在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行素質(zhì)教育初探

周猛 王亞娟

濟(jì)寧市十五中學(xué)，山東 濟(jì)寧 272000

在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行素質(zhì)教育初探

周猛 王亞娟

濟(jì)寧市十五中學(xué)，山東 濟(jì)寧 272000

本文分析了目前中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的一些問(wèn)題，以及物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)與現(xiàn)代中學(xué)生綜合素質(zhì)教育應(yīng)該如何結(jié)合發(fā)展。學(xué)校教育在素質(zhì)教育的實(shí)施中起主導(dǎo)作用，如何在物理教學(xué)中進(jìn)行素質(zhì)教育是我們要深刻探究的問(wèn)題。

中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)；教學(xué)改革；創(chuàng)新能力；啟發(fā)性

為了適應(yīng)21世紀(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)人才的要求，基礎(chǔ)教育正在進(jìn)行以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力為重點(diǎn)的深刻變革?？茖W(xué)的本質(zhì)在于探索，科學(xué)的生命在于創(chuàng)新。物理學(xué)中的許多重大發(fā)現(xiàn)曾多次推動(dòng)了社會(huì)進(jìn)步。物理學(xué)中孕育許多創(chuàng)新思想的素材。在新的物理課程標(biāo)準(zhǔn)的課題探究中，增加了不少探索性實(shí)驗(yàn)，順應(yīng)了創(chuàng)新教育對(duì)物理教學(xué)的要求。隨著社會(huì)的發(fā)展，我國(guó)的教育已由應(yīng)試教育向素質(zhì)教育轉(zhuǎn)變，因此實(shí)驗(yàn)教學(xué)顯得尤其重要。而傳統(tǒng)的物理課多是封閉式、傳授式的，以老師講為主，學(xué)生很少參與 。這就形成了“堂上由著老師灌，自習(xí)圍著習(xí)題轉(zhuǎn)”的被動(dòng)學(xué)習(xí)局面。這種教學(xué)方式無(wú)法發(fā)揮教學(xué)主體的主觀能動(dòng)作用，限制和阻礙了學(xué)生智能和潛能的發(fā)展，勢(shì)必影響學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性的發(fā)揮。而實(shí)驗(yàn)教學(xué)法的最大特點(diǎn)是讓學(xué)生參與教學(xué)活動(dòng)，創(chuàng)設(shè)物理環(huán)境引導(dǎo)學(xué)生探索問(wèn)題，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。激發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。使學(xué)生對(duì)物理概念、規(guī)律的認(rèn)識(shí)達(dá)到新的高度。物理實(shí)驗(yàn)本身就展示知識(shí)的發(fā)生過(guò)程。通過(guò)實(shí)驗(yàn)不僅可以有效地幫助學(xué)生理解概念、掌握規(guī)律、突破重點(diǎn)、難點(diǎn)；而且對(duì)提高學(xué)生的動(dòng)手能力、觀察能力、開(kāi)拓思維能力、歸納總結(jié)能力、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力以及掌握實(shí)驗(yàn)方法能力等，都起著極其重要的作用。

1、素質(zhì)教育與物理的關(guān)系

物理實(shí)驗(yàn)教育作為現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)，其發(fā)展掠人。許多與物理相關(guān)的科技新成果很快進(jìn)入我們的生活，其中不少已達(dá)到普及化的程度，而且這種趨勢(shì)正日益擴(kuò)大，有增無(wú)止。所以經(jīng)常開(kāi)展一些社會(huì)問(wèn)題的物理實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，世界科技與經(jīng)濟(jì)發(fā)展簡(jiǎn)介專題資料，給學(xué)生閱讀，并組織他們討論，以拓寬學(xué)生的視野，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造精神，發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造能力，培養(yǎng)學(xué)生面向世界，面向未來(lái)，面向社會(huì)主義現(xiàn)代化的寬廣胸襟。

由對(duì)課堂教學(xué)的要求越來(lái)越高，精心組織課堂、講究教學(xué)策略、激發(fā)學(xué)生興趣、誘導(dǎo)學(xué)生探究、啟迪學(xué)生思維、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，是搞好物理教學(xué)的關(guān)鍵。素質(zhì)教育的重要特征之一是讓學(xué)生主動(dòng)發(fā)展。只有讓學(xué)生主動(dòng)發(fā)展，才能培養(yǎng)他們的創(chuàng)造性，才能形成各種能力。這些能力是以思維能力為核心的各種能力的訓(xùn)練和培養(yǎng)，它包括培養(yǎng)學(xué)生由微觀到宏觀，由抽象到具體，由現(xiàn)象到本質(zhì)的推理、判斷能力；對(duì)物理知識(shí)之間內(nèi)在聯(lián)系的分析；歸納和表達(dá)能力；對(duì)物理概念、規(guī)律的運(yùn)用和遷移能力；運(yùn)用數(shù)學(xué)方法定量計(jì)算物理問(wèn)題的能力；自學(xué)和閱讀能力等?，F(xiàn)在實(shí)行的教材中，內(nèi)容的選取、體系編排，文字?jǐn)⑹?，插圖，練習(xí)等方面，都注意考慮了對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)，教師應(yīng)充分利用教材的特點(diǎn)，在鉆研教材的同時(shí)，認(rèn)真分析學(xué)生的實(shí)際情況，在考慮教法的同時(shí)，更應(yīng)研究學(xué)法，做到既傳授知識(shí)，又培養(yǎng)學(xué)生的能力，為學(xué)生主動(dòng)發(fā)展創(chuàng)造條件 。

