實驗教學(xué)各要素整體功能

程小凌

摘要本文闡述了中學(xué)物理實驗的作用，并分析了當(dāng)前物理實驗的現(xiàn)狀，提出實驗方法的改進(jìn)措施。

關(guān)鍵詞實驗教學(xué)的作用實驗教學(xué)現(xiàn)狀改變實驗方法整體性功能

物理學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，當(dāng)前很多學(xué)生在物理學(xué)習(xí)中會出現(xiàn)基本概念理解不深和掌握不牢的現(xiàn)象，這與在教學(xué)中物理實驗教學(xué)比較薄弱有關(guān)。那么如何落實實驗教學(xué)，使它在教學(xué)過程中發(fā)揮作用呢？

1 物理實驗對物理教學(xué)的作用

實驗教學(xué)能使學(xué)生有效地掌握物理基礎(chǔ)知識，在教師啟發(fā)下，通過觀察、量度獲取最典型的感性認(rèn)識，通過最簡捷的思維活動建立概念，總結(jié)規(guī)律，并把理論知識應(yīng)用于實踐，對于中學(xué)生來說，可以從中求得對基本知識比較深入地、牢固地掌握和初步的運(yùn)用。在中學(xué)物理實驗教學(xué)過程中，學(xué)生處于主體地位，只要組織得當(dāng)，學(xué)生就可以逐步取得探索物理知識的主動權(quán)，掌握學(xué)習(xí)方法，培養(yǎng)自學(xué)能力，為今后系統(tǒng)的學(xué)習(xí)現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)或生產(chǎn)技能打下良好的基礎(chǔ)。

實驗可以幫助學(xué)生弄清物理現(xiàn)象原理，掌握物理基本規(guī)律,在學(xué)習(xí)物理過程中，要形成物理概念和認(rèn)識物理規(guī)律，首先必須要有一定的感性認(rèn)識。這種感性認(rèn)識可以來源于學(xué)生的生活環(huán)境，也可以來源于實驗所提供的物理事實。通常，從生活中得到的感性材料多來自復(fù)雜的運(yùn)動形態(tài)，僅通過簡單的講解有時會遇到很大的困難，運(yùn)用實驗則可以提供精心選擇的、簡化和純化的素材，它能夠使學(xué)生對物理事實獲得證明，有更加具體的認(rèn)識。物理基本規(guī)律是通過研究各種具有共同屬性的物理現(xiàn)象，經(jīng)過高度概括而抽象出來的，對于難理解又抽象的概念和規(guī)律，就要更加直觀地教學(xué)，變不見為所見，變難理解為好理解，形象而具體的教學(xué)才能取得更好的教學(xué)效果。

培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)作風(fēng) ，科學(xué)的實驗方法本身就要求實事求是的態(tài)度，因此，在實驗中，我們要嚴(yán)格要求學(xué)生：實事求是，忠于實驗數(shù)據(jù)；尊重客觀事實，避免主觀臆斷；嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)，理論聯(lián)系實際；吃苦耐勞，不怕困難和失??；活躍思維，培養(yǎng)創(chuàng)新精神。

實驗?zāi)芘囵B(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，激發(fā)學(xué)生的求知欲望實驗具有真實、形象、生動的特點(diǎn)，尤其對中學(xué)生有很強(qiáng)的吸引力，極易引起他們的直覺感受興趣，激發(fā)他們的求知欲望，使學(xué)生的興趣不只停留在被觀察的物理表象上。其次，實驗是一種有目的性的操作行為，學(xué)生在觀察的基礎(chǔ)上，很自然會產(chǎn)生一種自己操作的欲望。讓學(xué)生自己動手實驗，不僅可以滿足學(xué)生的操作愿望，還可以發(fā)展學(xué)生探索知識和規(guī)律的興趣，進(jìn)而發(fā)展學(xué)生的認(rèn)識興趣。

總之，實驗教學(xué)在中學(xué)物理教學(xué)過程中是作用是非常大的，但根據(jù)目前的實際教學(xué)情況看來，實驗教學(xué)存在很多問題。

