淺談物理實驗教學與素質教育

1、淺談物理實驗教學與素質教育隨著知識經(jīng)濟時代的來臨，素質教育的內涵逐漸明晰，其核心顯然定位在培養(yǎng)創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力上。所以在物理教學中培養(yǎng)學生的觀察能力、創(chuàng)新能力等方面的能力是實施素質教育的重要內容。而物理學從本質上說是一門實驗科學，物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和物理理論的建立都必須以嚴格的物理實驗為基礎，并受到實驗的檢驗。因此，在物理教學中，尤其是在實驗教學中，要堅持滲透素質教育，貫徹知識、能力、素質并重的教育理念，教會學生“四求”（求異、求新、求實、求知），強調“五多”（多思考、多觀察、多探索、多提問、多討論）以達到培養(yǎng)學生的觀察能力、知識遷移應用能力、動手操作能力、合作能力及創(chuàng)新能力的教學目的，求得在有

2、限的課堂教學空間和時間里讓學生學得自由、輕松而又快樂，并最大限度地使學生掌握更多的知識和技能，進而拓展實驗外延，培養(yǎng)個性特征，促進學生的全面發(fā)展。物理是一門以觀察和實驗為基礎的學科。實驗教學既是物理知識教學的基礎，也是物理課堂教學中實施素質教育的一種主要渠道和有效手段。實驗教學的最大優(yōu)勢在于：它體現(xiàn)了以學生為主體的教學新模式，充分調動了學生學習的積極性；體現(xiàn)了素質教育的新內涵：以人為本，自然和諧；體現(xiàn)了現(xiàn)代教育模式下的探究性實驗原則，是一種全新的、具有培養(yǎng)開發(fā)能力和創(chuàng)新能力的新方法。近十多年來，物理教學中切實貫徹：以實驗為基礎的教學原則，真正把物理實驗作為物理教學的重要內容看待，取得了較好的效

3、果，對于大面積提高物理教學質量，培養(yǎng)學生的能力起到了重要的作用。物理實驗教學是學生接受素質教育的重要組成部分，加大實驗教學力度，加強學生的觀察能力和動手能力的培養(yǎng)，是實施素質教育的重要途徑。一、如何加大實驗教學力度，改進實驗教學、提高教學質量以推進素質教育，我認為可以從以下幾點入手：1、注重實驗的趣味性培養(yǎng)和提高學生學習的興趣是當前物理教學改革的重要課題之一。物理實驗具有真實、生動、有趣的特點，能為學生在形成物理概念、得出物理規(guī)律前營造出活生生的物理情景，使學生倍感深受。心理學研究表明：人的動作記憶效率比語言文字記憶效率高好幾倍?！鞍俾劜蝗缫灰?，百見不如一做”說的就是這個道理。因此，作為一名物

4、理教師，應在課堂上為學生展現(xiàn)出豐富多彩的物理現(xiàn)象和活生生的物理情景。這樣不僅可以培養(yǎng)學生的學習興趣，而且能夠極大的學生的學習積極性，激發(fā)學生的求知欲望。以初中物理第一冊的序言為例，為激發(fā)學生學習興趣，首先應用一系列的實驗吸引學生。如：手指彈出塑料盆，雞蛋落入杯中，紙板托水等實驗，使學生一開始就感受到大自然中的物理現(xiàn)象是生動、有趣的。要想知道其中的奧秘就得認真的學好物理知識，以此來激發(fā)學生學習物理的興趣。在此教師應抓住時機結合教材上的物理知識循序漸進地為學生一個一個地解開奧妙。如果學生一開始就接觸一些較難理解的概念、定理、公式，就會使學生干啥乏味。物理實驗能激發(fā)學生的學習潛能。中學生天生好奇、好

5、動，喜歡刨根問底。物理實驗向他們有目的的展現(xiàn)了許多有趣物理現(xiàn)象；呈現(xiàn)了許多真實的、形象生動的物理事實。他們在好奇心的驅使下，對未知結果的探究會產(chǎn)生極大的興趣，從而產(chǎn)生學習的欲望和學習的需要，自然地激發(fā)了他們渴望學習的天性。他們的學習潛能在一系列物理實驗的強烈刺激下，又能轉化成學習的巨大動力，使學習成為現(xiàn)實的自覺行為，有些學生還可能將物理學研究作為終身奮斗的方向。2、注重實驗的實效性觀察和實驗是物理學的重要研究方法，因此我們除了要學會仔細、認真的觀察外，還應該重視實驗，把所學的物理知識與日常生活、生產(chǎn)中的現(xiàn)象結合起來，其中也包含與物理實驗現(xiàn)象的結合。因為大量的物理規(guī)律是在實驗的基礎上總結出來的。