2、實(shí)驗(yàn)教學(xué)是素質(zhì)教育的基礎(chǔ)

加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是實(shí)施素質(zhì)教育的基礎(chǔ)工程。教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中不僅要向?qū)W生傳授知識(shí)，

而且要注重培養(yǎng)學(xué)生能力和良好道德品質(zhì)，促進(jìn)科學(xué)世界觀的形成。因此在物理教學(xué)過(guò)程中，教師必須充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的作用，改變某些不重視實(shí)驗(yàn)的舊觀念，始終堅(jiān)持以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的教學(xué)方向，全面提高物理教學(xué)質(zhì)量。

2.1 實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)過(guò)程中形成物理概念和認(rèn)識(shí)物理規(guī)律的基礎(chǔ)

在物理教學(xué)過(guò)程中，要形成物理概念和認(rèn)識(shí)物理規(guī)律，必須有一定的感性認(rèn)識(shí)，而這些感性認(rèn)識(shí)，一是來(lái)源于學(xué)生的生活，二是來(lái)源于實(shí)驗(yàn)提供的事實(shí)。而通常從生活中得到的感性材料多來(lái)自復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)形態(tài)，將本質(zhì)與非本質(zhì)的因素融合在一起。因此通過(guò)這種途徑來(lái)使學(xué)生建立概念和認(rèn)識(shí)規(guī)律有時(shí)會(huì)遇到很大困難。運(yùn)用實(shí)驗(yàn)教學(xué)可使學(xué)生對(duì)物理事實(shí)獲得明確具體的認(rèn)識(shí)，有利于物理概念的形成和對(duì)物理規(guī)律的認(rèn)識(shí)。

2.2 實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)過(guò)程中激發(fā)學(xué)習(xí)興趣的手段

實(shí)驗(yàn)具有真實(shí)、形象、生動(dòng)的特點(diǎn)，在教學(xué)過(guò)程中，借助實(shí)驗(yàn)更容易調(diào)動(dòng)學(xué)生的興趣和激發(fā)學(xué)生的求知欲。例如，講授水是熱的不良導(dǎo)體時(shí)，許多學(xué)生只注意到燒開(kāi)水的沸騰，而不知道水是依靠對(duì)流傳遞熱量的。因此，對(duì)水是熱的不良導(dǎo)體就不容易理解。如果在教學(xué)過(guò)程中演示一下“煮金魚”的實(shí)驗(yàn)，就能使學(xué)生迅速產(chǎn)生濃厚的興趣，進(jìn)一步引導(dǎo)他們?nèi)プ犯笤?“為什么大管中的水沸騰了，而下面的金魚仍在游泳?”這樣，水是熱的不良導(dǎo)體的問(wèn)題就迎刃而解了。

2.3 實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)過(guò)程中進(jìn)行創(chuàng)造意識(shí)培養(yǎng)和科學(xué)方法訓(xùn)練的有效途徑

目前學(xué)校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要有演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)兩大類。演示實(shí)驗(yàn)是教師表演示范實(shí)驗(yàn)，主要是把要研究的物理現(xiàn)象展示在學(xué)生面前，引導(dǎo)學(xué)生觀察思考，通過(guò)講授或?qū)W生討論等方式明確物理過(guò)程，總結(jié)物理規(guī)律，從中對(duì)學(xué)生進(jìn)行有效的創(chuàng)造意識(shí)訓(xùn)練和科學(xué)方法訓(xùn)練；學(xué)生實(shí)驗(yàn)則是為了培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，對(duì)發(fā)展學(xué)生的思維能力和創(chuàng)造能力具有十分重大的作用。新編大綱和義務(wù)教材進(jìn)一步加強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)，并就學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰μ岢龈叩囊蟆Ｒ虼吮仨毷种匾晫?shí)驗(yàn)教學(xué)，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，讓學(xué)生直接參與，使學(xué)生從過(guò)去背實(shí)驗(yàn)、教師講實(shí)驗(yàn)的死記現(xiàn)象中解放出來(lái)，去充分感知實(shí)驗(yàn)的操作過(guò)程，利用多種感官感受實(shí)驗(yàn)中的各種刺激，真正感受到學(xué)的味道、學(xué)的快樂(lè)，對(duì)所學(xué)知識(shí)學(xué)得易、記得牢。