2 當(dāng)前中學(xué)物理實驗教學(xué)現(xiàn)狀及其存在的問題

一方面很多學(xué)校物理實驗室的條件差，實驗儀器達(dá)不到教學(xué)大綱的要求，實驗也就無法開展。而且開展實驗，老師就必須花費(fèi)很多時間去準(zhǔn)備實驗。問題是在很多中學(xué)里物理教師很缺乏，一個老師要上好幾個班的課，一天下來多達(dá)四、五節(jié)課，哪里來的時間準(zhǔn)備實驗?zāi)?？科技技術(shù)的飛速發(fā)展使得多媒體技術(shù)在教學(xué)中得以運(yùn)用，很多老師很依賴它，比如說：最近幾年出現(xiàn)了很多模擬實驗，老師只要輸入數(shù)據(jù)，一個實驗就可以呈現(xiàn)它的過程，根本不需要時間去準(zhǔn)備，所以實驗課就成了看實驗課，根本不需要學(xué)生動手，學(xué)生只記得一些模糊的實驗過程，怎能真正理解它，運(yùn)用它呢？另一方面由于認(rèn)識上的誤區(qū)，教師在實驗教學(xué)組織上、在教學(xué)過程中、在物理成績的考核上都存在著問題。例如：由于教師不愿在實驗教學(xué)方案的設(shè)計上下工夫，導(dǎo)致實驗教學(xué)方法形式單一性；單純?yōu)榱送瓿山虒W(xué)任務(wù)而安排實驗，對學(xué)生實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)沒有計劃、沒有目的。同時對引導(dǎo)學(xué)生積極、主動地學(xué)習(xí)和培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的能力的指導(dǎo)思想不夠明確。在實驗教學(xué)中沒有體現(xiàn)學(xué)生的主體性，學(xué)生在實驗過程中只是機(jī)械模仿，缺少動手和動腦的機(jī)會，能力得不到相應(yīng)的提高。再者實驗教學(xué)方法陳舊，教學(xué)方式呆板，從教學(xué)內(nèi)容到教學(xué)方式?jīng)]有給學(xué)生留出足夠的發(fā)展空間。就學(xué)生分組實驗來說，教材從實驗?zāi)康?、實驗原理、儀器、操作步驟到注意事項、寫得面面俱到。然而每次實驗課教師還要花相當(dāng)長的時間講實驗?zāi)康?、原理……然后學(xué)生照著現(xiàn)成的實驗步驟或跟著教師動幾下，取幾個數(shù)據(jù)，實驗就算完成了。這樣做實驗收獲不大。而且現(xiàn)階段往往是一個班的學(xué)生同一時間做同一個實驗，用同一種方法、相同的儀器在規(guī)定時間內(nèi)做完，得出同一結(jié)論，這樣就有可能導(dǎo)致部分學(xué)生看別人怎么做，自己就怎么做，特別是兩人合做時，有極少數(shù)學(xué)生只看不動手，也不留心實驗觀察，不記錄有關(guān)數(shù)據(jù)，更談不上去思考。這種教學(xué)模式不利于提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力，不利于引導(dǎo)學(xué)生突破思維定勢這個思維障礙，不利于學(xué)生創(chuàng)新思維方法的形成，不利于學(xué)生智能的發(fā)展。筆者認(rèn)為存在種種問題關(guān)鍵還是在學(xué)校沒有認(rèn)識到實驗教學(xué)的重要性和實驗教學(xué)方法陳舊以致無法落實，所以實驗教學(xué)方法的好壞也直接影響實驗教學(xué)，以致影響到物理教學(xué)。

3 改變實驗教學(xué)方式

在改變實驗教學(xué)方式中，我們堅持教學(xué)的科學(xué)性原則，結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，物理實驗教學(xué)各要素由課內(nèi)到課外，把演示實驗和學(xué)生實驗統(tǒng)一安排，把小制做、實驗競賽適時調(diào)整。在實驗內(nèi)容上把科學(xué)知識、生活知識全面考慮、互相滲透。在實驗?zāi)芰Ψ矫姘勋@取知識、科學(xué)觀察、獨(dú)立操作、培養(yǎng)實驗技能、發(fā)揮聰明才智安排于合理的結(jié)構(gòu)中，在時間分配上，任課老師、實驗員、學(xué)生之間相互協(xié)調(diào)。充分發(fā)揮各部分互相聯(lián)系、互相作用的整體功能。

3.1 開展多項實驗活動，形成分工合作制

課堂演示實驗教學(xué)、學(xué)生實驗、小制做、實驗競賽四個要素組成的實驗教學(xué)系統(tǒng)的總功能，它們不是單獨(dú)地體現(xiàn)出來而是通過它們之間的特殊聯(lián)系間接地、綜合地表現(xiàn)出來，形成系統(tǒng)性。例如在《壓強(qiáng)》這一章的實驗教學(xué)中，在課堂教學(xué)中教師可以讓實驗員準(zhǔn)備好演示實驗，這樣可以減少上課老師的負(fù)擔(dān)，而且可以促進(jìn)老師多用演示實驗進(jìn)行課堂教學(xué)。演示實驗還可以調(diào)動學(xué)生的積極性，激發(fā)學(xué)生興趣，老師可以根據(jù)教學(xué)進(jìn)度由課堂內(nèi)轉(zhuǎn)向課堂外，課堂提出問題，要求學(xué)生尋找生活中還有那些和壓強(qiáng)知識有關(guān)，利用家里的器材來驗證你剛才老師所講的知識點(diǎn)，并回答上面提出的問題。學(xué)生通過自己再一次實驗加深對概念的理解，增添了學(xué)生積極進(jìn)行實驗的信心。在學(xué)完了這一章以后，老師可以舉行一次實驗競賽。這樣，通過課內(nèi)、課外，演示實驗和自己動手做實驗的有機(jī)聯(lián)系，學(xué)生既學(xué)到了物理知識，又會運(yùn)用于生活，更重要的是培養(yǎng)了學(xué)生利用物理實驗解決實際問題的能力。這些效果只有通過整體結(jié)構(gòu)這個實驗教學(xué)體系才能取得。單靠演示實驗，學(xué)生實驗在有限的時間內(nèi)是難以達(dá)到的。因此，每個學(xué)期，根據(jù)教材進(jìn)度制定教學(xué)方案，確定總體目標(biāo)，建立配套的組織和確定專人負(fù)責(zé)，使各個部分為達(dá)到這個目的要求而采取相應(yīng)的措施，從而發(fā)揮整體結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢。