6、首先，實驗是物理教學的重要基礎。在物理教學中應用實驗的目的在于給學生學習物理創(chuàng)造一個良好的環(huán)境，使學生能主動的獲取知識和發(fā)展能力；同時，通過觀察和實驗，能使學生掌握實驗的基礎知識和基本方法，培養(yǎng)他們的實驗技能和能力。因此，中學物理教學必須以實驗為基礎，這是由實驗本身的特點及其在物理教學中的作用所決定的。其次，實驗是物理教學的重要內容。物理的任何一部分內容的結構及其發(fā)展都可以分解為三種因素：實驗（事實）、物理思想（邏輯、方法論等）和教學（表達形式和計量公式）。可見，實驗內容本身就是教師要教，學生要學的重要內容。第三，實驗是物理教學的重要手段。好的教學方法需要通過適當?shù)氖侄尾拍馨l(fā)揮它應有的作用。實

7、驗，直觀具體、生動形象；實驗教學從感性到理性、從具體到抽象、從簡單到復雜，符合學生的認知規(guī)律。實踐證明，在教學中應用實驗手段，能取得很好的教學效果。實驗是物理教學必不可少的重要手段。作為一個剛開始學習物理初中學生，要認真觀察老師的每一個演示實驗，獨立完成學生的動手操作實驗，通過實驗，可以增強學生的動手能力，培養(yǎng)尊重事實、實事求是的品質，豐富感性認識，為進一步深化對物理知識的認識打下良好的基礎。實驗教學充分體現(xiàn)了因材施教的原則。學生可以自定學習步調，有不懂的地方可以反復閱讀教材，實驗現(xiàn)象觀察不清楚時，也可以反復做幾次，自己解決不了的問題還可以問老師。同樣，由于可以自定學習步調，優(yōu)秀生的思維可以得

8、到充分展開，自己可以學得深一點，多一點。可見，實驗不僅使全體學生在不同程度上都能既獲得知識，又提高能力，而且解決了將課堂教學統(tǒng)得太死，對學生個體間的差異不能因人制宜的弊端。3、注重實驗的科學性實驗必須堅持嚴謹?shù)摹嵤虑笫堑拈_心態(tài)度。由于各種主、客觀因素的影響，難免有些實驗達不到預期的效果，這就給磨練學生意志、培養(yǎng)學生的堅強毅力創(chuàng)造了條件。實驗時教師應充分考慮到實驗的程序及應注意的事項。比如在觀察水的沸騰實驗時，學生往往忘掉了溫度計的正確使用，致使測不出真實的溫度，甚至有個別學生損壞了溫度計，也有學生不會正確使用酒精燈加熱，更有者，在酒精燈燃燒時不小心把酒精燈弄翻，這時教師應讓學生鎮(zhèn)靜，不要驚慌

9、失措，采取正確方法加以處理。通過實驗磨練了學生意志，說明了物理實驗是科學的、嚴謹?shù)?。科學探究方法提出這樣幾個步驟：提問、猜想、設計實驗、收集證據(jù)、總結分析、得出結論、交流討論、提出意見和建議。實驗做完了，結果出來了，我們的實驗是不是就結束了？沒有。應用才是我們的最終目的，這也完全符合唯物主義方法論中關于從實踐到理論，再由理論到實踐的辯證原則。當學生做了基本實驗后，教師應當對學生的實驗提出較高層次的要求做驗證性何設計性的實驗。通過實驗，能夠對物理事實獲得具體的明確的認識，有助于理解物理概念和規(guī)律。因此，這里就不只是學習現(xiàn)象的表面知識，更重要的是學習這種探究事實的實驗方法及，實驗中要有實事求是的科

