高分,少數同學可能抄襲別人的實驗報告。因此,為了更加合理的評定學生的實驗能力,我校實驗室會在學期末組織一次考試,由考試成績和平時成績綜合評定學生的實驗課成績。
2.4 教學資源的擴展
網絡教學平臺可包括選課系統、實驗儀器圖文說明,教師授課視頻,仿真實驗,師生交流平臺,試題庫,課件,案例,文獻資料等。通過網絡教學平臺學生可以自主選擇實驗類型并結合網絡資料進行預習,以及與教師及時交流等。教學資源也可利用教師自身的科研課題和生產實踐,從而提高學生的創新思維能力和實踐能力。將教學空間拓展到教室之外,教學時間拓展到課堂之外,充分利用一切教學資源,達到良好的實驗教學效果。
3 結語
為了順應時展,科技進步,大學物理實驗教學需不斷改革創新,培養學生的綜合素質。本文是我對大學物理實驗教學的幾點淺談,不足之處,還有待在今后教學中探索和提高。
參考文獻
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關鍵詞:大學物理;實驗教學;改革研究;實踐能力;創新能力
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3198(2009)10-0229-01
1 大學物理實驗教學的現狀及存在的問題
1.1 剛進大學的大學生實驗能力和技能嚴重滯后
目前國內依然處于應試教育的大潮中,初高中物理教學“重理論、輕實驗”的教學現象依然十分嚴重。導致當前大學物理實驗教學與中學物理實驗教學嚴重脫節。
1.2 傳統大學物理實驗教學中教師與學生的任務分配不均
部分院校中,教師依然是實驗教學中的“主角”,而學生只是“配角”或者干脆就扮演起了“群眾演員”的角色。實驗理論和動手操作上大部分乃至全部都由老師全權,學生不愿動腦想想或是動手做做,不知道為什么做這個實驗以及做這個實驗的相關理論依據是什么。
1.3 實驗儀器陳舊,實驗內容老套。實驗方法單一
由于各院校經濟條件不一,致使一些學校的實驗儀器過時陳舊,學生很難把握住儀器的使用尺度,外界的環境因素對儀器的精確度造成很大影響。加上部分院校的師資力量水平有限。也會出現實驗項目和實驗手段老套單一的現象。這樣就會導致了生厭倦實驗課程,并抱以敷衍了事的心態。
1.4 實驗室不完全面向師生開放,學校教學自我封閉
由于先進實驗設備價格昂貴,易損壞,因此有些學校不愿開放這些實驗室,只是作為裝飾學校的飾品,只可遠觀不能近取;還有些學校自恃有一些優秀實驗教學方法,不肯與外界交流,自鳴得意,這些都嚴重影響學校的發展和學生的進步。
1.5 大學物理理論課與實驗課的任課教師不統一
兩種教師各行其是,互相交流很少甚至有可能空白。兩種課在一定的時候還有可能相互涉及講授或操作,這樣也會導致課時的浪費。許多實驗內容會涉及到初高中實驗教學內容。這與目前大學物理理論課相關聯甚少。
1.6 現行的實驗評價方法不規范、不科學
大部分教師僅僅依靠學生的實驗報告內容來進行考核,作為該課程成績的評定標準。這樣就避免不了的導致一些學生不獨立完成實驗過程,根本無法反映學生的實驗實際操作能力,培養學生的創新能力。
以上六點是目前大學物理實驗教學中普遍存在的現狀和問題。這些在不同程度上加大了大學物理實驗教師的教學壓力,阻礙了學生自身科學素質和能力的發展。
2 大學物理實驗教學改革
2.1 更新觀念,注重實驗教學
