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  摘要:物理学体系的形成源于人们对自然现象和规律的认识总结,这种认识过程其实是一个实验探究的过程,因而物理学是一门以实验为基础的自然科学。“加强物理实验教学,培养实验探究能力”应该在了解物理实验教学在培养探究能力的作用的基础上,充分发挥演示实验、分组实验、课外小实验、家庭实验等舞台的作用;作为一名物理教师,应该根据学生的身心特点,遵循教育规律,苦练内功,将探究式教学模式引入到课堂教学之中,充分利用现有的资源,帮助学生构建家庭实验室,加强实验方法的指导培养学生的实验探究能力。

 

  关键词:物理实验教学  实验探究能力  创新思维  创造能力

 

  二十一世纪是“创造教育的世纪”,一场世界性的教育浪潮正在兴起,为了提高全民族的素质,培养我国二十一世纪现代化建设的有用人才,培养学生创造能力,我国的教育事业正顺应世界这一潮流搭上这趟改革班车,作为实施教育的新教材,也在不断适应它的发展。培养学生的创新能力,不仅关系到一个国家的生存和发展,而且对其在国际上的地位起着决定性作用,“创新是一个民族发展的灵魂,是国家兴旺发达的不竭动力”,所以培养具有高素质、具有创新精神和创造能力的建设者和接班人,是学校教育的最高目标。物理学是一门以实验探究为主的学科,它以实验为载体,培养学生的实验探究能力、动手能力,因而在对培养学生的创新精神和创造能力等方面具有重要的作用。加强实验教学对培养学生的实验探究能力有十分重要的作用。

 

  一、物理实验教学和物理实验探究能力的关系

 

  物理学是一门以实验为基础的学科,实验在物理教学中具有十分重要的作用。在实验中,通过对一些感性材料的接触和研究,能激发学生对事物的兴趣和理性思考。物理的探究源于生活,又用其研究的成果来指导生活。物理问题的探究经历了从发现问题,提出问题,猜想、设计实验来验证猜想的正确性,总结交流实验结论,应用结论解决问题的过程,在这探究过程中大大提高了学生解决实际问题的能力,加强了对他们思维能力的培养。

 

  物理实验教学是指在教学中利用仪器器材模拟或重现物理现象产生的条件来让学生对该物理现象进行观察和研究的活动,包括课堂演示实验、课堂分组实验的教学指导和课外小实验及家庭小实验的指导。实验探究能力是指人类认识事物的过程中善于发现问题,并通过实验、观察、探究分析问题、设计实验方案解决问题的能力,它往往与一个人的动手能力和思维能力有关,主要体现在敏锐的观察力、较强的动手能力、善于思考分析能力。

 

  心理学研究表明,人的思维活动是在感性材料的基础上产生的,感性材料是思维活动的源泉和依据。各种类型的物理实验,具体形象地展示了物理知识的形成和发展过程,为学生的学习提供了丰富的感性材料,在强化学生感知的同时纠正了其在感知中形成的错觉,从而达到丰富学生头脑中感性材料储存及发展智力、培养能力的目的。物理学的学科特点决定了实验不仅是物理教学的基础,也是引发学习兴趣,使学生主动获取知识,发展能力,提高科学素质的基本途径。

 

  二、如何发挥物理实验教学在培养学生实验探究能力中的作用

 

  教师要发挥各种物理实验在教学中的作用,注重激发学生的学习兴趣,培养学生的实验探究能力。物理实验按来源?形式?目的的不同,可分为课堂:教师演示和学生分组实验?课内外小实验家庭实验。

 

  1.演示实验的生动?直观?形象,极易引起学生的直接兴趣,增强学生学习积极性。同时演示实验要有启发性,演示实验能够提供丰富的感性材料,变抽象为形象,通过观察,思考,使学生认识客观规律,发展能力,培养兴趣。例如在讲授流体压强时,我们可以用一只漏斗?一只乒乓球给同学们演示一个有趣的现象,老师先把漏斗的尖部咬在嘴里,漏斗口朝地,当把乒乓球放在漏斗里去,在向漏斗里吹气的同时把手松开,奇妙的现象出现了,虽然手离开了乒乓球,但乒乓球并不落下来,却在漏斗口附近跳动着,同学们会被这一现象惊呆了,“为什么乒乓球不落下来呢?难道重力就不存在了吗?”再将漏斗和乒乓球交给某个同学,让其仿照老师的动作表演,他会吸足了气,集中力量对准漏斗尖部吹气,想把乒乓球吹下去,结果,乒乓球照样在漏斗口附近跳动着,并没有落下去,你吹得愈厉害,它跳动得愈快。这一场面,会激发在场每位同学的努力思考:这是为什么?这时候,老师再解释这一奇妙的现象,这一堂压强课的效果可想而知。

