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初中物理实验教学改革探讨

时间:2011-12-15 11:47 来源:www.lunwen163.com 作者:163论文网 点击:
摘 要:物理学是一门以实验为基础的科学,物理实验是探索物理规律的重要方法。在中学物理教学改革中,当前最突出的问题是实验教学薄弱。认真探讨物理实验教学,如何培养学生的创新精神和提高创新能力的问题是十分重要、势在必行。这就需要教师更新教学观念,重视实验教学,设计实验、准备实验、规范操作、表达分析等各个环节均要一丝不茍。同时更要重视实验的改进与创新。 关键词:实验改革 创新实验

面对二十一世纪,一场世界性教育浪潮正在兴起。物理学是一门以实验为基础的科学,物理实验是探索物理规律的重要方法。物理学的实验基础、理论体系和研究方法,是现代科学和技术的基础,它们在学生智能结构的发展中将占有越来越重要的地位。在中学物理教学改革中,当前最突出的问题是实验教学薄弱。实验教学的现状与物理教学的性质、教育改革形势的要求和作为基础教育重要环节的地位很不相称。因此,认真探讨物理实验教学,如何培养学生的创新精神和提高创新能力的问题是十分重要、势在必行。
一、中学物理实验教学现状的分析
1.教师观念偏转
近年来对中学物理实验教学现状的调查结果表明,由于实际条件限制,实验仪器设备条件不十分完备,加之实验教师能力和素质较差,所以曾有一段时期中学开设的实验不足。上世纪末由于高考指挥棒的引导,加之有关教育主管部门对科学实验的重视,强化了实验教学,大力开展了实验教学研究,有的把演示实验改为分组实验,有的根据教材、学生特点,适当增加了一些课外实验,有的连习题都配上实验,使得物理课上得生动有味,可以说这是重视、强化物理实验教学的年代。但随之由于实行了教师定量工作制,在物理教师工作的定量中未考虑实验这项繁琐复杂的工作任务,消弱了实验这一环节,由此而引发了“做实验不如讲实验”,“讲实验不如背实验”的荒谬作法,加之科技的飞速发展,多媒体进入课堂,使得部分教师过分追求,迷恋多媒体的模拟实验,让学生看看了事,不重视让学生看实物,实际操作。总而言之,目前相当数量的教师不做或少做实验,放弃了运用实验的直观教学方法,这一现象严重妨碍了培养具有创新能力的人才。
2.教师基本素质有所下降
现代物理教学论认为,中学物理教师应具备的实验教学的素质包括三个方面,即观察实验的素质,实验思维的素质和实验操作的素质,其中实验思维素质和实验操作素质表现在设计和完成实验中,是一种综合性和创造性素质的反映。而目前中学物理教师在物理实验中对实验的设计与操作的心理活动不佳,缺乏实验测量的操作技巧,缺乏设计、改进实验以及排除故障的创造性能力,缺乏实验考核的命题能力,从而大大影响了学生实验能力的培养。
3.实验教学模式僵化
中学物理实验教学的基本原则没有得到充分的体现,教学方式呆板,从教学内容到教学方式没有给学生留出足够的发展空间。就分组实验来说,教材从实验目的、实验原理、仪器、操作步骤到注意事项,写得面面俱到。然而每次实验课教师还要花相当长的时间根据教材讲实验目的、原理……,然后学生照着现成的实验步骤或跟着教师动几下,取几个数据,实验就算完成了,这样做实验,收获不大。再说,现阶段往往是一个班的学生同一时间做同一个实验,用同一种方法、相同的仪器,都要在规定时间内做完,得出同一结论,这样就有可能导致部分学生看别人怎么做,自己就怎么做,特别是两人合做时,有极少数学生只看不动手,也不留心实验观察,不记录有关数据,更谈不上去思考。这种教学模式不利于提高学生发现问题和解决问题的能力,不利于引导学生突破思维定势这个思维障碍,不利于学生创新思维方法的形成,不利于学生智能的发展。