10、學態(tài)度，教育學生每做一個實驗應該：了解實驗目的，正確使用儀器，作必要的記錄，得出相應的結論，整理好實驗器材。根據(jù)實驗觀察到的現(xiàn)象和結果得出結論，做出準確的實驗報告。向學生適當介紹一些物理學大師所做的物理實驗以及所取得的成績，并在以后的學習中能夠運用這些方法來探索知識。通過物理實驗的訓練，我們隊物理知識的理解將更加深刻，分析、解決問題的能力會更全面。如在做固體熔化的實驗過程中（直接加熱），開始的實驗結論和課本上總是不一致，學生甚至考慮了推翻課本的大膽想法。在引導學生考慮小學學習的熱平衡的知識后，就有學生考慮是不是加熱不均勻的問題，通過討論，最終使用了水浴的方法來解決問題，結論與課本基本一致。這就

11、是運用現(xiàn)有的知識來探索新知識新方法的實踐，在探討中學生也品嘗到了成功的喜悅。實驗不僅能培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度、嚴謹細致的工作作風和堅忍不拔的意志品質，更有助于培養(yǎng)學生高尚的思想情操和濃厚的學習興趣。綜上所述，要大面積提高物理教學質量，全面提高人的素質，真正實現(xiàn)由應試教育向素質教育的轉化，就必須在物理教學中加大實驗教學的力度。二、在初中物理實驗教學中培養(yǎng)學生的多種能力1 觀察能力的培養(yǎng)物理學是一門以觀察為基礎的自然科學，觀察是物理學研究的基礎和基本學習方法。觀察實驗，可使學生了解物理世界、豐富感性認識，從而激發(fā)學生學習興趣。所以，本人在教學過程中有意識地為學生創(chuàng)造觀察物理現(xiàn)象的條件，利用學生

12、的好奇心，培養(yǎng)他們觀察的興趣和習慣。比如在學習“電功率”一節(jié)時，讓學生觀察兩個額定電壓都是220V而額定功率不同的燈泡，兩個燈泡燈絲有什么不同？為什么額定功率較大的燈泡鎢絲較粗？當然，培養(yǎng)學生的觀察能力，只注重培養(yǎng)觀察課堂教學中的演示實驗是遠遠不夠的，還必須培養(yǎng)學生平時善于多觀察自然現(xiàn)象和身邊事物的習慣。比如在乘公共汽車時只要稍加留意觀察，就會發(fā)現(xiàn)許多有趣的物理問題：汽車突然起動，乘客為什么會向后傾？而突然剎車時乘客為什么向前傾？路旁的樹木為何總是向后退？為什么汽車在上坡時司機要將速度減慢？剎車時為什么汽車為什么不會馬上停下來？等等，這些現(xiàn)象都是物理問題?？梢?，只要善于觀察，勤于思考，就能鞏固

13、所學知識，又能培養(yǎng)觀察能力。2 知識遷移應用能力的培養(yǎng)理解、分析并且熟悉實驗內容是實驗成敗的前提條件，因此，要完成對實驗內容的知識遷移。對此，一方面要求教師在備課時注重知識轉化，突出基礎知識與實驗結合的知識點，著重備實驗原理、實驗器材和實驗步驟。另一方面要求學生要認真預習，熟悉實驗內容，在實驗前對實驗過程進行設想，理解實驗原理，分析實驗步驟，設計初步實驗方案。這樣一來，師生就要同時實現(xiàn)對教材實驗內容的知識遷移，獲得較好的理論知識效果，為進行實驗打下良好的基礎。3 動手操作能力的培養(yǎng)物理是一門以實驗為基礎的科學。物理實驗對理解和掌握物理概念和規(guī)律，對物理知識的鞏固和運用有著至關重要的作用。有相當

14、多的學生只會看書考試，而不會動手做實驗。因此，在教學中要加強學生實驗能力的培養(yǎng)，嚴格按照教學大綱中規(guī)定的學生分組實驗及課堂上的師生隨堂實驗去做，對于隨堂實驗，在教學中要正確指導，讓學生一邊實驗，一邊思考，及時糾正學生錯誤的實驗操作。對于分組實驗要充分考慮實驗中可能出現(xiàn)的問題，做好儀器準備工作。如在“天平的使用”實驗中，待學生稱量木塊、鐵塊的質量后，進一步提出這樣一個實驗課題：“怎樣測定一粒大米的質量？”學生經(jīng)過仔細分析本次實驗過程，并憑借實驗經(jīng)驗，懂得不可能用天平測出單獨一粒大米的質量，因為被測的質量至少要等于天平的分度值，在分析基礎上分組的學生很快就能動手完成具體的實驗操作。這樣不但使學生充

