農(nóng)村初中物理實(shí)驗活動開展的現(xiàn)狀及對策
摘要:實(shí)驗活動的開展是物理教學(xué)的前提和重要保證,是學(xué)生能力培養(yǎng)和科學(xué)態(tài)度形成的重要陣地。本文就農(nóng)村初中物理實(shí)驗活動的開展現(xiàn)狀做出分析,找出存在的問題,針對農(nóng)村學(xué)校教師自身實(shí)際,提出一些解決措施,為進(jìn)一步加強(qiáng)新課程在農(nóng)村的推進(jìn),做出努力。
物理是一門以觀察、實(shí)驗為基礎(chǔ)的學(xué)科。
物理實(shí)驗活動是學(xué)生獲取知識、進(jìn)行知識創(chuàng)新的重要手段,是培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、科學(xué)態(tài)度和提高學(xué)生終身學(xué)習(xí)能力的重要途徑.通過實(shí)驗的操作、觀察和結(jié)果分析手段,使學(xué)生最有效地掌握進(jìn)一步學(xué)習(xí)現(xiàn)代生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)所必需的基礎(chǔ)物理知識和初步的實(shí)驗技能,使學(xué)生初步具有獨(dú)立的解決問題的能力。同時實(shí)驗過程中的體驗,在培養(yǎng)學(xué)生的情感態(tài)度、意志品質(zhì)、交流合作精神等方面發(fā)揮獨(dú)特作用。
因此,發(fā)揮物理實(shí)驗活動在提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)及終身學(xué)習(xí)中應(yīng)有的作用,是物理新課程實(shí)施的重要表現(xiàn)手段。
隨著新課程的推進(jìn),物理教學(xué)改革的進(jìn)一步深化,物理實(shí)驗活動開展也出現(xiàn)了一些問題,特別是在情況比較特殊的農(nóng)村。找到存在的問題,尋求一些解決的方法,使實(shí)驗活動的開展,在農(nóng)村初中中能深入持久的開展下去成為了當(dāng)務(wù)之急,F(xiàn)狀及問題如下:
第一、條件所限,實(shí)驗效果不理想。
較多普通中學(xué)演示實(shí)驗設(shè)備不完善,實(shí)驗器材不足,器材比較陳舊,更新速度不夠,缺乏專人維護(hù),演示實(shí)驗的直觀性和可見度都不太理想,實(shí)驗條件受到限制。不少學(xué)校的物理實(shí)驗數(shù)目達(dá)不到《新課程標(biāo)準(zhǔn)》的要求。即使有的學(xué)校按要求完成了,但是實(shí)驗教學(xué)的效果往往不理想。實(shí)驗的優(yōu)勢和作用被削弱,造成教師不愿使用器材設(shè)備開展實(shí)驗活動。
第二、學(xué)校和教師受傳統(tǒng)觀念的影響,普遍存在著重理論輕實(shí)驗的思想。
學(xué)校對實(shí)驗課普遍不夠重視,認(rèn)為可有可無。表現(xiàn)在教學(xué)場所提供、維護(hù)建設(shè)、實(shí)驗室資金的支持,包括物理課課時設(shè)置等諸多方面限制,導(dǎo)致教師不得不放棄,能不做的盡量不做。
對于教師而言,有些教學(xué)方法比較陳舊,仍以講授為主。出現(xiàn)“學(xué)生不會動手做實(shí)驗不要緊,只要會動筆考實(shí)驗”的論調(diào);甚至由此而引發(fā)了較為普遍的“做實(shí)驗不如講實(shí)驗”,“講實(shí)驗不如背實(shí)驗”的荒謬作法。學(xué)生實(shí)驗變成演示實(shí)驗,演示實(shí)驗變成不做實(shí)驗?偠灾壳跋喈(dāng)數(shù)量的教師不做或少做實(shí)驗,放棄了運(yùn)用實(shí)驗的直觀教學(xué)方法,這一現(xiàn)象嚴(yán)重妨礙了對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。這樣教出來的學(xué)生一碰到實(shí)物就束手無策,不知道如何動手。
