中学物理实验教学策略

物理学是一门以实验为基础的科学,物理实验是物理教学的一个重要组成部分。然而,长期以来我国中学物理实验教学存在很多弊病,导致学生对物理实验缺乏吸引力,严重挫伤了学生学习物理的积极性和主动性,限制了学生的求知激情和创造性思维。鉴于此,笔者于2017年进行了“物理实验教学现状调查与研究”的课题研究,调查对象选取浙南地区五所中学1 200名学生及75名物理教师和实验员,其中包括两所重点高中,三所普通高中,学生及教师的样卷收回共计1 113份,有效样卷1 083份,有效率达85%。调查内容涉及课堂教学、实验室建设、教师及行政领导理念、学生实验素质、教师实验素质、实验教学评价和急需解决的问题等。历时一年的调查研究结果表明:我国培养的学生缺乏创新能力,不能“手脑并用”,主要表现在能简单操作,不能胜任复杂操作;能模仿操作,很少有设计思路;教师有新教学理念,不能在实际中落实;教材实验内容设置缺乏生活性、趣味性,数量有待增加;实验室建设跟不上课改要求;实验评价缺乏科学性等等。因此作为教学第一线的物理教师必须对目前实验教学现状进行分析和深层次的思考,并对实验的硬件与软件进行必要改革与提升,建立起一种适合当代科技发展、有利于培养具有扎实基础知识和创新能力的高素质人才的物理实验教学新体系,下面就几方面的问题进行探讨。

一、体现探究,更新实验教学方法

改演示实验为师生协同实验。协同实验指在教师示范的同时学生也进行实验操作。学生只有亲自动手操做,在观察、分析、归纳的过程中,才能浓厚学生的学习兴趣,也更有利于对学生能力的培养。它改变了传统的老师讲解———实验,学生听———看的模式,而是把师生的双边活动按需要混合在一起,鼓励学生主动参与。例如在引出楞次定律时,单纯的演示,教师讲得吃力,做得也吃力,学生听、看效果往往不好,若改为在教师指导下学生自己去尝试各种情况下产生感生电流的条件,并在教师有指向性的启发下自行归纳总结结论,学生的理解和掌握就会更好。

变验证性实验为探索性实验。传统的物理实验教学常常是教师把实验目的、内容、步骤详细而周密地安排好,甚至连结论也预先讲给学生。学生只需依葫芦画瓢地被动验证结论。结果使学生失去对实验的探究欲望,在学习中缺乏灵活性和创造性。如果教师能选取一些灵活性大、变通性大的问题,积极创设情境,鼓励学生发散思维,进行多方位、多角度观察、思考、探索、想象,从而提出多种设想和解决问题的方案,在此基础上,再引导学生进行收敛思维,确定解决问题的最佳方案,这样不仅能培养学生的基本操作技能,而且能训练学生思维的流畅性、变通性和独创性(发散思维的三个难度),从而激活创造思维。例如研究凸透镜成像实验,当调整凸透镜、光屏的高度,使烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度后,可先让学生

确定一定的物距,自由移动光屏,看能否在其上成像?成像状态如何?再确定另一物距,移动光屏,观察成像的情况。或者确定一定的像距,让学生移动烛焰慢慢从远处靠近透镜,观察烛焰在光屏上的成像情况,给学生一个自由探索的空间,对实验有一个感性的认识。而不直接规定学生要严格按照实验的顺序:U>2F;F<U<2F;U<F;U=2F;U=F等五种情况去研究凸透镜成像实验。让在学生自由探索的基础上,再引导其寻找凸透镜成像规律,验证其成像规律。学生通过分析、探索各方案的利弊的影响实验成功因素,结果准确程度的比较等等,选择一种最合理、效果最好的方案,这就是发散后的收敛。通过发散和收敛,可以激活学生的创造思维。布置课外实验作业。教师往往仅布置书本的理论作业,不布置实验作业,这种重理论轻实验的做法,已暴露出我国现行教学体制的缺点。在国外的作业中,就有要求自制一公斤水泥、测牛皮纸的张力等,足以看出他们对理论知识与实践操作相结合的重视程度。[1]课外实验作业大体有两类:一类是动手的小实验,教师要紧密结合教材内容,启发学生利用方便易得的材料做一些简单、安全的实验。如悬挂法测物体的重心、纸盒烧开水、验证合力与分力关系、自制万花筒、热气球、安装楼梯电灯、球型浮力水位器等。另一类是动脑的课外实验方案设计和交流。课外实验作业有利于培养理论联系实际能力,养成积极思考的习惯,同时使学生感受成功喜悦,促进学习物理的原动力释放。这是物理实验教学的极好补充,对发展学生的爱好和特长,培养创新精神,加强动手能力的训练都十分有益,当然教师对课外作业要做好指导、检查和批改。

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