摘 要:物理學是一門以實驗為基礎的自然科學,物理實驗在物理教學中起著非常重要的作用。它有助于學生對物理概念和規(guī)律的正確建立,有助于學生突破教學重、難點。當然,也有助于學生養(yǎng)成科學的態(tài)度,對學生科學素養(yǎng)的提高也起著非常重要的作用。因此,在新課程改革下,教師要更新教育教學觀念,認識到物理實驗在教學中的價值,從而,大大提高學生的物理學習效率。
關鍵詞:高中物理;實驗;高效;探究式;自主式;反思
在物理教學中物理實驗是一項重要內(nèi)容,也是物理教學的重要方法和手段,它對提高學生的學習效率,鍛煉學生的觀察能力和動手操作能力及培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)都起著非常重要的作用。而且,實驗能力又是高考重點考查的五大能力之一,要求考生能明確實驗目的、理解實驗原理和方法,會使用儀器、觀察分析實驗現(xiàn)象、記錄并處理實驗數(shù)據(jù),并且能夠靈活地運用已學過的物理理論、實驗方法和實驗儀器去處理問題。所以,教師要充分認識到實驗的價值,要充分地發(fā)揮學生的主體性,使學生在高效的物理實驗課堂中獲得全面的發(fā)展。
一、目前高中物理實驗課教學中存在的問題
《普通高中物理課程標準》指出:“實驗是物理改革的重要環(huán)節(jié)?!钡?,長期受應試教育的影響,導致物理實驗教學中存在著很多問題,使得學生根本看不到實驗教學的價值。所以,教師要想真正實現(xiàn)高效的實驗課堂效率,首先就要明確課堂中存在的問題,方能對癥下藥,以大幅度提高實驗課堂的效率。如,教師思想的固化。對于高中階段的師生來說,他們壓力比較大,升學率、物理成績讓師生的教與學的目的僅是為了提高成績,使得一些教師常常忽視實驗教學的價值,實驗方式單一。在高中物理課堂中,教師經(jīng)常借助多媒體進行演示實驗,雖然是形象的展示,但不恰當?shù)亩嗝襟w展示并不會讓學生長久地保持對實驗的興趣。這些都是物理實驗教學中存在的問題。因此,教師要想實現(xiàn)高效的物理實驗課堂就應該改變以往的教學觀念,采用多樣化的教學模式,充分發(fā)揮學生的主動性,以大幅度提高學生的學習效率。
二、打造高效物理實驗課堂的策略
隨著新課程改革的不斷深入,以往單一的灌輸式教學模式已經(jīng)不能調(diào)動學生的學習積極性了,已經(jīng)不能滿足學生的求知欲了。因此,教師要針對上述實驗課堂中存在的問題,采用多樣化、有針對性的教學模式,以大幅度提高實驗課堂的效率。
1.實施探究式教學模式
探究式教學模式是通過學生自主、獨立地發(fā)現(xiàn)問題,實驗,操作,調(diào)查,信息搜集與處理,表達與交流等探索活動解決問題,培養(yǎng)創(chuàng)新精神與實踐能力。所以,在實際教學過程中,教師要立足于物理教材,有效地開展探究式教學,促使學生在分析問題、解決問題的過程中找到學習實驗的樂趣,進而,促使學生的探究能力獲得大幅度提高。
例如,在教學“測定金屬的電阻率”時,為了提高學生的探究能力,在進行實驗之前,我首先引導學生思考了以下幾個問題:(1)金屬導線的長度與金屬電阻率之間有什么關系?(2)金屬導線的直徑與金屬電阻率之間有什么關系?先引導學生思考并作出假設,之后,我引導學生借助金屬絲、千分尺、安培表、伏特表、電源、滑動變阻器、電鍵一個、導線幾根等實驗器材按照下圖實驗裝置進行實驗,并記錄下相關的數(shù)據(jù)。但需要注意的是,在計算時,務必算出每次的電阻值再求平均值,不能先分別求電壓U和電流I的平均值,再由歐姆定律得平均值,否則會帶來較大的計算誤差。在這樣的探究式教學過程中,學生首先對影響電阻率大小的因素做出假設,接著讓學生自主實驗進行驗證,不但可以提高學生學習的目的性,而且對提高學生的實驗能力和探究能力也起著非常重要的作用。
