實(shí)驗(yàn)是人們根據(jù)研究的具體目的,利用一定的儀器設(shè)備,人為地制造、控制或模擬自然現(xiàn)象,使某些現(xiàn)象反復(fù)再現(xiàn)以便讓人們反復(fù)進(jìn)行觀察研究的一種方法。
一、搞好物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)有非常重大的意義
1、物理實(shí)驗(yàn)有利于培養(yǎng)學(xué)生的興趣和激發(fā)學(xué)生的求知欲
一是實(shí)驗(yàn)具有真實(shí)、直觀、形象和生動(dòng)的特點(diǎn),易引起學(xué)生的注意。二是實(shí)驗(yàn)是一種具有目的性的操作行為,易引起學(xué)生親身嘗試的需要?!芭d趣是最好的老師”,只有有了學(xué)習(xí)的興趣,才談得上學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性。正因?yàn)樯鲜鰞蓚€(gè)原因,所以我們不僅要自己多做實(shí)驗(yàn),而且要設(shè)法讓學(xué)生多做實(shí)驗(yàn);不僅要注意選擇能說(shuō)明問(wèn)題的實(shí)驗(yàn),而且要盡可能使所選的實(shí)驗(yàn)?zāi)芗ぐl(fā)學(xué)生的興趣。
2、物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和掌握
許多物理概念和規(guī)律都是從大量的具體事例中抽象出來(lái)的。在教學(xué)中,必須使學(xué)生通過(guò)對(duì)物理現(xiàn)象、過(guò)程獲得必要的感性認(rèn)識(shí),它是形成概念、掌握規(guī)律的基礎(chǔ)。這種感性認(rèn)識(shí)可以來(lái)源于學(xué)生的生活,也可以來(lái)源于實(shí)驗(yàn)提供的物理事實(shí)。從生活中得到的感性材料通常來(lái)自復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)形態(tài),本質(zhì)的、非本質(zhì)的因素通常交融在一起,僅僅通過(guò)這種途徑使學(xué)生建立概念、認(rèn)識(shí)規(guī)律有時(shí)會(huì)遇到很大的困難。而實(shí)驗(yàn)則可以提供精心選擇的、經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)化和純化了的感性材料,使學(xué)生對(duì)物理事實(shí)獲得明確、具體的認(rèn)識(shí)。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,通過(guò)觀察、操作、討論、分析,最后學(xué)生會(huì)歸納出物理概念和規(guī)律,實(shí)現(xiàn)從感性認(rèn)識(shí)層面到理性認(rèn)識(shí)層面的進(jìn)步。實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和掌握,能夠達(dá)到發(fā)展學(xué)生智力、培養(yǎng)學(xué)生能力的目的。
3、培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究的方法和能力
實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)了理論密切聯(lián)系實(shí)際的學(xué)習(xí)過(guò)程,不僅活化學(xué)生學(xué)到的物理知識(shí),而且能引導(dǎo)學(xué)生像科學(xué)家那樣去觀察周?chē)氖挛铮脤?shí)驗(yàn)手段去驗(yàn)證事物的屬性,發(fā)現(xiàn)事物的變化、聯(lián)系和規(guī)律。在這個(gè)過(guò)程中蘊(yùn)藏著極其活潑的因素,學(xué)生可以從中學(xué)習(xí)科學(xué)的研究方法,掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法。
4、培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)素質(zhì)
在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中,對(duì)每個(gè)步驟的操作,每個(gè)現(xiàn)象的觀察,每個(gè)數(shù)據(jù)的讀取都必須使學(xué)生認(rèn)識(shí)到對(duì)待科學(xué)要有實(shí)事求是的態(tài)度,要尊重實(shí)驗(yàn)事實(shí)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),養(yǎng)成客觀分析的科學(xué)習(xí)慣,反對(duì)為了得到預(yù)結(jié)果而編造數(shù)據(jù)。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),沒(méi)有正確的數(shù)據(jù)不會(huì)得出正確地結(jié)論,而正確的結(jié)論必須建立在科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法和正確的實(shí)驗(yàn)操作基礎(chǔ)之上。通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生具備正確的觀察習(xí)慣、規(guī)范的操作習(xí)慣及客觀記錄數(shù)據(jù)的習(xí)慣,有利于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。此外,在促進(jìn)學(xué)生形成嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作作風(fēng)、堅(jiān)忍不拔的意志品質(zhì)、敢于實(shí)踐創(chuàng)新的意識(shí)等方面都有很好的教育功能。
二、傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問(wèn)題
1、對(duì)實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中的地位缺乏正確認(rèn)識(shí)
教師認(rèn)識(shí)上有三種錯(cuò)誤傾向:第一,認(rèn)為實(shí)驗(yàn)并不重要,僅僅是促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的教學(xué)輔助手段,從實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是重要的,而實(shí)驗(yàn)的本身并不重要。第二,認(rèn)為實(shí)驗(yàn)雖然重要,但當(dāng)前的評(píng)價(jià)機(jī)制過(guò)多重視知識(shí),忽視能力,所以緊抓實(shí)驗(yàn)教學(xué)不會(huì)收到良好的教學(xué)質(zhì)量。這里存在著錯(cuò)誤的教學(xué)質(zhì)量觀和對(duì)評(píng)價(jià)機(jī)制中問(wèn)題的片面夸大,以及對(duì)教學(xué)更重要的是為了學(xué)生的發(fā)展、而不是評(píng)價(jià)選拔這一本質(zhì)意義認(rèn)識(shí)的嚴(yán)重不足。第三,認(rèn)為實(shí)驗(yàn)確實(shí)重要,但實(shí)驗(yàn)教學(xué)費(fèi)時(shí)費(fèi)力,課堂組織教學(xué)難度也較大,學(xué)生活動(dòng)不易把握,用講實(shí)驗(yàn)步驟、講實(shí)驗(yàn)結(jié)論等方法也可達(dá)到相同的效果。
