教学实践中的高中物理实验

长期以来,由于对物理实验教学认识的偏差、实验器材的匮乏和中高考对实验的考查方式的影响,中学物理实验在绝大多数学校没有得到应有的重视,作为物理学理论的重要基础、培养学生观察、分析、理解能力,终生学习能力和学生形成科学价值观的最为重要的教学手段———物理实验被淡化甚至放弃了.因此,在大力倡导新课程理念的今天,研究高中物理实验教学,对促进中学物理实验教学、践行新课程理念、培养学生观察能力、动手能力,激发学生的学习兴趣和学习内驱力,使学生养成科学的学习态度、热爱科学献身科学的品质,进而提高物理课堂教学的有效性以及对教师自身专业发展无疑都具有重要的现实意义和深远的影响.

一、在教学实践过程中进一步发挥实验的作用

新课程改革使我们更新了理念,突出了学生的主体地位,强调激发学生的学习兴趣.让学生探究性学习、合作学习和讨论式学习.但是,如何激发学生的学习兴趣?如何保持学生的好奇心与求知欲?单纯的理论说教是不可能实现的,用学生喜闻乐见的且与学生生活密切相关的实验来实现是最有效的途径.但事实上,在我们的课堂教学过程中,实验特别是探究性实验没有得到应有的重视.虽然许多教师用多媒体展示还原实验过程,进行模拟实验,让学生看到明显的实验现象,但与实际实验操作相比,缺少了真实性和震撼力,缺少了让学生发现问题、分析问题和解决问题的机会,更重要的是学生失去了动手操作的机会,无法感悟实验过程的艰辛、无法感受到成功的喜悦.另外,高中物理实验教学还应将实验教育延伸至课外,扩大实验教学的外延,培养了学生观察生活、体验生活和思考生活的情感态度,使学生能够留意生活中的点滴小事,能够从生活中一些看似平凡的“小”事情中挖掘出“大”道理,并且把课内所获得的知识和技能应用于生活实践中.通过实验创设情境,提高学生的求知.

二、在教学实践过程中进一步加强实验教学

许多一线教师对物理实验的重要性认识不足.物理学是一门实验科学,任何物理规律的建立,都必须经过实验的验证,物理规律建立的两大类型：理论物理学家运用严密的理论分析和数学推导,建立新的物理学理论,必须经过实验验证才能得到世人的公认.长期的实践或者实验,物理学家发现了某些实验现象,需要建立新的物理学理论来给以正确的解释,从而导致了新的物理学理论的建立.离开物理实验作为基础与支撑,物理学理论只能是空中楼阁,是无源之水、无本之木.而目前物理教学的实际现状是物理实验远离了中学课堂,可有可无,大量的演示实验被取消了或者被多媒体展示替代了,实验教学没有得到足够重视,当然这也是与高考物理学科的尴尬地位、物理实验的考察方式和实验所占分值偏小等原因有关的.对物理实验教学的研究,就是为了纠正物理教师重理论轻实验的错误的教学观念,引导大家通过实验使学生喜欢物理进而热爱物理,认真学习物理,尤其是新课程强调为学生终身发展奠基,培养学生终身学习的能力,在这些方面,物理实验的作用是无法替代的.如,在学习探究凸透镜的成像规律时,传统的做法是教师在台上演示,学生在座位上观察并总结.这样做有几个问题难以解决：1.所成实像光亮度不够,即使教室用上遮光布,中后排学生仍然难以看清.2.成在像屏上的实像,处在不同角度的学生的观察效果有很大的不同.3.光具座上的标尺刻度较小,学生难以看清.4.光具座的放置方向很难做到“两全其美”.若使光屏垂直于学生的观察视线（即平行于黑板）,则学生无法看到光具座上的刻度,且蜡烛、凸透镜和光屏可能互相遮挡；若使光屏平行于学生的观察视线（即垂直于黑板）,虽然学生可正面看到光具座上的刻度,但由于观察视线不和实像平面垂直,又大大削弱了实验的观察效果.如果我们教学中把以上实验改为学生分组实验,利用现有的光具座、蜡烛和凸透镜等仪器,让学生每两人为一小组,使教师的演示和学生分组实验观察互相配合进行,学生的观察效果就会大大增强,在此基础上加以总结并得出结论就变得顺理成章.同时,由于学生直接“参与”了实验,增加了创造体验,印象一定比只看教师演示深刻得多.这样的实验教学,学生们不仅能将他们所学的知识融会贯通,而且感觉到既轻松愉快又生动活泼,透彻理解并掌握了相关规律,突破了学习中的难点,深受同学们的喜爱.

