在中学物理实验中进行素质教育初探

2012-01-27周猛王亚娟

中国科技信息 2012年8期

关键词：中学物理素质教育实验教学

周猛王亚娟

济宁市十五中学，山东济宁 272000

在中学物理实验中进行素质教育初探

周猛王亚娟

济宁市十五中学，山东济宁 272000

本文分析了目前中学物理实验教学中存在的一些问题，以及物理实验教学与现代中学生综合素质教育应该如何结合发展。学校教育在素质教育的实施中起主导作用，如何在物理教学中进行素质教育是我们要深刻探究的问题。

中学物理实验；教学改革；创新能力；启发性

为了适应21世纪社会发展对人才的要求，基础教育正在进行以培养学生创新能力和实践能力为重点的深刻变革。科学的本质在于探索，科学的生命在于创新。物理学中的许多重大发现曾多次推动了社会进步。物理学中孕育许多创新思想的素材。在新的物理课程标准的课题探究中，增加了不少探索性实验，顺应了创新教育对物理教学的要求。随着社会的发展，我国的教育已由应试教育向素质教育转变，因此实验教学显得尤其重要。而传统的物理课多是封闭式、传授式的，以老师讲为主，学生很少参与。这就形成了“堂上由着老师灌，自习围着习题转”的被动学习局面。这种教学方式无法发挥教学主体的主观能动作用，限制和阻碍了学生智能和潜能的发展，势必影响学生学习的积极性和主动性的发挥。而实验教学法的最大特点是让学生参与教学活动，创设物理环境引导学生探索问题，发现问题。激发学生独立思考问题、解决问题的能力。使学生对物理概念、规律的认识达到新的高度。物理实验本身就展示知识的发生过程。通过实验不仅可以有效地帮助学生理解概念、掌握规律、突破重点、难点；而且对提高学生的动手能力、观察能力、开拓思维能力、归纳总结能力、设计实验的能力以及掌握实验方法能力等，都起着极其重要的作用。

1、素质教育与物理的关系

物理实验教育作为现代科学技术的基础，其发展掠人。许多与物理相关的科技新成果很快进入我们的生活，其中不少已达到普及化的程度，而且这种趋势正日益扩大，有增无止。所以经常开展一些社会问题的物理实验活动，世界科技与经济发展简介专题资料，给学生阅读，并组织他们讨论，以拓宽学生的视野，激发学生的创造精神，发展学生的创造能力，培养学生面向世界，面向未来，面向社会主义现代化的宽广胸襟。

由对课堂教学的要求越来越高，精心组织课堂、讲究教学策略、激发学生兴趣、诱导学生探究、启迪学生思维、培养学生创新能力，是搞好物理教学的关键。素质教育的重要特征之一是让学生主动发展。只有让学生主动发展，才能培养他们的创造性，才能形成各种能力。这些能力是以思维能力为核心的各种能力的训练和培养，它包括培养学生由微观到宏观，由抽象到具体，由现象到本质的推理、判断能力；对物理知识之间内在联系的分析；归纳和表达能力；对物理概念、规律的运用和迁移能力；运用数学方法定量计算物理问题的能力；自学和阅读能力等。现在实行的教材中，内容的选取、体系编排，文字叙述，插图，练习等方面，都注意考虑了对学生能力的培养，教师应充分利用教材的特点，在钻研教材的同时，认真分析学生的实际情况，在考虑教法的同时，更应研究学法，做到既传授知识，又培养学生的能力，为学生主动发展创造条件。

2、实验教学是素质教育的基础

加强实验教学是实施素质教育的基础工程。教师在实验教学中不仅要向学生传授知识，

而且要注重培养学生能力和良好道德品质，促进科学世界观的形成。因此在物理教学过程中，教师必须充分发挥实验的作用，改变某些不重视实验的旧观念，始终坚持以实验为基础的教学方向，全面提高物理教学质量。

2.1 实验是物理教学过程中形成物理概念和认识物理规律的基础

在物理教学过程中，要形成物理概念和认识物理规律，必须有一定的感性认识，而这些感性认识，一是来源于学生的生活，二是来源于实验提供的事实。而通常从生活中得到的感性材料多来自复杂的运动形态，将本质与非本质的因素融合在一起。因此通过这种途径来使学生建立概念和认识规律有时会遇到很大困难。运用实验教学可使学生对物理事实获得明确具体的认识，有利于物理概念的形成和对物理规律的认识。

2.2 实验是物理教学过程中激发学习兴趣的手段

实验具有真实、形象、生动的特点，在教学过程中，借助实验更容易调动学生的兴趣和激发学生的求知欲。例如，讲授水是热的不良导体时，许多学生只注意到烧开水的沸腾，而不知道水是依靠对流传递热量的。因此，对水是热的不良导体就不容易理解。如果在教学过程中演示一下“煮金鱼”的实验，就能使学生迅速产生浓厚的兴趣，进一步引导他们去追根求源:“为什么大管中的水沸腾了，而下面的金鱼仍在游泳?”这样，水是热的不良导体的问题就迎刃而解了。