物理學是一門以實驗為基礎的科學。通過學習,學生可以驗證物理規律,發現物理規律。還可學習到物理學中的新概念、新技術和新的實驗方法,提高學生與科學技術發展相適應的能力。培養科學素質、理論聯系實際和創新能力。新的改革形勢下,教師、學生以及學校都必須更新其概念,相互促進、相互協作、相互彌補。
2.1.1 教師應改進教學方法,調整教學目標
教師要改變自己的教學角色和教學作用,改變教學方法。教師是學生在學習道路上的引導者和指導者。學生始終如一是中心體,教師應確立“為學而教”的教學思想,不應一味地甘做“雷鋒”、“父母”角色。應幫助學生學習,促進他們獨立學習物理實驗的能力,激發學生的動手動腦能力,幫助其形成強烈的學習動機和興趣。把“以學生為中心,教師為輔助者”作為教學目標,創設不同的實驗教學情景引導學生進行“思考問題與完成實驗”。教師則不斷更新自身的創新教學能力,不斷增加自身的知識儲備并保持這些知識內容具有與時俱進的性質,保持實驗內容的優化性。
2.1.2 學生必須調正自身的學習態度,提高學習積極性
學生作為學習的主體,是知識的汲取者,應主動獲取教師在實驗教學中所教授的理論知識并運用這些理論知識結合到實際實驗中,積極動腦思考這些知識在實驗中所起到的作用,加強自身動手能力,激發自我拓展延伸能力,虛心接受來自教師、同學之間的指導和幫助,有自己的思維方式。培養自我對實驗教學的興趣,提高獨立實驗的能力、分析實驗能力、理論聯系實際實驗的能力以及研究創新的能力。在日常實驗教學中,可以自己動手做一些富有創造性、研究性的實驗器材。
2.1.3 學校領導階層要加大重視實驗教學
在優秀大學里,領導者們不會一味地加大投資那些見效快、當前社會急需專業人才的專業,他們對實驗教學投入了巨大的精力和資金,學生的動手實驗創新能力是作為學生是否可以合格畢業的一項重要考核項目。因此在加強學生學習理論知識的基礎之上也應同樣關注學生的實際實踐操作能力及其相關創新能力,真正培養出符合21世紀新型類人才。
2.2 改革課程體系。實現物理實驗內容的現代化
21世紀知識經濟體系中,多學科相互滲透,相互結合。而單一的力學、光學、電磁學等基礎實驗教學已無法滿足培養優秀大學生所必需的條件。因此要有機地將其他物理實驗課程的教學融合在一起。部分院校缺乏一些可以反映物理與高科技密切相關的實驗,如低溫超導體、液晶技術、光纖技術、激光全息照相等等。如果有條件、有目的增設這些實驗課程。不僅可以培養學生學習物理實驗的興趣,更可培養學生與科學技術的發展相適應的能力,真正使學生做到與時俱進,成為新世紀新局面下的全新全能人才。還應適時地增加創造性、研究性、獨立自主性的物理實驗。讓學生真正可以結合實驗,開發思維,激發動手操作能力和動腦創新能力。
2.3 優化實驗器材,先進實驗設備,全面面向學生開放實驗室
礙于實驗器材的老化、實驗設備的破舊落后以及先進實驗室的封閉,所以做實驗變得繁冗復雜,難以操作,嚴重影響師生進行實驗教學,阻礙其能力發展。所以需要院校領導和師生必須通力協作,共同努力。領導者們應該積極為師生配備一些新的、先進的、符合當今實驗教學的實驗儀器;而教師和學生也必須加強實驗室的管理和操作規范,盡量做到避免損壞實驗器材,真正做到規范使用、操作實驗設備,愛護實驗設備。
2.4 派遣實驗先進小組去往兄弟院校、企業單位、科研機構進行實驗交流
現今有些大學固步自封,不愿與其他院校或單位機構進行實驗學習方面的交流。這樣不僅滯后自身了解當前知識信息的速度,更阻礙了學習先進實驗教學方法的步伐。因此各校領導及師生應積極與外界交流,學習我們缺乏的先進的實驗教學的知識和方法。也可將各校的富有特色的優秀的實驗教學模式傳授給他人學習與借鑒,提高院校在外界社會中的知名度和地位,其學生畢業后也將會廣泛地被社會所認可。