 

  学生分组实验,是实验能力培养的主渠道,实验操作能力就是动手能力,是素质教育的基本能力之一,是培养学生实验探究能力的重要途径,让学生通过实验发现并提出问题,引发思考,对其思维造成的冲击远比被动接受强烈得多,在实验中,我们可以采用多种方法让学生参与实验过程,可以让先演示后实验,也可先设计后实验,或让学生自己完成的方法完成。例如欧姆定律实验可以先演示后实验,测定密度的实验可以先设计后实验,测定物体质量的实验可以让学生自己根据说明书完成。

 

  在教师演示实验和学生分组实验教学中应该增加实验的创造成份,培养学生创造思维的“主动探索性”。演示实验是思维探索的第一感性材料,由于探索未知事物正是人类高级探索反射在心理需要上的体现,而兴趣和情趣又包含着丰富的思维因素,准确地说是思维探索的“动因”,感性材料越丰富,兴趣就越大,所以增加演示实验的创造成份,有利于培养学生的学习兴趣。而在分组实验教学过程中,可以灵活地将一些教师做学生看的演示实验改变为学生自己动手操作的实验。防止演示实验使学生“迷信权威”。将演示实验改为学生实验,这样既可增加学生实验机会,培养学生的实验操作能力,又极大地提高学生学习的兴趣和积极性。对学生的实验时间不限制,实验室随时开放,只要学生有时间,就可以进实验室去做实验,这样就保证了学生有充分的时间做实验,能按照自己的方法设计实验,观察实验现象,起到促思激趣的效果。

 

  2课内小实验是指教师在授课过程中,恰当地穿插在当堂内容中的小实验。这不仅能加深对物理知识的理解,突破难点,而且也烘托了课堂气氛,使学生在“边学边实验”的氛围中自然地产生了学习兴趣。它具有趣味性强、方法简单、易做、实用的特点,有助于打破学生对实验的神秘感和畏惧感。如在静电教学中,“纸上跳舞”的小实验,使学生在笑声中体会到静电的产生与防止方法;再如,在“超重?失重”的教学中,自由下落的易拉罐中水竟然不从孔中射出,学生在惊讶之余了解到失重现象。讲解力的合成实验时,用一条线从中间对折后拴在木凳上,然后两手各提一股线,并逐渐分开,来研究分力与合力的“小实验”。这些趣味的小实验是不用障眼法的真正魔术,它将激发学生学习物理的浓厚兴趣,引发大家探索物理问题的热情。

 

  课外小实验和家庭实验能让物理走进生活,提高社会和家庭在物理学习中的作用。课外小实验和家庭实验主要取材于身边的物品及家庭日常生活用品,学生用这种随手取材的方法进行实验,会感到分外亲切,也能切切实实感到学有所用。

 

  例如在家庭中研究光的色散,可以:

 

  (1)利用脸盆和玻璃镜子,并在盆子里装满水,将镜子斜插在水中,将反射光射到墙壁上观察反射光颜色的变化。

 

  (2)利用厨房中洗洁精制造的泡沫吹肥皂泡,在太阳底下可以看出五颜六色的颜色,这些颜色都是太阳光经过色散后形成的。

 

  (3)在塑料保鲜袋中装上水,并将其平放在太阳底下,在边缘处也可以看到太阳光色散后的彩色光带。

 

  (4)背对着太阳,在嘴里含一口水,迅速向上喷出,你可以发现在有雾的地方会出现白光经过色散后的彩色光带。

 

  在进行课外小实验和家庭实验的过程中,为了弥补某些器材的不足的问题,在保证安全的前提下,允许学生把部分实验仪器带出实验室,带回家,把实验地点“开放”到家庭中去,让他们有反复自我训练的机会和时间,为学生发现问题,激发兴趣提供一个更为广泛的空间。

 

  三、教师应该如何在物理实验中发挥自身的作用,培养学生的实验能力

 

  其一,利用探究模式教学加强学生物理实验能力培养

 