第三、變“探究”為“模仿”,實(shí)驗教學(xué)思想落后,教學(xué)方式單一,忽略創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
為了應(yīng)付考試,有些老師在實(shí)驗活動中從選什么器材、到如何操作,到結(jié)論,只要會考的全一股腦全告訴學(xué)生;一節(jié)課講30分鐘,剩15分鐘到實(shí)驗室完成實(shí)驗,甚至多個不同實(shí)驗一起完成。教師在實(shí)驗活動開展中一手包辦現(xiàn)象嚴(yán)重,變“探究實(shí)驗”為“驗證實(shí)驗、模仿實(shí)驗”。學(xué)生只需按課本中規(guī)定、老師的說法進(jìn)行實(shí)驗;照葫蘆畫瓢,被動模仿。這樣的實(shí)驗味如嚼蠟,更談不上實(shí)驗?zāi)芰蛣?chuàng)新能力培養(yǎng)。
第四、隨著農(nóng)村教育現(xiàn)代化的建設(shè),現(xiàn)代教育技術(shù)的引進(jìn),有些教師過于追求教學(xué)手段的先進(jìn),“與城市接軌”,出現(xiàn)了多媒體演示替代傳統(tǒng)實(shí)驗的現(xiàn)象。光有實(shí)驗過程的再現(xiàn),對學(xué)生實(shí)驗過程中的情感體驗沒有足夠的關(guān)注。
以上現(xiàn)狀,對新課程改革在農(nóng)村中推進(jìn)產(chǎn)生了制約,也極大地影響著物理教學(xué)質(zhì)量,和物理實(shí)驗活動的重要地位很不相當(dāng),與時代發(fā)展對人才的要求很不適應(yīng)。
面對新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求,和發(fā)展學(xué)生能力的需要,結(jié)合農(nóng)村目前教學(xué)條件的現(xiàn)狀,針對教師自身提出了一些建議。
(一)轉(zhuǎn)變觀念,改革教學(xué)方式、方法。
(1)實(shí)驗活動的開展是物理新課程的要求。學(xué)校應(yīng)樹立新觀念,在課程設(shè)置、經(jīng)費(fèi)投入、師資調(diào)配和其他相關(guān)方面充分考慮到物理實(shí)驗活動開展的實(shí)際需要,并提供必要保障。
(2)對于教師自身,應(yīng)積極掌握新課程的理念,改革實(shí)驗教學(xué)方式、方法。
在教和學(xué)的方式上,由單向輸導(dǎo)向多向交流轉(zhuǎn)變。由單純的講解轉(zhuǎn)變?yōu)閹熒墓餐骄,共同體驗實(shí)驗的全過程。在實(shí)驗活動中實(shí)現(xiàn)師生交流、生生交流,相互溝通、相互啟發(fā)。
在這種互動中交流分享彼此的思考、經(jīng)驗、情感、體驗,豐富教學(xué)內(nèi)容,求得新的發(fā)現(xiàn),從而達(dá)到共識、共享、共進(jìn),實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長和共同發(fā)展。例如:教師的演示實(shí)驗,完全可以讓學(xué)生參與進(jìn)行,教師課前有目的地安排一些實(shí)驗讓學(xué)生事先去完成,演示實(shí)驗時讓學(xué)生配合教師一同進(jìn)行,這既能調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和積極性,又能使學(xué)生的動手能力得到加強(qiáng),使學(xué)生印象深刻。
(3)重視培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗研究的興趣和情感體驗,明確實(shí)驗活動開展的指導(dǎo)思想。
