2021-4-10 | 物理實驗論文
1、對物理教育理解的不到位,物理實驗缺乏生活中的活力
擔負轉換作用的就是物理實驗。物理實驗不僅僅為物理教學提供典型模型及案例,驗證物理規律和定律,還在于探索物理規律的過程能促使學生自主實踐,提高分析問題、提出假設、用實驗解決物理問題的能力,更是完善學生情感,連接生活、社會、科技的最好切入口。很明顯,只注重實驗技能與高考物理實驗明顯是對物理實驗的理解不到位。對物理實驗理解的不到位,正是造成物理實驗資源短缺、陳舊,缺乏吸引力的根本原因。物理實驗給學生的感覺是實驗室的實驗,離自己與生活有相當的距離。如能以生活中的物理實驗起步,社會化的課題激勵,加上實驗室里的嚴謹與規范,才能真正使物理實驗豐富多彩、海闊天空。
2、實驗指導思想移位,實驗過程中情感因素丟失
實驗就是嚴格按照規定的操作程序所進行的一個操作過程,在此過程中教師成了監工,學生成了完成工序的工人。雖然學生學會了操作技能,但丟失了對最為寶貴的東西———情緒、意志力等非智力因素的培養。大家都知道,要出成果就要付出長期艱辛的勞動,沒有頑強的個性就不會成功。每一個發現、發明、創造,都是經過無數次失敗后才柳暗花明的。不會控制自己的情緒,沒養成良好的品質,就難以成功。實驗過程,是學生非智力因素培養的最好過程和最佳環境。教師不是監工,是引導者、鼓勵者、合作者,實驗過程就是學生情感體驗、意志力培養的過程。當前的物理實驗偏向了技能技巧的培養,而丟失了情感體驗與意志力的培養。實驗一做即成功,甚至未做之前就已知道成功,學生根本沒有探索發現的興趣。雖然也有些實驗引起了學生較高的興趣,例如電磁感應現象,學生做的興趣似乎很高,但實際上大多數是覺得新奇好玩,而沒有體會到發現的樂趣。如果是一次學生自我的發現,學生就會充滿自豪與成就感,興趣十足,學生的能動性很自然地被激發出來。在解決問題時遇到了不了解的知識、技能、技巧,他會主動地去查、去問、去鉆研、去請教,遇到困難也就多了一份堅持與希望。所以,實驗丟失了非智力因素的培養是造成學生缺乏創造性的重要原因之一。
3、實驗思維程序化,實驗主體偏移
學生在做物理實驗時,總是按既定的模式(一目的、二原理、三器材、四……的程序)去操作。走進實驗室,學生按照老師的事先安排以及設計好的程序去做完實驗,走出實驗室,一切都已結束,實驗已被老師和學生按計劃完成了。這實際上不是學生“做”實驗,而是實驗“做”學生。有人可能會說:學生認認真真地做實驗就行了。但問題恰好就出在“認認真真”上。什么才算認認真真?按順序完成實驗就是認認真真嗎?認認真真的好學生,反而在開放性試題中表現得束手無策。大多數實驗課普遍“實而不驗”,學生做實驗僅僅是完成設計動作以及完成任務后吵吵嚷嚷的浮躁氣,缺乏反思和質疑。不少教育實踐也證明,認真聽話的好學生反而缺乏創造性。這些都應該讓我們意識到:我們的實驗出了問題。問題就在于我們丟失了做實驗的主體———學生。實驗應該是學生的實驗,實驗目的應該由學生根據自己的學習情況提出,而不是教材的規定;實驗應是學生主動去做,而不是命令學生去做教材規定的實驗。失去了學生主動性的實驗,當然是沒有吸引力、缺乏生命力的。這種實驗對學生來說只是枯燥的任務,學生創造力的萌芽就在強制中被扼殺。物理實驗的主體不是教師,不是實驗本身,也不是實驗規則,而是學生!當我們的實驗回歸到學生身上,物理實驗才會煥發出新的、應有的活力!