15、分地練習發(fā)天平的使用方法，而且能更好地培養(yǎng)學生的實驗能力和解決問題的能力。4 合作能力的培養(yǎng)培養(yǎng)團結協(xié)作精神和與人共事能力，這是從事現(xiàn)代實驗科學的研究者不可缺少的素質，也是促進學生全面發(fā)展的客觀要求。對合作素質的培養(yǎng)，加強師生間、學生間的信息交流及思維碰撞是關鍵，在教學中可主要采取三種方式：一是實驗方案設計的合作；二是學生分組實驗的合作；三是學生參與教學的合作。首先是實驗方案的合作，要強調每個學生在分組實驗前都要自己設計方案，到實驗課時，同時要求他們把方案拿出來，共同研究探討，從中進行方案擇優(yōu)，再補充優(yōu)化方案。其次是抓分組實驗時學生動手實驗時的合作，這是關鍵點。要學生講究團隊精神，重視彼此間的

16、經(jīng)驗交流和探討，要手、腦、眼同時工作，合作者之間要目標一致，步調協(xié)調，分工操作，共同完成實驗。實驗完成后，還可以就實驗過程進行研討，交流經(jīng)驗信息，深化合作效能。止匕外，要利用學生參與組織教學。在做演示實驗時，輪流邀請2、3名同學到講臺輔助教師組織實驗。這既有效的刺激學生參與實驗的熱情，又有利于上臺的同學得到最佳的觀察實驗的效果，同時也有利于師生的相互溝通，使教學氣氛更加和諧。5 創(chuàng)新能力的培養(yǎng)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是物理實驗的重點和難點，是實驗的關鍵所在。創(chuàng)新能力首先要求和諧的教學環(huán)境，牢固的知識基礎和科學的創(chuàng)造思維，要求以教師的創(chuàng)新示范為前提，學生的主動求新求異為根本。許多科學創(chuàng)造發(fā)明都源于科學實驗

17、，而個性發(fā)展的特征是標新立異，這是培養(yǎng)創(chuàng)造性的重要因素，在科學發(fā)明創(chuàng)造中也起著舉足輕重的作用。向創(chuàng)新式、應用式實驗過渡，注重尊重學生的個性發(fā)展，采取獨立設計方案，積極參與實驗的做法，來促進學生創(chuàng)新能力的形成。主要加強對學生的思維啟迪，通過啟發(fā)式、討論式、研究式等教育方式，巧設疑問，引導學生對實驗過程進行質疑、批判、探究、分析、解決新問題，真正獲取知識并提高創(chuàng)新能力，讓學生在實驗前設計初步的實驗方案，其目的也在于此。通過運用實驗原理對實驗過程的設想、分析、把學生自己的個性融入到實驗中去，提出自己的實驗步驟，這本身就是一個激勵學生克服慣性思維和心理定勢，求新、求異、創(chuàng)新的過程。到學生分組實驗課時，

18、再把一個思考的過程簡略的分析給學生，起到“師傅領進門”的作用，同時讓學生跟老師的方案、或者學生之間的方案進行對照分析，通過爭論辯論一一方案擇優(yōu)一一實驗驗證一一再分析提高的過程，從而激發(fā)學生開展實驗的興趣，體驗創(chuàng)造的樂趣，激發(fā)創(chuàng)新的意識。同時，如果方案通過師生交流確定了，還可以提高實驗的效率。以“用天平和量筒測固體和液體的密度”實驗為例?？蓡l(fā)學生理解公式分析得出只要用天平測出物體的質量，用量筒測出物體的體積，就可以間接得到物體的密度的結論，繼而啟發(fā)學生知道本實驗其實就是源于“天平的使用”和“量筒的使用”演示，提醒學生認識到這是應用原來積累的知識經(jīng)驗進行創(chuàng)造運用的科學研究方法。繼而用量筒測定固體和液體的體積。在得出匕塊、戶鹽水的實驗結果后，進一步引出如何測定蠟塊的密度？這樣一來學生的探求意識一下子濃了起來，學生經(jīng)過仔細分析本次實驗的過程，探求出蠟塊放在水中時，由于蠟塊的體積并不等于水溢出的體積，讓學生進一步思考到可以用大頭針作為輔助工具來進行實驗，從而形成一個再研究的過程，促進了創(chuàng)新素質的培養(yǎng)。三、拓寬實驗口徑，重視實驗外延中學物理實驗除了課堂教師的演