2.5 科學使用師資力量,完善實驗考核方法
科學完善師資力量的使用。在理論和實驗課程教學中,盡可能做到由同一老師進行講授和指導。若條件限制時,一定要關注理論教師與實驗教師之間的交流,使彼此在教學上相輔相成,真正做到“理論服務實驗,實驗證明理論”。在實驗考核方面,應把考核重點放在學生自主創新、動手操作以及思維拓展等方面,從實質根本上鍛煉學生實際聯系實驗能力,提高學生的科學素養。
關鍵詞: 物理實驗教學 職業教育 現狀 改革對策
我國的職業教育一直是以服務為宗旨,就業為導向的辦學方針,為社會的進步和發展培養優秀的技能型人才。隨著中等職業院校的教學從學科本位向能力本位轉變,培養學生職業能力已經成為重要的教學目標。而物理實驗課正是培養學生動手操作能力、科學文化素質、服務學生的專業學習和為未來發展做準備的一門基礎課。
一、實驗在物理教學中的地位和作用
實驗是物理學的根基。物理學的理論是通過觀察、實驗、抽象、假說等研究方法,并通過實踐的檢驗而建立起來的。物理學的許多重大發現都是從實驗室里開始的,物理學無疑是以實驗為基礎的科學。
實驗課是在老師指導下學生自主學習的過程,是學生之間合作學習的過程,是探究知識、學習掌握探究知識的方法的過程。實驗課和理論課一樣,應將學生置于核心地位,充分發揮學生的主體作用,教師只起到幫助、輔導作用。實驗讓學生生動地感知物理現象,加深對物理概念、物理定律的認識,更重要的是學會運用觀察和實驗的方法,掌握處理問題的基本程序和實驗技能(包括儀器的使用、測量技術、數據的讀取和分析、報告的書寫),培養觀察能力、思維能力和操作能力。從而啟迪心智,激發靈感,不斷質疑,勇于探索,進而培養嚴謹細致的科學態度和認知務實的工作作風。這種能力的培養對其他知識的學習和未來的工作是大有裨益的。
二、職校物理實驗課的教學現狀
物理實驗課在許多職校教學中一直是被忽略的,得不到重視,甚至有些院校并沒有開設此課程。這其中有著諸多實際困難,包括課時不夠,資金不足,實驗器材缺乏和老化等客觀因素。同時學校及教師在對待學生實驗的問題上觀念存在偏差,普遍存在著重理論輕實驗的思想。簡單地認為,課堂上口頭描述實驗裝置,給出實驗結果,同樣能達到教學目標。隨著多媒體進入課堂后,部分教師過分地使用多媒體的模擬實驗,不重視讓學生看實物,進行實際操作。放棄了運用實驗的直觀教學方法,再加上學生基礎差,知識面窄,缺乏自主的學習意識和耐心,沒有良好的學習習慣,造成學生遇到實物束手無策,不知如何動手的現象,這很大程度妨礙了學生創新能力的培養。
三、物理實驗教學的幾點改革對策
1.增加實驗的趣味性。在教學中設計有趣味性的實驗能夠提高學生學習物理的興趣,是學生能夠自主學習的強大動力。在實驗器材的選取上可以采用簡單的,生活中常見的物品來進行實驗,加強實驗的可視性,讓他們在家里隨時隨地都可以做。這對學生有很大的吸引力,也符合學生的認識規律。例如:講解“慣性定律”時,用一個硬幣(或螺母)和一個氣球就可以驗證慣性定律。把硬幣放在氣球里吹大系緊,然后拿著氣球給硬幣一個順時針(逆時針)的力,就會發現硬幣在里面就會一直沿著力的方向勻速前進。這就是慣性讓硬幣一直保持原來的運動狀態,再加上重力的影響產生了向心力,所以硬幣會一直在里面轉動。講解“大氣壓”時,可以做“會吞雞蛋的瓶子”的實驗。這樣簡單又有趣的演示會讓學生感到科學實驗并不神秘、高不可攀,在我們的周圍隨處可見。