三、在教学实践过程中进一步实施创新实验教学

由于人们对实验的轻视,学校实验室的设备陈旧,有的设备已经多年没有更新.做实验的设备学生们在初中已经见过,就不感兴趣了,失去了实验应该达到的效果.有的学校为了装点门面,也搞一套探究实验室,也搞什么数字实验室,只是个点缀而已,有的根本没有用过.实验教学应从学生身边的现象入手,从简单中研究出不简单；利用小玩具做出大文章,在平凡中揭示出不平凡.投入很少,简单易行,无论城市农村都可以实行.尤其是用最平常的东西,引导学生获得不平凡的发现,如果能够成为广大一线中学物理教师的自觉行为,对落实新课程理念,培养新一代学生,其重要意义是不言而喻的.如,引导学生利用一次性纸杯做成土、照相机,也可演示小孔成像；利用牛奶的塑料吸管与纸杯演示流体压强与流速之间的关系；利用废旧针筒做测量大气压实验；用两张白纸探究流体压强与哪些因素有关；用手抵住削尖的铅笔两端来感受面积不同压力作用效果等.如此引导学生使用身边随手可得的物品进行各种物理探究活动,不仅缓解了当前学校实验资源紧张、陈旧的状况,也拉近了物理学与生活的距离,让学生深切地感受到科学和社会、科学和日常生活的关系,同时由于这些物品本来的用途并不是进行物理实验,因而这种做法本身就是一种创新,是对思维定势的一种破除.

四、在教学实践过程中进一步提高教师的实验教学能力

在新课程背景下,由于教学的开放性和学生主体能动性的发挥,就要求教师要掌握更加广阔、更加丰富的知识,不断加强自我学习,提高教学能力.而实验教学能力是物理教师科学素养的重要组成部分.高中物理实验教学要求教师能够从“实践———反思———学习”中不断提升自己,丰富知识广度,完善知识结构.培养自身的实验综合设计能力、实验现象观察的精细性品质、实验改革和创新能力等,使实验教学更有情境性、针对性、趣味性和互动性,以提高实验教学的有效性和教师的实验教学能力.在实验教学中,如何才能获得最佳的教学效益,这是我们必须要认真思考的问题.去掉学生和学校的客观条件不说,要真正发挥实验的作用,首先,教师要做一个有心人,创造的灵感来自于我的兴趣,来自于观察和动手的习惯,来自于会用原理进行深入的分析和思考.浅出不意味着浅入,深入浅出,这对一个物理教师也许是很重要的,这就要求教师要对物理实验充满兴趣,要有正确的实验观念,养成良好的观察、分析、思考习惯,有意识地培养自己动手能力,在平时的工作中不断积累知识,多动手多尝试,提高实验设计和开发能力,并以有趣和有效的实验让学生在实践中学会观察、思考,激发学生的好奇心和求知欲,培养与提高学生的动手能力和创新能力.生活中不乏奇妙的物理现象,我们可以用最平常的东西,引导学生获得不平凡的发现.如此,大大激发了学生的求知欲和好奇心.

五、教学实践过程中要以积极的心态对待实验教学

面对物理实验,最重要的是我们该怎样想,怎样做?这是每一个教师都必须认真对待的问题.我们都知道物理实验在物理教学过程中的重要作用,也知道物理实验是促进学生个性发展和成长的一个重要手段,但真正实施需要自己以积极正确的心态去参与,才能使实验教学得以顺利的进行,才能真正发挥它的作用.

首先,我们要澄清认识,从新课程为学生的终身发展与幸福奠基的理念高度,克服重理论、轻实验,重验证、轻探究的错误观点,高度重视物理实验.其次,我们需要以务实的精神和正确的心态,认真剖析在中学物理教学过程中哪些方面需要改进,如何改进.最后,要重视在实验开发和设计中的合作、交流,集众人的智慧去探索,进行一定的创新.

六、教学实践过程中要注重结合学校、学生实际开展多种形式的实验探究活动,以促进学生全面发展

以前我们往往认为学生的成绩是第一位的,至高无上的,其他的活动将大大影响学生学习的时间,升学考试肯定失败.其实物理科技活动和体育活动有相同的一面,因含有趣味性和参与性,活动有了生命力,在尝试中体会快乐情趣,同时还获取了知识,所以它对学习影响是正面的.为什么很多成绩很差的学生参加课外活动小组后,学习兴趣得到了明显的提高,学习成绩大幅度提升,就是因为在参与中学生体会了成功,在快乐中获取了知识,激发了学习的动机和潜能,使学生的好奇心转变为求知欲,进而发展为科学的兴趣.

物理实验教学的研究在新课程推进过程中,对更新我们的教育理念,改进我们的教学方法,指导我们的课程改革有着极其巨大和深远的意义.我们要将物理实验教学的研究应用于我们的教育教学实践之中,长期坚持,对于提高我们自身的业务能力和培养学生的科学精神与探究意识必然发挥出巨大的作用.

（作者单位：江苏海州高级中学）