  这是一种在教师引导下由学生独立完成并发现知识过程的活动,在应用这种模式时,要求教师有目的的选择重演与再现内容。物理教学中极为重要的组成部分的实验教学就应该合理利用探究模式,来培养学生的实验能力。

 

  我们都知道,通过物理实验教学,让学生掌握一定的实验技能,学习物理学的实验方法,培养严格的实事求是的科学态度,并培养学生正确使用实验仪器进行探究的能力、培养动手做实验的能力、培养学生观察分析实验现象的能力等。利用探究式教学模式,在《物理课程标准》中提出了一种让初中学生必须掌握的最为基本的科学思维程序:提出问题──猜想与假设──制定计划与设计实验──进行实验与收集证据──分析与论证──评价──交流协作,这种思维程序的完成对学生的实验能力至关重要,因此要从以下几个方面进行培养,才能更好的达到课程规定的目的。

 

  1.要重视学生观察能力的培养──这是探究模式的重要条件。物理的认识过程多是以实验观察为基础的,观察是认知的窗口,是思维的前提。因此,教师在进行探究实验时,应该指导学生善于观察。使学生明确观察目标和初步掌握观察方法;在实验完毕后,教师应及时纠正存在问题,要根据实验重点和容易忽视的现象进行提问,指导学生进行探究。

 

  这样通过学生操作、观察、分析、探究,再经过疑问、更正、指导和探究,长时间的坚持下去,学生就能养成一个全面、仔细、系统的观察习惯,为今后学生们主动探究打下基础。

 

  2.要培养学生的动手操作能力──它是操作的必要条件。让每一位学生亲自动手做实验,这是新课程教学中竭力强调的,这不仅是为了每一位学生掌握实验原理,正确使用实验器材,掌握实验技能和操作方法,而且也是为了进一步培养学生观察能力和思维能力、物理联系与实际进行探究的能力,同时还在于培养学生良好的实验习惯。因此要注意,在实验过程中,教师要巡回指导,发现问题并及时纠正;在操作过程中首先要向学生提出一些要注意的问题,体现教师言传身教的作用,要用一丝不苟、严谨认真的科学态度感染教育学生,切忌违规操作。

 

  3.加强学生归纳能力的培养──是探究教学模式的归宿(落脚点)。做物理实验的目的就是通过学生的探究得出某种结论,因此,无论是教师的演示实验还是学生分组实验,在实验中无论观察到什么现象,都要进行分析、探究,从而获得结论,找出规律,培养学生实验探究能力。在实验中,发生一些操作上的失误和实验误差在所难免,教师正确指导学生分析产生错误和出现错误的原因,通过对整个实验主要过程的分析探究,总结经验,找出规律,培养科学的思维方式,这样才能提高他们分析问题和解决问题的能力。

 

  其二,构建家庭物理实验室,创造学习物理的空间

 

  开展家庭物理实验活动的具体做法:有计划、有目的严肃认真地进行家庭物理实验在实验中要明确观察的目的,如实记录实验现象,通过分析能得到什么结论定期检查学生完成家庭物理实验的情况检查学生的实验报告,实验操作过程对成功之处给予表扬,对不足之处帮助分析原因找出解决的方法鼓励学生自行设计家庭物理实验引导学生利用学过的知识设计一些简易的实验来说明和验证一些原理和解决一些问题,培养学生的创造性思维能力。

 

  其三,多渠道收集物理实验信息,丰富教师的业务水平

 

  应该从报纸广播和电视中收集一些最新的实验信息,创造性地加以改进,合理地应用到教学中,借鉴科学的研究方法。要想提高学生的探究能力,教师必须具有更高的业务水平,这样才能更好地发挥实验教学在培养学生实验能力中的作用。

 

  参考文献:

 

  [1]徐定华:学生的心理发展与教育[M]教育心理学.苏州大学出版社.1994年版中小学自考教材

 

  [2]叶奕乾、祝蓓里:注意、想象、思维[M]心理学.华东师范大学出版社1986年版

 

  [3]王丹东、刘炳生:物理实验教学[M]中学物理教学通论

 

  [4]黄洪:让学生在实验探究的体验中激发学习热情[J]中学物理,20071P26

 

  [5]蒋智勇:中学物理教学探究性学习活动初探[J]物理教学探讨,20017P11

 

  [6]邓干成:科学探究实验教学初探[J]物理教师,20044P62

    
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