開展實(shí)驗活動指導(dǎo)思想是,還學(xué)生在實(shí)驗中的主體位置。因此,激發(fā)學(xué)生的興趣,充分發(fā)揮其創(chuàng)造性,使其獲得直接的情感體驗,是開展實(shí)驗活動的核心思想。
比如:我們可以采用將課堂教學(xué)中驗證性演示實(shí)驗改變?yōu)閷W(xué)生探索性學(xué)生實(shí)驗的方法。在改變物體內(nèi)能方式這一節(jié)課教學(xué)時,安排學(xué)生從家中帶來鋸條、木塊、鉛絲、火柴等實(shí)驗材料,讓學(xué)生用除加熱之外的其他方法使這些物體溫度升高,內(nèi)能增加,學(xué)生就會得到做功也可以改變物體內(nèi)能,特別是劃燃火柴和點(diǎn)燃火柴使學(xué)生進(jìn)一步深刻理解做功與熱傳遞在改變物體內(nèi)能效果上是等效的。
(二)提高教師自身的實(shí)驗?zāi)芰蛣?chuàng)新能力
教師自身的能力是實(shí)驗活動開展的一個重要影響因素。教師應(yīng)加強(qiáng)自身的學(xué)習(xí),使自身具備良好的實(shí)驗?zāi)芰蛯?shí)驗技能;要有鉆研和創(chuàng)新精神,例如對物理中的疑難實(shí)驗進(jìn)行專題學(xué)習(xí)和研究、改進(jìn)一些實(shí)驗、創(chuàng)新一些實(shí)驗設(shè)計等。教育部門應(yīng)組織物理教師在物理實(shí)驗中對實(shí)驗的設(shè)計,實(shí)驗測量的操作技巧,設(shè)計、改進(jìn)實(shí)驗以及排除故障的創(chuàng)造性能力,實(shí)驗考核的命題能力等方面的培訓(xùn)。此外,開展各級物理實(shí)驗研討會,也提供物理教師間交流與探討的重要機(jī)會。
(三)以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力為目標(biāo),開展實(shí)驗活動,適應(yīng)時代要求。
(1)在培養(yǎng)創(chuàng)新能力的活動中,加強(qiáng)教師的指導(dǎo),掌握必要的研究技能
研究技能的掌握,是順利開展實(shí)驗活動、培養(yǎng)創(chuàng)新的必要基礎(chǔ)和重要的智力支持。一方面,讓學(xué)生熟悉實(shí)驗所需的器材,掌握基本操作原理,學(xué)會仔細(xì)、全面的觀察,能準(zhǔn)確描述,能歸納實(shí)驗的結(jié)論。另一方面,學(xué)會運(yùn)用觀察、分類、交流、對比、測量、預(yù)測、推斷、識別與控制變量、形成與驗證假設(shè)、數(shù)據(jù)解釋、設(shè)計實(shí)驗、建立模型等探究方法,并滲透到平時學(xué)習(xí)之中。使學(xué)生熟悉他們,掌握他們。兩者相結(jié)合,才能使激發(fā)出創(chuàng)造的火花,轉(zhuǎn)化為學(xué)生孜孜以求的探索。因此,在教師的指導(dǎo)下,掌握必要的研究技能,是實(shí)驗活動走向深化的必由之路。
(2)在實(shí)驗中多設(shè)置能使學(xué)生觀察和思考的問題,引發(fā)研究的欲望,形成實(shí)驗研究問題的習(xí)慣。例如:在進(jìn)行奧斯特實(shí)驗教學(xué)時,我先和學(xué)生一起觀察到,在通電直導(dǎo)線下小磁針指向發(fā)生了偏轉(zhuǎn),學(xué)生得到了一個可感知的形象信息,我沒有馬上向?qū)W生指出通電導(dǎo)體周圍存在磁場,而是請同學(xué)回憶舊知識:“小磁針放在磁體旁會發(fā)生什么現(xiàn)象?為什么?”來啟發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和思考,從而抽象出“通電導(dǎo)體周圍也存在磁場,電與磁有密切聯(lián)系”結(jié)論。在此基礎(chǔ)上,又提出:“平時我們看到一條導(dǎo)線,能否確定導(dǎo)線中是否有電流通過呢?” 學(xué)生根據(jù)學(xué)到的原理,又設(shè)計了驗證電流是否存在的方法。這樣實(shí)驗活動的開展使學(xué)生探索興趣、創(chuàng)新意識得到最大程度的激發(fā)。