4、高中物理實驗方式的基本探索
(1)更新實驗觀察思路,從教師指導下的被動觀察向教師引導下的主動觀察轉變。觀察是實驗的第一步,也是創新的前提。我們所需要的不僅僅是學生觀察到的結果,更重要的是觀察活動的過程。這要求在課堂實驗中,不僅要求學生觀察與章節內容相關的現象,更鼓勵學生為自己希望看到的現象提出自己的設計,讓學生從無意觀察向有意觀察轉變。促使學生認識到觀察就是激發產生差異的過程。有差異才有疑惑,才有思考和爭論,才有創新。在此基礎上引導學生討論在實驗觀察的過程中,將能看到什么以及實驗方法和應注意的問題。可以提示看到的不同的現象是由不同的原因引起的,但是具體到是哪些原因,應該由學生通過多次的實驗得出結論,而不是老師在黑板上把各種條件羅列出來,再提供給學生實驗。那樣做實際限制了學生的思維,不利于學生創新思維的形成。
(2)改變實驗的常規程序,以多種探究小組豐富實驗的組織形式。由于網絡資源、學校實驗資源和社會資源的豐富和開放,高中物理實驗將向大學物理實驗轉變。①將物理實驗與探究性學習相結合,加強探索性實驗教學,提高學生的實驗思維能力。探索性實驗是根據教材的特點和學生實際情況,采取3~4人一組(最多不超過6人一組),在學生已有知識和初步具有實驗技能的條件下,由教師提出課題,在教師指導下,讓學生自己動手、動腦,在實驗中觀察現象,主動探索,然后得出物理規律。例如,我們新教材每一個規律前都有一節探究實驗課,教師應采用探索性實驗教學,讓學生自己探索,成為科學知識的主動探索者。②將物理實驗與研究性學習相結合,加強設計實驗思想和方法的培養,提高學生的設計實驗能力。在探究小組的基礎上,由小組提出研究性課題,依靠學校資源及社會網絡資源平臺,在教師和社會的幫助下,由實驗小組根據資料,探究實驗原理,編寫實驗步驟,設計實驗表格,正確選用儀器和器材,并進行實驗操作,得出準確結論。實驗設計應注意三個原則:第一,盡量減小由于實驗原理不完善帶來的系統誤差;第二,盡量減小由于測量儀器不準確帶來的讀數誤差;第三,盡量減小外界環境對實驗的影響。要從實驗的可操作性、科學性和安全性等方面來選取最佳的實驗方案。這種實驗對學生的能力要求比較高,學生的收獲也比較大。
(3)以組隊方式評價學生的實驗結果,促進學生的組織及協作能力發展。新的實驗方式帶來新的實驗內容,任務重,對學生發展的影響是多方面的,所以應以新的方式來評價學生的實驗結果,更好地激勵學生。每一個學生的基本操作技能是開展多種實驗的保證。為了保證分組評論也能使每一個學生達到學習目標,對基礎實驗的考核是進行單人獨立的考核與評價,但以小組成員中成績最低的作為小組每個人的成績。此方法可以有效地防止個別學生掉隊。同時,為了激勵小組優秀成員的脫穎而出,在探究性和研究性較強的實驗中,也是進行單人獨立的考核與評價,但以小組成員中成績最高的作為小組每個人的成績。此方法帶給了小組成員極高的榮譽感。小組的這種一高一低的評價,促使小組成員相互激勵,相互合作,又相互競爭。這既有效地防止學困生的掉隊,又激發出小組成員創新爭光的榮譽感,使合作融入競爭中,競爭促進小組成員更好地合作。我們在實踐中發現:學生技能實驗應以2~3人一組,最好不要超過4人;小組探究、研究性實驗應以5~6人一組為宜。中學生的實驗能力與理論水平個體差距較大。他們的實驗能力水平較低,主要體現在學生的動手能力水平較低。所以在開展實驗教學,提高學生的實驗創新能力和設計實驗能力的同時,應加強培養學生的動手操作能力。通過開放實驗室、精選課外實驗等方法盡量創造較多的條件,給學生提供更多的時間和空間來動手做實驗,進而提高學生物理實驗能力。
作者:馮治山 單位:陜西省榆林市電化教育館副館長