還可以通過游戲、表演、多媒體演示等其他的方式和手段來增強實驗的趣味性,再配合教師講解,針對職業院校學生學習沒有主動性、懶惰的特點,這樣輕松有趣的課堂對他們來說更容易理解并接受新知識,更重要的是激發了學生的好奇心和求知欲。
2.進行開放式實驗教學。職業教育是培養技術型人才為目標的,開放式實驗對培養學生的創新能力和動手能力提供了充足的空間。這里談到的開放式實驗有兩層含義:首先是“時間和空間”開放,在學時有限的情況下,不能滿足所有學生的動手欲,一部分學生在課堂上往往扮演著旁觀者的角色或自身動手能力不強,如果實驗室在課余時間能定期開放,提供給學生提高實驗能力的場所,就能夠補上這一不足得到鍛煉。其次是“設計理念”開放,一些學生對實驗有自己的設計想法,可以根據興趣愛好組織專題的研究和探討,不拘泥于教材中的方法,做一些自己設計的小實驗。教師也可以布置一些開放式的作業,例如:學習了摩擦力知識后,設計一個實驗驗證“在相同的條件下,滾動摩擦遠小于滑動摩擦”來說明這一結論的準確性;探究“壓力的作用效果與那些因素有關”的實驗時,可以提供:橡皮泥、氣球、小木塊、細線、彈簧測力計。讓學生猜想結論。再利用鉛筆盒里的工具設計實驗,運用控制變量法進行探究;還可以用一次性塑料杯、易拉罐制作水平儀等小實驗。在這種環境下學習理論和實驗操作,能夠在很大程度上增強學生的動手能力和學習物理的興趣,有利于創造能力的培養。
3.開展課外探究活動。課堂之余定期組織學生結合本專業的特點開展一些物理課外活動,進行一些科技小實驗、小制作、小發明等。還可充分利用網絡資源,仿真軟件,應用多媒體虛擬實驗來彌補課堂實驗的不足。可舉辦發明創造、科普知識的講座,學生發明創造作品的展覽或科技小論文的評比等活動,激發學生的創新意識,增強創造能力。
總之,加強學生職業技能的培養,物理實驗教學是不可忽視的。中職院校的物理實驗教學要注重實際的應用與操作,調動學生主動參與學習過程,培養主觀能動性。當然,改革中職物理實驗教學也是職業教育需要長期探索的課題。
參考文獻:
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[2]魏軍.中職物理實驗教學與素質教育.才智,2011(28).
關鍵詞:中學物理實驗;演示實驗;課外實驗
物理是一門實踐性很強的自然學科,學生在學習和掌握知識的過程中必然服從“實踐――理論――實踐”的一般規律,因此,實驗教學在中學物理教學過程中有著舉足輕重的作用。它是學生在教師指導下獨立獲得知識與實驗技能的活動,是手和腦、知識和能力得到綜合訓練的重要環節。另外,在培養學生觀察能力,激發學生學習興趣等方面,實驗教學也有著不可替代的作用。總之,從中學物理教學的目的與任務、物理學的特點和學生的年齡特征等多方面綜合來看,實驗課確實必不可少。
一、分析現狀
1.教師從應試的角度出發,看重考分,從而形成了“講授實驗課的方式”
老師把實驗講得滾瓜爛熟,而學生大都死記硬背實驗器材、實驗過程、實驗現象和實驗結果,并未真正體驗到什么是科學探究,這在一定程度上導致了實驗課難以開展。同樣,教師的做法也是“考什么就講什么”“怎么考就怎么講”,卻忽視了有很多學生并不能夠順利地升入高中,對于這部分學生來說,掌握一種方法比掌握一種規律更重要。
2.學生學情現狀分析不容樂觀
在教學過程中,演示實驗和學生實驗都存在著一定的弊端。常出現兩種情況:一是學生多儀器少,實驗中出現了“男同學搶著做,女同學怕動手;成績好的積極做,成績差的旁邊坐”的現象;二是由于初中生實驗能力差,學生對實驗的注意力常常集中在操作上,教師忙于協助學生排除故障、維持紀律,師生完全處于被動狀態,以致無法達到獲取知識、培養能力的目的。