(3)對于探究性實(shí)驗,切實(shí)讓學(xué)生自己動手,挖掘?qū)W生的創(chuàng)新潛能。如:“研究平面鏡成像特點(diǎn)”,從器材的選擇,實(shí)驗步驟設(shè)計,如何找虛像的操作……到交流得出結(jié)論,讓學(xué)生有完整的體驗,獲得發(fā)現(xiàn)創(chuàng)造的喜悅。教師也可以有針對性的設(shè)計一些探究性的實(shí)驗,讓學(xué)生參與其中。比如學(xué)習(xí)了電能表,讓大家回去比較家里用電器耗電量的大。客ㄟ^情境的體驗和學(xué)生創(chuàng)造,將發(fā)展能力,激發(fā)創(chuàng)造思維,落實(shí)在行動上。
(四)立足自身的實(shí)際,多角度開發(fā)資源,創(chuàng)造性的開展實(shí)驗活動
在演示實(shí)驗設(shè)備不完善,實(shí)驗器材不足的情況下,演示實(shí)驗的直觀性和可見度都不太理想,演示實(shí)驗條件受到限制,教師可以因陋就簡,自己制作一些教具,以增強(qiáng)實(shí)驗效果。例如:在講述分子之間存在引力和斥力時,學(xué)校沒有分子相互作用演示儀。為使學(xué)生能夠直觀地理解分子之間同時存在斥力和引力,有時候分子力表現(xiàn)為斥力,有時候表現(xiàn)為引力,這一抽象的問題。我們可以用簡易教具演示,兩個乒乓球之間壓縮一個彈簧,使之產(chǎn)生引力和斥力,簡單實(shí)用,現(xiàn)象直觀可見。
實(shí)驗活動中,有意識使用“非常規(guī)”代替“常見”實(shí)驗器材。例如,用廢舊墨水瓶和吸管制成的“微小形變演示器”,探究固體的形變;用塑料袋制成的“帕斯卡桶裂實(shí)驗裝置”,研究液體壓強(qiáng),用易拉罐制成的“滑輪”,探究動滑輪的特點(diǎn)等等。這種做法本身就是一種創(chuàng)新教育,這些物理實(shí)驗中蘊(yùn)含的豐富的創(chuàng)新思路,無不潛移默化地啟迪著學(xué)生。這對保持學(xué)生的好奇心、培養(yǎng)學(xué)生終身的探索樂趣、實(shí)踐能力以及創(chuàng)新意識無疑是一種有效途徑。
此外,學(xué)生身邊的物品和器具也是重要的實(shí)驗活動的資源。利用身邊的日常器具做實(shí)驗,不但具有簡潔、直觀的優(yōu)點(diǎn);而且有利于學(xué)生動手,激發(fā)興趣,發(fā)展學(xué)生的實(shí)驗技能,培養(yǎng)創(chuàng)新意識。例如:“物體沉浮條件”應(yīng)用這節(jié)課時,我讓學(xué)生準(zhǔn)備一支普通鋼筆,去掉外殼后,把它放入一杯水中,要求鋼筆在水中處于懸浮狀態(tài),剛開始時學(xué)生很難把握吸入筆膽中的水量,常造成不是漂浮就是下沉,從而順利引出了物體的沉浮條件,也培養(yǎng)了學(xué)生控制物體沉浮動手能力。
最后,適當(dāng)?shù)囊氍F(xiàn)代教育技術(shù)手段。動手實(shí)驗,是發(fā)展學(xué)生科學(xué)技能的必要途徑;而明智的采用電子技術(shù)無疑會使傳統(tǒng)實(shí)驗發(fā)揚(yáng)光大,更好的為實(shí)驗活動開展服務(wù)。例如:對虛擬實(shí)驗的引入,一些特定軟件的應(yīng)用,比如進(jìn)行“研究聲音的特征”的實(shí)驗時,將同一個人發(fā)出的響度不同的兩次聲音輸入計算機(jī),比較它們波形的異同;將音調(diào)高低不同的聲音輸入計算機(jī),比較它們波形的差異;由此讓學(xué)生學(xué)會如何從波形圖中識別聲音的振幅和頻率。發(fā)揮現(xiàn)代教育技術(shù)的獨(dú)特優(yōu)勢,更好的為實(shí)驗的開展創(chuàng)造另外一條路徑。當(dāng)然在此過程中,應(yīng)正確處理兩者的關(guān)系。在統(tǒng)一的培養(yǎng)目標(biāo)下,做到合理利用。