2.4 實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)過(guò)程中進(jìn)行思想教育的主要途徑

實(shí)驗(yàn)就其本身來(lái)講是一個(gè)嚴(yán)格的科學(xué)過(guò)程，來(lái)不得半點(diǎn)虛假。實(shí)施素質(zhì)教育就必須具有實(shí)事求是的態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)，而實(shí)驗(yàn)正是培養(yǎng)這種實(shí)事求是科學(xué)態(tài)度的途徑，它對(duì)培養(yǎng)學(xué)生良好的道德素質(zhì)和科學(xué)作風(fēng)，有著不可替代的作用。

3、中學(xué)物理探索性實(shí)驗(yàn)的類型及其對(duì)創(chuàng)新教育的作用

3.1 通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的觀察、思考能力。

演示實(shí)驗(yàn)是教師在課堂教學(xué)中通過(guò)各種教學(xué)手段組織學(xué)生觀察、思考而進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作演示活動(dòng)。其基本特點(diǎn)是時(shí)間短、觀察者多，因此要使演示實(shí)驗(yàn)在課堂教學(xué)中很好地發(fā)揮作用，教師對(duì)每一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)都要力爭(zhēng)做到以下幾點(diǎn)：

(1）簡(jiǎn)易方便、準(zhǔn)確直觀：演示實(shí)驗(yàn)要求簡(jiǎn)易方便，包括儀器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)單和推理簡(jiǎn)單，如，演示大氣壓強(qiáng)時(shí)，初中課本用馬德堡半球和抽氣機(jī)來(lái)演示，若改用橡皮套把醫(yī)用針筒的細(xì)孔封住，再在活塞頸上拴上短繩掛上鉤碼并增加砝碼，這樣做就簡(jiǎn)易方便，直觀且經(jīng)濟(jì)得多。

(2）現(xiàn)象清楚，可見(jiàn)度高：為使演示的現(xiàn)象清楚，儀器的尺寸要足夠大，務(wù)使全班學(xué)生都能看清楚，但是，有些儀器不宜做得太大，通常采用現(xiàn)代化教學(xué)設(shè)備來(lái)增強(qiáng)演示效果。例如，“用電流表測(cè)電流”這一實(shí)驗(yàn)，為使全班學(xué)生都能看清，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師采用教學(xué)投影儀將電流表指針的偏轉(zhuǎn)及偏轉(zhuǎn)角度放大后映射于屏幕上；學(xué)生就能準(zhǔn)確讀出電流值的大小，十分明顯，提高了演示效果。

教師在進(jìn)行演示時(shí)要求學(xué)生對(duì)演示的現(xiàn)象仔細(xì)觀察，在觀察過(guò)程中教師提出若干問(wèn)題讓學(xué)生分析、思考，從而調(diào)動(dòng)學(xué)生的感官去觀察生動(dòng)有趣的實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)習(xí)興趣，有了興趣，可以轉(zhuǎn)化為學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力。通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)，指導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察，認(rèn)真分析物理現(xiàn)象，獲得生動(dòng)的感性認(rèn)識(shí)，從而更好地理解和掌握物理概念和規(guī)律。這樣，既可以使新學(xué)知識(shí)印象深刻，又可以培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真觀察，勤于思考的良好學(xué)風(fēng)。

3.2 操作型探索性實(shí)驗(yàn)

學(xué)生必須經(jīng)過(guò)自己親自動(dòng)手操作，才能激發(fā)問(wèn)題和感受創(chuàng)新的思想方法。

(1）以數(shù)據(jù)處理為主的實(shí)驗(yàn)。自伽利略把數(shù)學(xué)方法引入物理學(xué)以來(lái)，物理學(xué)才真正具有了科學(xué)的生命力，許多重要的物理規(guī)律是運(yùn)用數(shù)學(xué)思想和方法進(jìn)行大量計(jì)算歸納而得來(lái)的。開(kāi)普勒用數(shù)學(xué)方法處理了數(shù)據(jù)，并進(jìn)行認(rèn)真分析研究，找到了行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律，為牛頓建立萬(wàn)有引力定律奠定了基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)操作型實(shí)驗(yàn)可讓學(xué)生在記錄處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的過(guò)程中，體會(huì)科學(xué)的思想方法，培養(yǎng)創(chuàng)新精神。教師可指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步探究原因。 這種探索性實(shí)驗(yàn)，不僅訓(xùn)練了學(xué)生的科學(xué)思想方法，也培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。