二、對中學物理實驗教學的大膽探索
1.學生實驗
(1)小組合作伙伴的重要性
很多教師在組織學生實驗時,往往較重視實驗結果,卻忽略了小組合作伙伴對整個實驗的影響。大部分教師按照教室座位以同桌為小組進行實驗,而教室的座位是依據學生的身高和學生的綜合表現來安排的,這不代表它就符合物理實驗的特征――探究、動手操作與理論基礎的相互影響。
例如,我先讓課代表根據每個學生的特點安排座位,因為他們相互比較了解,我再根據他們的綜合表現做調整,這樣既提高了學生的積極性和主觀能動性,也無意中結成了幫扶對子。我還發現,部分學生雖然成績不好,但他的動手能力非常強,而且有強烈的表現欲望,所以在實驗中多加表揚會使他產生學習理論知識的動力,促使理論學習成績的提高。
(2)要盡可能地“放手”給學生足夠的發展空間
教師在實驗中要教會學生根據實驗目的選擇實驗儀器和實驗方法,而不是簡單地給出實驗儀器,讓學生仿照教師的操作進行實驗,我們要改變觀念,多給學生足夠的想象空間和發揮空間,只有“放手”,才能完全暴露學生的思維過程,學生才能被廣泛地調動起來,思維在廣泛的交流中得到激活,為全班學生共同研討打下基礎。
例如,每節實驗課之前準備一些額外的實驗儀器,讓一部分能較快完成實驗任務的同學自由發揮,去做自己想做的實驗,所以有些學生為了能按照自己的想法“玩”,會約束自己盡早完成實驗任務。而且此時,比較容易暴露學生的思維過程,這樣也容易讓教師發現學生的問題,但不建議此時立刻去糾正學生的錯誤,而是讓他們自己探索解決,培養學生的科學探究精神。
2.演示實驗與課外實驗
在這一教學環節,我提倡自制教具,創造實驗條件,將部分演示實驗改為手工制作,讓學生從中體驗科學探究的精神。
同樣,完成演示教學與課外小制作的結合,讓學生在制作實驗教具的過程中體會制作教具的材料、性質,從而加強對實驗儀器的理解,這樣可以有效地調動學生學習物理的積極性。而學生識別和應用實驗儀器的能力不僅是學生正確完成物理實驗的保證,也是以后在工作和學習中必需的最基本的能力,在生活中各種測量工具的使用無不需要這方面的知識。
例如,在學習滑動變阻器的時候,布置預習作業――自制一個滑動變阻器,班級80%的同學完成了制作,出乎意料的是,其中有一個同學通過預習自制的模型與教學用的實驗儀器非常接近,而且效果也很好。通過這位學生自己制作教具的過程給大家上了生動的一課,使得大家完全理解了滑動變阻器的構造和原理,而教師只需進行補充,這樣也極大地鼓勵了學生的積極性。而且,后面的幾節課上也用了這個實驗儀器,非但沒有影響演示實驗的效果,還讓學生體會到了自制教具的成就感,真正做到了實驗以學生為主體的教育理念。
總之,教師要從根本上改變對物理實驗教學的看法,因地制宜,盡可能地多做演示實驗和課外實驗。也可在課余時間多成立課外實驗小組,以小組為單位做課外實驗,它可以不受教學要求的限制和教學進度的制約,既能面向全體學生又可以要求每個學生能進行同樣的活動,學生可根據自己的興趣和能力進行選擇,而這些活動又以其小型、靈活、生動多樣的特點,吸引著不同的學生,滿足不同程度、不同性格、不同興趣學生的需要,有助于因材施教,調動全體學生的自覺性、積極性、主動性,有助于學生的個性發展和智力的開發,同時促進了學生對理論知識的學習和接受。
參考文獻:
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