(五)有效的開展一些條件具備的實(shí)踐活動,注重物理與生活、社會的聯(lián)系。
為了將實(shí)驗活動延伸到課外,我們使用的蘇科版物理教材,在配套的“實(shí)驗冊”和教材的“WWW”中設(shè)置了相關(guān)的“拓展活動”,引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí),自主探究。為此,我們應(yīng)開辟“第二課堂”,在課外,在實(shí)際生活中,開展別樣的實(shí)驗活動,使我們的實(shí)驗活動常態(tài)化。
(1)我們的教材,是基于一系列的實(shí)驗活動建構(gòu)其框架的,課后作業(yè)也包含了大量的實(shí)驗。但條件所限,學(xué)生不可能每節(jié)課都到實(shí)驗室學(xué)習(xí),更不可能每人單獨(dú)使用一套儀器。為了取得更好的學(xué)習(xí)效果,我們向?qū)W生們倡議請建立一個自己的“家庭實(shí)驗包”。學(xué)生可以在家中和學(xué)校收集一些實(shí)驗材料,如小石子、鐵釘、螺母、飲料瓶等生活中的物品,再配備(自制、購買或借用)一些最基本的測量儀表和裝置,如電流表、溫度計、磅稱等。 “家庭實(shí)驗包”是課開展實(shí)驗活動重要物質(zhì)保障和必要補(bǔ)充。比如用帶吸盤的掛衣鉤來做“馬德堡半球?qū)嶒?rdquo;,學(xué)生們會從熟悉材料產(chǎn)生的實(shí)驗現(xiàn)象感知到大氣壓的存在,使學(xué)生興奮不已,感到物理就在身邊,感受到生活中充滿了物理現(xiàn)象,因此就會使學(xué)生對物理學(xué)產(chǎn)生親近感和愉悅感。
(2)發(fā)揮課外小實(shí)驗在物理教學(xué)中的作用,把課堂引入學(xué)生的生活,在把生活帶入到課堂。如學(xué)了《摩擦》后,我們布置了“用筷子提起茶杯”的小實(shí)驗。課堂交流時,學(xué)生提出采用壓緊,用沙替代大米,選用輕質(zhì)杯子等方法可以較好完成實(shí)驗,這時教師提示采用了課堂上講的哪些增大摩擦的方法?學(xué)生一一舉出,這樣既加深了理解,使課堂變得生動。
(3)利用社會資源,開展一些實(shí)踐活動,鼓勵學(xué)生參與重大社會問題的研究;可以使學(xué)生更多的接觸社會。如:學(xué)了“安全用電”知識后,要求學(xué)生調(diào)查家里和附近居民違反安全用電的事例和造成的嚴(yán)重后果,并提出解決的方法。在學(xué)習(xí)了有關(guān)水循環(huán)的問題后,和環(huán)境保護(hù)相聯(lián)系,讓學(xué)生到附近的工廠、農(nóng)村調(diào)查環(huán)境污染情況并提出改進(jìn)措施等。這樣既使學(xué)生增長了科學(xué)知識與技能,同時又使學(xué)生增加了社會責(zé)任感。
總之,農(nóng)村的初中物理實(shí)驗活動開展有他的特殊性,只要我們明確思路,落實(shí)行動,開闊視野,創(chuàng)造性的開展實(shí)驗活動,必然能為學(xué)生的發(fā)展,為新課程在農(nóng)村初中中的推進(jìn)產(chǎn)生積極作用。我們也欣喜看到在08年的中考中,引入了實(shí)驗技能的考察,相信有了他的積極推動,農(nóng)村初中物理實(shí)驗活動的開展將會獲得巨大動力,出現(xiàn)新的面貌。
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趙凱華 《對中學(xué)物理教學(xué)改革的意見和建議》
靳玉樂 《探究教學(xué)論》
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