2.開展自主操作活動
現(xiàn)代教育思想認為,學生的學習是一種自主的認識和將外在的知識觀念轉(zhuǎn)化為其內(nèi)部的精神財富的過程,在教學活動中學生是主體,培養(yǎng)學生的自主學習能力已成為教育界的一種共識。也就是說,自主學習能力的培養(yǎng)對學生的健康發(fā)展起著非常重要的作用。因此,在授課的時候,教師要搭建自主展示的平臺,讓學生找到自我展示的空間,以促使學生養(yǎng)成良好的學習習慣。
例如,在教學“測定勻變速直線運動的加速度”時,本節(jié)課的教學目標包括:(1)練習使用打點計時器,學會用打上點的紙帶研究物體的運動。(2)掌握判斷物體是否做勻變速直線運動的方法。(3)測定勻變速直線運動的加速度。所以,我讓學生以小組合作的形式借助實驗器材:電火花計時器、交流電源、導線、紙帶、刻度尺、長木板、小車、鉤碼進行自主實驗,并自主分析紙帶上的數(shù)據(jù),讓學生借助Δs=s2-s1=s3-s2=…=aT2對紙帶中所測量的數(shù)據(jù)進行分析計算,最后,引導學生對測量出來的a1、a2、a3…求平均,從而,求出勻變速直線運動的加速度。
在整個過程中,學生都是自主進行實驗,自主分析數(shù)據(jù),在鍛煉學生自主操作能力的同時,學生的數(shù)據(jù)分析能力也會得到提高,當然,學生也可以更好地掌握本節(jié)課的知識點。
3.及時做好課堂反思工作,并適時提高、拓展學生思維
教學反思是每個教學科目中的重要環(huán)節(jié),在實驗教學中也是一樣,教師要對每節(jié)課的教學進行反思,認真思考課堂的每個環(huán)節(jié)是不是真正發(fā)揮了應有的價值。比如,本節(jié)課的實驗目的是否達到;學生的動手能力是否得到了鍛煉;學生是否能夠真正地理解了實驗的真正價值等等。以上述的“測定勻變速直線運動的加速度”為例,我對教學過程中學生是否真正明白了實驗的原理及每個學生是否都積極地參與到了實驗操作的過程中進行了認真的反思。除此之外,我還引導學生進行了自我反思,針對自己這節(jié)課中的學習情況,分析自己哪些方面真正掌握,哪些地方?jīng)]有掌握牢固,哪些地方需要多加練習等。最后,我還會適時在學生掌握本節(jié)課的內(nèi)容上進行提高、拓展,如,求加速度平均值上指出如果以初中方法求出的算術平均有什么問題?提高實驗的準確度以及誤差的分析,在這實驗中怎么處理體現(xiàn)?帶著這些問題分析與探討適時引出高中重要的物理實驗方法——逐差法,學生便容易水到渠成地掌握與理解了。讓學生通過自己的動手實驗,處理數(shù)據(jù),認真反思、探討問題等大大地加深了學生對實驗的印象,也大幅度提高了實驗教與學的質(zhì)量。
總之,在實驗教學過程中,教師要認真貫徹新課程基本理念,充分發(fā)揮學生的主動性,提高教學效率與質(zhì)量,使學生在實驗學習的過程中不但能夠掌握基本的物理知識,而且能不斷提高動手操作能力,培養(yǎng)出學生的探究能力以及創(chuàng)新精神,為社會培養(yǎng)出真正的高素質(zhì)人才打下堅實的基礎。
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(作者單位 廣東省東莞市東華高級中學)
編輯 馬燕萍