2、實(shí)驗(yàn)教學(xué)的準(zhǔn)備工作不充分
處理學(xué)生的作業(yè)和對(duì)學(xué)生的管理花去了教師相當(dāng)多的時(shí)間和精力,學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)、教師、學(xué)生及其家長(zhǎng)特別關(guān)注分?jǐn)?shù),這使教師平時(shí)更多考慮的是如何在課上把學(xué)生要掌握的知識(shí)教好,不太重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)的課前準(zhǔn)備,上課前不能認(rèn)真把實(shí)驗(yàn)嘗試一下,上課鈴聲一響,往往拎著實(shí)驗(yàn)器材急急忙忙到課堂,很難保證實(shí)驗(yàn)的高成功率。課堂上器材缺少一兩件,急忙派學(xué)生到辦公室或其他班級(jí)的課堂上去拿的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生,有時(shí)實(shí)驗(yàn)器材少或者實(shí)驗(yàn)總是失敗,只能講授實(shí)驗(yàn)知識(shí)。
3、實(shí)驗(yàn)要求過(guò)于劃一,忽視實(shí)驗(yàn)的探究性
實(shí)驗(yàn)往往是用專(zhuān)門(mén)的、規(guī)范的儀器來(lái)完成,不重視用身邊的器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn),使用哪些器材、怎樣操作也是書(shū)上規(guī)定的。實(shí)驗(yàn)往往是重驗(yàn)證,輕探究。實(shí)驗(yàn)的原理、方案和步驟等都是預(yù)設(shè)的,學(xué)生是在被牽制著進(jìn)行操作;得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論也強(qiáng)調(diào)高度一致,學(xué)生被動(dòng)地按照同一思路對(duì)實(shí)驗(yàn)加以分析論證;甚至實(shí)驗(yàn)過(guò)程的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的得出都由教師包辦,學(xué)生沒(méi)有機(jī)會(huì)進(jìn)行必要的交流,實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有時(shí)間操作,改數(shù)據(jù)、記結(jié)論的現(xiàn)象比比皆是。這些嚴(yán)重束縛了學(xué)生的創(chuàng)新思維與實(shí)踐,制約了實(shí)事求是等科學(xué)態(tài)度的培養(yǎng)。
4、課外實(shí)驗(yàn)得不到重視
考試的壓力、大量的、高要求的書(shū)面作業(yè)使教師、學(xué)生不重視課外實(shí)驗(yàn),家長(zhǎng)也認(rèn)為做課外實(shí)驗(yàn)沒(méi)多大意義。學(xué)生回家的實(shí)驗(yàn)器材難準(zhǔn)備,教師沒(méi)有課外實(shí)驗(yàn)教學(xué)及管理經(jīng)驗(yàn),都使課外實(shí)驗(yàn)很少得到落實(shí)。
三、我們應(yīng)該怎樣進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)
1、提倡使用身邊的物品進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)
使用身邊隨手可得的物品進(jìn)行探究活動(dòng)和物理實(shí)驗(yàn)可以拉近物理學(xué)與生活的距離,使學(xué)生對(duì)科學(xué)更有親近感,增進(jìn)學(xué)生對(duì)物理的學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生深切地感受到科學(xué)的真實(shí)性,感受到科學(xué)和社會(huì)、科學(xué)和日常生活的關(guān)系。另一方面,由于這些物品本來(lái)的用途不是進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn),所以這種做法本身就是一種創(chuàng)新。
2、注重實(shí)驗(yàn)過(guò)程的自主探究
不著重要求學(xué)生嚴(yán)格按照預(yù)設(shè)的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行操作,以確保實(shí)驗(yàn)的“成功”,并把關(guān)鍵的具體的操作步驟作為知識(shí)記憶;而是重視學(xué)生按照各自的思路設(shè)計(jì)各種實(shí)驗(yàn)方案,進(jìn)行對(duì)比分析,理解設(shè)計(jì)思想。這樣可以鼓勵(lì)學(xué)生大膽嘗試,積極主動(dòng)地思考和探索,體驗(yàn)和領(lǐng)會(huì)研究物理問(wèn)題的思路、方法,促進(jìn)科學(xué)創(chuàng)新精神的培養(yǎng),同時(shí)也體現(xiàn)了尊重學(xué)生差異,以學(xué)生發(fā)展為本的教學(xué)理念。
3、更重視非學(xué)科的通用實(shí)踐能力
實(shí)踐能力兩種類(lèi)型。一種是按照規(guī)范進(jìn)行物理學(xué)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)的能力。例如儀器的規(guī)范化使用,用減小實(shí)驗(yàn)誤差的方法和作圖法找出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中的關(guān)系,按照規(guī)范的操作步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)這種類(lèi)型的能力具有很強(qiáng)的學(xué)科特征。另一種是用科學(xué)知識(shí)和科學(xué)方法處理生活、生產(chǎn)中與物理相關(guān)問(wèn)題的能力。例如通過(guò)閱讀說(shuō)明書(shū)和嘗試性操作,學(xué)習(xí)使用電器和儀器的能力,利用科學(xué)知識(shí)沿著正確的思路發(fā)現(xiàn)和排除自行車(chē)或家庭上下水系統(tǒng)故障的能力這種類(lèi)型的能力具有較強(qiáng)的應(yīng)用特征。