(2）以發(fā)現(xiàn)問(wèn)題為主的實(shí)驗(yàn)。善于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，提出問(wèn)題，思考問(wèn)題，是一個(gè)人優(yōu)良創(chuàng)新品質(zhì)的具體表現(xiàn)。要培養(yǎng)學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)的科學(xué)品質(zhì)，教師就應(yīng)精心創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，大膽鼓勵(lì)學(xué)生的“求異質(zhì)疑”行為，引導(dǎo)學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，提出問(wèn)題。學(xué)生不僅要“學(xué)會(huì)答”，更要“學(xué)會(huì)問(wèn)”。學(xué)生能夠質(zhì)疑問(wèn)難，是對(duì)知識(shí)內(nèi)容有一定程度的理解與思考，是主動(dòng)學(xué)習(xí)的一種表現(xiàn)，是培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)所不可少的。因此教師在教學(xué)中要努力引導(dǎo)學(xué)生生疑、質(zhì)疑、釋疑；教學(xué)生學(xué)會(huì)對(duì)所學(xué)知識(shí)的重點(diǎn)、難點(diǎn)、關(guān)鍵提出問(wèn)題；要留有余地，給學(xué)生適當(dāng)?shù)乃伎紩r(shí)間和提出問(wèn)題的機(jī)會(huì)，為學(xué)生創(chuàng)造良好的提問(wèn)氛圍，逐步培養(yǎng)學(xué)生敢想敢問(wèn)的良好習(xí)慣。通過(guò)問(wèn)題的探討，學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解、應(yīng)用自然上升到了一個(gè)新的層次。幾乎每個(gè)物理學(xué)重大發(fā)現(xiàn)都表明，創(chuàng)新思維活動(dòng)起始于對(duì)困難問(wèn)題的認(rèn)識(shí)，而善于提出問(wèn)題總是從對(duì)事物現(xiàn)象或已有理論懷疑開(kāi)始的。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)動(dòng)手操作中產(chǎn)生的問(wèn)題及其引起的思考，潛移默化地影響著學(xué)生的創(chuàng)新能力，對(duì)學(xué)生以后的實(shí)踐活動(dòng)有重大影響。中學(xué)物理學(xué)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)也應(yīng)像科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)菢?，不要讓學(xué)生事先知道誤差原因，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)的探索性作用。如果驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)單純地就是為了驗(yàn)證理論知識(shí)，那就失去了創(chuàng)新教育的意義。

3.3 通過(guò)課外實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立工作能力

課外實(shí)驗(yàn)是學(xué)生在課外按照教師布置的任務(wù)、要求和方法，用一些簡(jiǎn)單的器材或自制儀器獨(dú)立地進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)和觀察，是物理教學(xué)的一種很有效的補(bǔ)充形式。運(yùn)用物理知識(shí)對(duì)經(jīng)常發(fā)生而又不被人們注意的一些自然現(xiàn)象或技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行分析，可以擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)領(lǐng)域，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)于物理和技術(shù)的興趣，密切理論與實(shí)際的聯(lián)系。特別是有些實(shí)驗(yàn)需要進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)間的觀察，不適于演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)；又有些實(shí)驗(yàn)只能在室外進(jìn)行，如觀察天空現(xiàn)象，它們正可以作為課外活動(dòng)的內(nèi)容。由于課外實(shí)驗(yàn)不同于實(shí)驗(yàn)室里的學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，沒(méi)有現(xiàn)成的成套儀器設(shè)備，也沒(méi)有教師親臨指導(dǎo)，而且這些實(shí)驗(yàn)需要進(jìn)行持續(xù)的觀察，所以課外實(shí)驗(yàn)更有利于培養(yǎng)學(xué)生自覺(jué)的、創(chuàng)造性的勞動(dòng)和培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立工作能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。同時(shí)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的觀察力、注意力、耐心、毅力等優(yōu)良品質(zhì)也是很有作用的。

4、結(jié)語(yǔ)

所以物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)， 不僅從實(shí)驗(yàn)方案的制訂， 還是到實(shí)驗(yàn)器材的選取、不論從實(shí)驗(yàn)的操作，還是到結(jié)果的分析， 都體現(xiàn)著素質(zhì)教育的內(nèi)涵。在今后的教學(xué)中， 應(yīng)大力提倡實(shí)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

[1]許國(guó)梁.中學(xué)物理教學(xué)法[M].北京:高等教育出版社，1981.

[2]胡百良.中學(xué)物理教學(xué)實(shí)踐與研究[M].南京:江蘇教育出版社，2001.

[3]李春密.物理教學(xué)與創(chuàng)造素質(zhì)培養(yǎng)[M].北京:北京師范大學(xué)出版社，2003.

[4]喬際平,劉甲岷.物理創(chuàng)造思維能力的培養(yǎng)[M].北京:首都師范大學(xué)出版社，1998.

G 633.8

B

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.08.180

周猛，濟(jì)寧十五中學(xué)物理教師。