3.2 提高課堂實驗教學(xué)效果

實驗教學(xué)能否達(dá)到最優(yōu)化，系統(tǒng)各部分能否協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)，關(guān)鍵的問題是看我們在課堂教學(xué)中能否激起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。如果學(xué)生對實驗感到乏味，那是難以達(dá)到目的的。興趣的培養(yǎng)必須是通過多種途徑，多種形式綜合進(jìn)行。物理學(xué)科是一門實驗科學(xué)，剛剛?cè)雽W(xué)的學(xué)生如果引導(dǎo)得好，要提高學(xué)生的興趣應(yīng)該是不難的，關(guān)鍵是老師要把實驗教學(xué)放在一個很重要位置來抓。中學(xué)物理的42個學(xué)生實驗，700多個演示實驗，進(jìn)行逐一研究，在揭示物理規(guī)律的原則下，每一個實驗都做一些趣味性改進(jìn)。如在演示動量守恒定律中，可以把瓶子改成飛機(jī)形狀，然后點(diǎn)燃酒精，就像兩個飛機(jī)突然起飛，學(xué)生感到十分驚奇。從而引起了學(xué)生的興趣，增添了學(xué)生學(xué)習(xí)知識的積極性。為了充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，在演示實驗時，吸收少數(shù)學(xué)生參加演示實驗，為做學(xué)生實驗時培養(yǎng)了一批骨干。這樣在演示實驗時，同學(xué)們觀察十分認(rèn)真，收到良好的效果。

3.3 抓好學(xué)生實驗，培養(yǎng)學(xué)生動手能力

在上課時通過演示實驗，學(xué)生已經(jīng)對物理很多現(xiàn)象感興趣了，充分調(diào)動了學(xué)生的積極性，通過演示實驗調(diào)動了學(xué)生的積極性，同學(xué)們躍躍欲試。在這種情況下，學(xué)生對學(xué)生實驗就非常重視了。所以就把工作落到實處，任課老師和實驗員之間相互合作，由實驗員把儀器擺好，上課時由實驗員和老師一起監(jiān)管，這樣一來，學(xué)生在做實驗時可以保證課堂秩序不亂。在實驗過程中除了要求學(xué)生用科學(xué)的態(tài)度做好實驗外，更重要的是要求學(xué)生寫出實驗報告，這是將感性知識上升為理性認(rèn)識的一項重要工作。通過認(rèn)真檢查學(xué)生的實驗報告，促使學(xué)生在實驗過程中，正確理解原理，明確實驗?zāi)康模J(rèn)真設(shè)計步驟，詳細(xì)記錄數(shù)據(jù)，分析實驗結(jié)果。特別是一些實驗出現(xiàn)了誤差后，要求學(xué)生認(rèn)真討論，分析產(chǎn)生誤差的原因，使學(xué)生逐步形成了一 種嚴(yán)肅認(rèn)真，一絲不茍的學(xué)風(fēng)。

3.4 舉辦綜合性實驗競賽培養(yǎng)創(chuàng)造型人才

學(xué)生在學(xué)生實驗課時已經(jīng)掌握了一些基本的實驗操作能力，為了鞏固實驗教學(xué)的質(zhì)量，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力，老師可以在課外舉行一些實驗競賽，小制做、小發(fā)明競賽，每學(xué)期定時舉辦兩次規(guī)模較大的實驗競賽活動。這樣既增加了學(xué)生學(xué)習(xí)物理興趣，又培養(yǎng)了學(xué)生集體主義思想和設(shè)計能力，特別是有自卑心理的差生，當(dāng)發(fā)現(xiàn)自己能夠設(shè)計比較新穎的作品，一種“我能學(xué)好物理”的自信心油然而生。在實驗競賽過程中，也能夠更好的培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和學(xué)習(xí)物理興趣。