初中物理开放式实验教学策略的实践研究
2015-01-13沈蓓玉
沈蓓玉
摘要:开放式实验教学,就是让学生根据教学内容,自主选择实验器材、确定实验方法和实验时间,自制或改进实验器材,再利用于课堂,发挥学生的主体作用和教师的主导作用,是定位于一种突破传统教学方式、注重以学生为主体、发挥学生个性特点、培养学生创新精神的一种教学模式。
关键词:初中物理;开放式;实验教学策略;实践研究
中图分类号:G633.7文献标识码:B文章编号:1672-1578(2014)24-0304-01
1.开放式实验教学的原则
开放式实验教学使学生在掌握有关知识和技能的同时,获得较高的创新意识和创新能力,为他们将来投身知识经济建设打下坚实的基础。但实验室必须建立规范的管理制度,如果没有规范的管理制度,实验室就会杂乱无章,甚至发生事故,为了能长期有效的开放运作,我们先后制定了《开放式实验管理条例》和《开放式实验值班条例》等,相关条例规定:(1)学生在做开放式实验之前,需要向相关老师提出申请,填写的单子中包括所选的实验名称,做实验的时间和所需要的器材,经老师同意后,老师会给予回执,并让学生签名,安排妥当,方可开放实验室;(2)开放式实验室的老师需要根据所选的实验名称做好登记,同时保留学生的联系方式,包括所在的班级,班主任电话和家长电话; (3)学生需要阅读实验须知和学习相关的实验规定等,只有以遵守规定为前提,才能提供长期的开放式实验室。这些措施使得实验教学既生动活泼,又井然有序。
2.实验开放的内容
开放实验,过去主要是针对实验室而言,大多数是在管理人员的组织下让学生自主进行规定的实验,不是完全意义上的开放。为此我们进行了以下改革:
2.1教学内容的开放。针对开放中学物理教材中规定的所有学生实验;开放教师在课堂教学中的所有演示实验;为满足部分对科技活动有浓厚兴趣同学的要求,开放实验室让学生自行设计实验和进行小制作。以前一般都是教师根据实验教材给定的题目选择一个让学生设计,多数同学能独立完成,也收到一定的效果,但也存在一些问题。如:部分同学之间的相互依赖、等待,或者照抄,有能力的同学又"吃不饱",没有达到最佳效果。因此,我们把教学与科研相结合,采用教师给定题目与学生自选实验项目方式进行选题。第一种是集中一题,供全班同学共同设计,并作为实验内容之一,然后在班上进行交流讨论,要求每位同学应发表自己的见解,同学之间取长补短、共同提高。第二种是学生自选题目,作为能力的拓展,自己抽时间单独进行设计完成实验,自选题目包括:教师给定题目让学生选择,学生结合生活实际自选题目,对已做过的实验经改变实验条件后再进行设计,进行一些实验的部分条件研究。在此期间,集中做过的实验有:探究质量与体积关系的实验、探究凸透镜成像规律的实验等;自选题目有:如何隔纸烧水、用水果作为电极等。
2.2教学时间的开放。由于设计实验需要较多时间收集资料、设计方案及实施,学生不可能集中在同一时间进行,因此教学中必须突破教学框框的限制,根据具体情况提前安排。我们的做法是,让设计实验成为主线贯穿于整个探究实验课程,在课程开始就公布一些题目让学生参考,并说明实验进行的方法、过程和要求,让学生做好充分的思想准备并注意在平时积累知识,对问题和条件进行分析研究或者在生活中寻找命题,培养学生观察问题的能力。