二、中学物理实验教学改革的对策
1. 更新观念,重视教学实验
物理是一门以实验为基础的学科,常通过课堂演示或学生分组以及一些小制作、小实验等实验活动来培养学生稳定的注意力、敏捷的观察力、形象的思维能力和广阔的学习兴趣,发展智力起着不可代替的积极作用。
推行素质教育的今天,时代要求我们应更新观念,从思想上彻底改变旧观念,要培养高素质人才教育应从“传统的应试教育”向“素质教育”转轨。同样道理,要培养高素质的优秀人才,作为一位物理教师也要彻底改变那种“为实验而实验,为实验而讲实验”的行为,特别是部分农村教师常以“实验仪器缺乏”、“实验设备差”老大难的问题来搪塞学生那种旺盛的求知欲,造成大部分学生的实验能力差,知识面狭窄。教师一味强调学生背实验,使部分学生呈现出一种“高分低能”的现状,整体上很难提高教学质量。因此,实验作为物理学中一个中心环节,我们应更加给予重视。
2. 认清实验形式,做好实验基础
中学实验总体上来说可分演示和学生分组两大类实验,但从实验的性质上分可分为启发性、巩固性、探索性、扩展性和示教性等实验。教师应充分认识各种形式的实验做好演示和分组实验的基础,具体有以下几点:
(1)精心设计,做好准备。一个好实验,力求做到目的性强安排合理、操作简便、效果明显直观、富有启发性,为此要精心设计好实验内容,认真细致地进行准备,正确选用仪器,合理安排实验步骤。
(2)操作规范,一丝不苟。教师的动作规范性,给学生以潜移默化的影响,在操作过程中力求做到动作敏捷、自如、大方、干净利落。如在初三电学实验,初学阶段学生很容易将电表“+”、“-”号接反;初二年中天平的使用时加减砝码,镊口的凹边应当朝上,待测物和砝码都应放在砝码盘的中央等。教师都可先示范再示范,培养学生科学、严谨、一丝不苟的好学风。                  
(3)表达准确、分析深刻。教学应将实验中各个现象的实质、性质、结果做出正确的分析判断。语言表达力求做到准确、生动、条理简明、符合逻辑、富有  启发。在实验中要善于调动学生的积极性,使学生更轻松地总结归纳知识的内在规律。
3. 优化组合,改进教学实验
   (1) 基于课时计划的限制,出现了多演示,少分组的局面,为了进一步让学生有更多手脑并用的机会,在教学过程中,可以把部分演示实验改为学生分组实验,但这样就面临一个教学仪器设备配套不足,造成实验困难。因此,我们应因地制宜,充分利用学生的现有学习用具,教室里的设施以及一些容易找到的材料自制教具进行一系列“探索性”实验。譬如在上“物体浮沉条件”的应用这节课时,我让学生找一支普通的钢笔,拿掉它的外壳,露出吸墨水橡胶胆,使橡胶胆吸入适量的水,然后把这支钢笔放入一杯水中,它将竖直浮在水面上,细心调节橡胶胆里的水量,可使它悬浮、上浮、下沉等实验让学生更容易接受物体浮沉的基本条件,除此实验外,就这一支钢笔就可完成初中物理如惯性、摩擦力等40多个实验。可见,让学生都动起手来做实验并不是件难事。
(2)改进实验设计,提高实验教学质量。在教材中设置了大量的演示实验,而有些实验在演示操作过程中或取材方面都存在着问题,而且透明度不高、可信度差、效果不明显。针对这一点对此类实验可进行了大胆的改进。简单举个例子:初三年“做功改变物体的内能”这节课中,演示压缩空气引火仪实验就存在着较多的不足之处——硝化棉不易购买及保存,引火仪的密封性差及在演示过程中需要较大的压力等原因,且成功率极低,效果不明显。为此,要确保实验效果好,操作容易,我们进行了大量的实验,得到了良好的改进。把硝化棉改用发令纸(每次1/4粒)或1——2根火柴头(取材更方便)来代替,活塞涂上一层黄油,保证密封良好,只需迅速将引火仪手柄下压即可。成功率100%,且火光和浓烟明显,学生感到好奇,调动了学生的求知欲,知识点也就容易使之掌握。