2.3 实验是物理教学过程中进行创造意识培养和科学方法训练的有效途径

目前学校的实验教学主要有演示实验和学生实验两大类。演示实验是教师表演示范实验，主要是把要研究的物理现象展示在学生面前，引导学生观察思考，通过讲授或学生讨论等方式明确物理过程，总结物理规律，从中对学生进行有效的创造意识训练和科学方法训练；学生实验则是为了培养学生的动手能力，对发展学生的思维能力和创造能力具有十分重大的作用。新编大纲和义务教材进一步加强了实验教学，并就学生的实验能力提出更高的要求。因此必须十分重视实验教学，充分发挥学生的主体作用，让学生直接参与，使学生从过去背实验、教师讲实验的死记现象中解放出来，去充分感知实验的操作过程，利用多种感官感受实验中的各种刺激，真正感受到学的味道、学的快乐，对所学知识学得易、记得牢。

2.4 实验是物理教学过程中进行思想教育的主要途径

实验就其本身来讲是一个严格的科学过程，来不得半点虚假。实施素质教育就必须具有实事求是的态度和严谨的科学作风，而实验正是培养这种实事求是科学态度的途径，它对培养学生良好的道德素质和科学作风，有着不可替代的作用。

3、中学物理探索性实验的类型及其对创新教育的作用

3.1 通过演示实验培养学生的观察、思考能力。

演示实验是教师在课堂教学中通过各种教学手段组织学生观察、思考而进行的实验操作演示活动。其基本特点是时间短、观察者多，因此要使演示实验在课堂教学中很好地发挥作用，教师对每一个演示实验都要力争做到以下几点：

(1）简易方便、准确直观：演示实验要求简易方便，包括仪器结构简单，操作简单和推理简单，如，演示大气压强时，初中课本用马德堡半球和抽气机来演示，若改用橡皮套把医用针筒的细孔封住，再在活塞颈上拴上短绳挂上钩码并增加砝码，这样做就简易方便，直观且经济得多。

(2）现象清楚，可见度高：为使演示的现象清楚，仪器的尺寸要足够大，务使全班学生都能看清楚，但是，有些仪器不宜做得太大，通常采用现代化教学设备来增强演示效果。例如，“用电流表测电流”这一实验，为使全班学生都能看清，在进行实验时，教师采用教学投影仪将电流表指针的偏转及偏转角度放大后映射于屏幕上；学生就能准确读出电流值的大小，十分明显，提高了演示效果。

教师在进行演示时要求学生对演示的现象仔细观察，在观察过程中教师提出若干问题让学生分析、思考，从而调动学生的感官去观察生动有趣的实验，提高学习兴趣，有了兴趣，可以转化为学习的内驱力。通过演示实验，指导学生仔细观察，认真分析物理现象，获得生动的感性认识，从而更好地理解和掌握物理概念和规律。这样，既可以使新学知识印象深刻，又可以培养学生认真观察，勤于思考的良好学风。

3.2 操作型探索性实验

学生必须经过自己亲自动手操作，才能激发问题和感受创新的思想方法。

(1）以数据处理为主的实验。自伽利略把数学方法引入物理学以来，物理学才真正具有了科学的生命力，许多重要的物理规律是运用数学思想和方法进行大量计算归纳而得来的。开普勒用数学方法处理了数据，并进行认真分析研究，找到了行星运动规律，为牛顿建立万有引力定律奠定了基础。数据操作型实验可让学生在记录处理实验数据的过程中，体会科学的思想方法，培养创新精神。教师可指导学生进一步探究原因。这种探索性实验，不仅训练了学生的科学思想方法，也培养了学生的创新意识。

(2）以发现问题为主的实验。善于发现问题，提出问题，思考问题，是一个人优良创新品质的具体表现。要培养学生善于发现的科学品质，教师就应精心创设问题情境，大胆鼓励学生的“求异质疑”行为，引导学生自己发现问题，提出问题。学生不仅要“学会答”，更要“学会问”。学生能够质疑问难，是对知识内容有一定程度的理解与思考，是主动学习的一种表现，是培养创新意识所不可少的。因此教师在教学中要努力引导学生生疑、质疑、释疑；教学生学会对所学知识的重点、难点、关键提出问题；要留有余地，给学生适当的思考时间和提出问题的机会，为学生创造良好的提问氛围，逐步培养学生敢想敢问的良好习惯。通过问题的探讨，学生对知识的理解、应用自然上升到了一个新的层次。几乎每个物理学重大发现都表明，创新思维活动起始于对困难问题的认识，而善于提出问题总是从对事物现象或已有理论怀疑开始的。学生在实验动手操作中产生的问题及其引起的思考，潜移默化地影响着学生的创新能力，对学生以后的实践活动有重大影响。中学物理学的验证性实验也应像科学实验那样，不要让学生事先知道误差原因，强化实验的探索性作用。如果验证性实验单纯地就是为了验证理论知识，那就失去了创新教育的意义。

3.3 通过课外实验培养学生的独立工作能力

课外实验是学生在课外按照教师布置的任务、要求和方法，用一些简单的器材或自制仪器独立地进行的实验和观察，是物理教学的一种很有效的补充形式。运用物理知识对经常发生而又不被人们注意的一些自然现象或技术问题进行分析，可以扩大学生的知识领域，培养学生对于物理和技术的兴趣，密切理论与实际的联系。特别是有些实验需要进行较长时间的观察，不适于演示实验和学生分组实验；又有些实验只能在室外进行，如观察天空现象，它们正可以作为课外活动的内容。由于课外实验不同于实验室里的学生分组实验，没有现成的成套仪器设备，也没有教师亲临指导，而且这些实验需要进行持续的观察，所以课外实验更有利于培养学生自觉的、创造性的劳动和培养学生的独立工作能力和实验能力。同时对培养学生的观察力、注意力、耐心、毅力等优良品质也是很有作用的。