2.3实验器材的开放。实验室开放教学需要的实验器材相对来说受到资源的限制,根据学校大纲的要求,所有的必须完成的实验项目的器材,学校都会准备好,同时也鼓励学生自己准备所需的简易器材,丰富自己的知识和锻炼自己的能力。我们发现,丰富多样的实验教学,给学生营造了一个全方位开放的实验环境,让学生自主学习和探索,这样既发展了学生的个性,又能发挥学生的聪明才智,也培养了学生吃苦耐劳精神和科学的态度。如有的学生来到实验室做"纸锅烧开水""电铃""水果电极"等小实验,需要提供不同的实验条件。为此,我们全方位开放物理实验室,让学生根据自己的具体情况选择时间到实验室做实验。实验过程中也如我们所预计,遇到不少问题,有很多同学们利用了大量课余时间反复实验才取得成功,虽然实验耗时比较多,但收获了很多,起到了很好的效果。
2.4教学方法的开放。开放实验与日常实验的区别之一就是教师与学生角色的转变。在教学过程中,教师的职责由过去的辅导转为指导,实验室开放教学则把学生推到实验的主体地位。将实验室提供给学生,成为学生的学习原地和实践空间。在实验过程中,由学生自己通过思考选定实验课题,选择仪器设备,制定实验步骤,处理和分析实验结果、实验数据。教师主要从实验研究和解决问题的思路、方法和知识等方面给予学生指导。实验室开放教学具有较强的综合性和实践性,给学生提供了较大的创新思维的空间,培养了学生的创新精神与实践能力。
3.实验开放的步骤
实验开放的步骤:
第一步,产生题目及准备工作:让学生在平时实验和实际生活中收集素材,确定实验题目,利用课余时间,通过广泛查阅文献资料,完成实验方案的雏形,并与老师商讨。
第二步,实验方案的初步设计及审阅:根据课程教学的进程,让学生提交初步方案,教师审阅后,及时指出方案中存在的问题,让学生修改,并对方案进行分类。
第三步,方案讨论:有针对性地对一些问题进行讨论,发挥同学的集体智慧,对实验方案进行完善,同时让学生掌握完整的设计过程。
第四步,实验的实施:让学生按照设计的实验方案到实验室进行实验准备,完成实验,最好让每一种方案都尽可能得到实施,教师加强巡回辅导,及时解决实验中存在的问题。
第五步,实验总结:及时对学生实验情况进行总结,肯定成绩,指出问题以及提出改进意见。实验完成后,老师对本次实验进行讲评。讲评内容如下: 各小组或个人的初期实验方案,将有典型代表的方案(包括对的,错的)由全班讨论或个别讲解;实验过程的不足之处:仪器使用的不规范、同一参数测试次数是否足够,实验细节等;实验数据误差产生的原因等。
4.开放式实验教学的作用
4.1激发了学生学习的积极性和主动性。学生通过开放性实验教学,使学生实验的主动性,积极性得到了充分地发挥。在相同的条件下学生各自凭着自己的学识和能力完成实验,有的完成的很快,有的还有新意,无形中促使学生产生一种竞争意识。不少学生在做完基本实验内容后主动积极地去扩展实验内容。有的学生做的实验不理想要求重做,还有的学生做完规定实验后还要做更多的实验。学生预习之充分,实验之认真,实验报告撰写之完整,是开放式实验教学之前所没有的。
4.2锻炼主动思考习惯 激发创新能力。在理解概念的基础上由学生设计实验方案,学生由被动学习推向主体位置,让学生有更多发挥的空间,锻炼了学生独立思考的能力,激发了他们的创新意识。学生想出了多种设计方案,有的连老师都没想到,学生与老师沟通后又激发出更多更好的设计方案,这是思想与思想的碰撞。教师通过与每位学生的交流既能发现学生的不足,也能得到很多启示,有少数学生就想出了十分有创意的方案,达到了教学相长的效果。
参考文献:
[1]高立模.开放性实验教学的尝试[ J].大学物理,2000, 19(6): 29-30.
[2]沈元华.美国大学物理实验教学考察报告[J]索,2001,20(1):89.92, 2010,(10) .
[3]吴昭方.开放式实验教学与管理[J].实验室研究与探索2001,20
[4]周岚,王伟,朱蜀梅等.物理实验开放式教学的探索与实践[J].大学物理,2002,21(10):43-46.