(3)调整实验教学内容,充分发挥实验效力。中学物理应遵循“多定性少定量”的原则,加强探索性实验效力。中学物理应适合中学生心理思维特点逐步深入探索达到解决问题的目的。应在教材中适当加入探索性实验,或将一些学生实验改为探索性实验。比如“用天平和量筒测固体和液体密度”的学生分组实验,改为探索性实验。具体作法是:让学生分成几组,分别提供多种体积相同的不同物质和体积不同的同种物质,各组分别测出它们的体积和质量,并计算质量和体积的比值,通过各组所得的比值对比。学生会“发现”物质和比值只是表现物质特征的物理量。同种物质比值相同,不同物质比值不同,这个比值就定义为物质的密度,因此,不存在正比、反比的数学关系。这样,既测量了不同物质的密度,又全面掌握了密度概念,从而充分发挥出实验效力。
(4)积极开展物理课外活动、兴趣小组、开放实验室,充分调动学生的积极性,利用小制作、小实验培养学生动手能力,挖掘学生非智力因素增长学生的知识面从而提高教学质量。
三、初中物理实验教学改革重视创新教育
培养学生创新精神,已成为当前新课程改革下的主流思想。初中物理是物理教育的启蒙阶段,它更应该发挥物理学科优势,利用实验教学来培养学生的创新精神、创造能力。
1.变演示实验为探索性实验,培养学生的创新能力
在以前,课堂演示实验一般以教师为主体,学生仅仅是旁观者,没有直接参与,不利于其创新能力的培养。将演示实验改为探索性实验,让学生充分的动脑、动手、动口,发挥学生的主体作用,从而有利于学生创造性思维的激发。
    2.采用多种实验方法,活跃学生思维。
    对于学生分组实验,我们在帮助学生掌握实验原理的基础上,允许学生用不同的器材、不同的实验步骤进行实验。在实验中,学生需要在各种因素中进行取舍,对所得信息进行筛选。这就要求学生在即定目标的过程中,有全局观点和善于妥协,在不同情况下善于应变,培养学生的应变能力,使学生分析抽象概括综合表达能力都得到训练和发展。
    3.创设实验问题,促进学生创新能力的发展
    创新教学的构成要素是研究性、引导性、发现性、归纳性等有机的结合起来,这就要求教师在实验中创造性的应用现代教学方法和教学手段,将多种教学方法进行优化组合,用“创造性的教”为学生“创造性的学”创造环境和条件  。因此除了演示实验和分组实验之外,在学生的模型制作、游戏、调查小实验活动中,也可以发展创造活动,鼓励学生创造。
    4.保持积极态度,主动探索研究
    积极一点,你就领先一步,领先一步,你就领先了一个时代。学习不是一蹴而就的,需要坚强的毅力和积极的心态,否则,只能是半途而废,无功而返。通过物理实验,不但要达到教材对每一个实验提出的实验目的,进行常规的验证性的实验教育;还要培养学生的科学实验素养,理论联系实际和实事求是的科学作风,严肃认真一丝不苟的科学态度;更重要的是通过对分组实验、课堂演示实验、课外小实验以及日常生活中物理现象的严密观察和勤于思考,培养学生主动研究的探索精神和创造性的发现、思考和解决新的实际问题的能力。
总之,在新的课程标准下,作为一名执教者,应充分认识到实验的重要性,在教学过程中应注重实验教学改革,努力提高教学质量,培养能适应社会发展的并具有创新意识的人才。当然,进行实验教学改革并不是一朝一夕的事情,他需要我们这些工作在教学第一线的老师长期的共同努力、协作来完成。