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物理实验及其教学是物理教学的一个重要内容、方法和手段。实验教学与理论讲授相配合,有利于学生对物理概念和规律的正确建立、深刻理解和巩固掌握;实验教学有利于调动学生的主观能动性,是发展学生智能的重要途径;实验教学是帮助学生树立正确观点,养成科学态度和科学作风的有效措施。物理学是以实验为本的科学,在物理学的发展中实验起了重要作用。通过实验再现客观世界,通过实验探索、研究得出规律,使学生获得实验的基本方法、基本技能,有利于学生探索获得新的知识。在这一点上,物理教材安排了丰富的实验内容,包括演示实验、学生实验、课外小制作等。从近几年来的各地中考、高考试题来看,物理实验在试卷中占的分值较大,对学生的能力要求比较高。因而做好物理实验教学已刻不容缓。笔者通过多年的教学经历,总结出了以下几点看法。
一、高中物理实验是理论形成的基础
回顾物理学产生和发展的过程,可以看出物理实验自始至终都占有极其重要的地位。所有的物理知识,都是在实验的基础上建立起来的。高中物理实验及其教学是物理课程和物理教学的一个重要组成部分,它既是物理教学的重要基础,又是物理教学的重要内容、方法和手段,在培养学生科学素养的教育中具有独特的地位和全方位的功能。
物理实验有其特殊的教学功能。第一,通过实验可以使物理教学理论联系实际,引起学生的学习兴趣,引导学生发掘问题,激发其求知欲望,从而调动他们学好物理的主动性和积极性,引导他们热爱科学。第二,通过加强实验,不仅可以使学生具备一定的感性认识,更重要的是使学生进一步理解物理概念和定律是怎样在实验基础上建立起来的,从而有效地帮助学生形成概念,导出规律,掌握理论,正确而深刻地领会物理知识。第三,通过实验培养学生的观察能力、思维能力、自学能力以及发现问题、分析问题和解决问题的能力;培养学生良好的实验方法以及基本的实验能力和动手能力,并且在此基础上进一步培养他们的独立工作能力和创新能力。
二、实验探索物理规律,激发学习兴趣
实验具有趣味性,它能充分运用学生的各种感官,激发学习兴趣。现代认知心理学认为,兴趣是产生动机的重要条件,是人类认识客观世界的一种心理表现,是一个人获得知识、开阔视野、推动学习的一种内部强劲的动力。因此,在物理教学过程中,通过实验为学生展现出生动直观的学习环境,将极大地吸引学生的注意力,有利于学生研究物理现象,探索物理规律,激发学生的兴趣和求知欲。
高中物理课本中有许多物理规律的探索和得出是建立在物理实验基础上的。如高二课本“法拉第电磁感应定律——感应电动势的大小”一节中,法拉第电磁感应定律的得出建立在三个演示实验的基础上。在教学过程中,通过演示导体切割磁感线,导体和磁体发生相对运动,闭合电路的磁场发生变化,从实验现象得出“穿过闭合电路的磁通量变化越快,感应电流和感应电动势就越大”这一结论。在这一实验结论的基础上得出了“电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比”这一法拉第电磁感应定律。这样,学生在物理实验基础上在头脑中建立了法拉第电磁感应定律,并且对这一定律的理解极为深刻。
三、实验在现行教学中处于一个薄弱的环节
目前在中学物理教学中,学校和教师受传统教育的影响,普遍存在着重理论、轻实验的思想,不少高中学校对物理实验重视不够,而且实验教学的效果也不理想。在部分教师的教育观念里,口头上讲素质教育,实际上还是重理论、轻实践,重分数、轻能力,只关心考纲考什么,学生考试分数如何,而很少问学生做了什么,能力如何。尤其是物理学科,过去的实验“看黑板”,如今的实验“看录像”“看投影”。令人难以理解的是,一些原本可以让学生动手做的实验却用多媒体来展示,被称为是“现代技术的运用”。现在多媒体教学非常盛行,虚拟实验,网络实验,用课件来代替实验,甚至就用虚拟的实验室代替了学生分组实验的实验教学比比皆是。
著名物理学家朱正元先生说,“坛坛罐罐当仪器,拼拼凑凑做实验”,它给我们的启迪,就是提出了因陋就简、器材代用的可能性。但是,简单并不一定具有实效性,在我们的教学中,要做到简单性和实效性相结合,就需要教师有创新的意识和钻研的精神,结合教学内容设计新颖实用的实验。
二十一世纪,中国已经进入一个崭新的、快速发展的时代,为了适应这种时代发展的需要,教育必将在教学理念、教学方法、教学媒体等各方面发生重大变化。在新课程体系中,物理实验教学的重要地位将越来越突出,物理实验教学也将随之出现新的面貌。新形势下的物理教师只有不断发展,不断探索,不断学习,处处以学生学习能力的提高为最高目标,才可能将学生培养成社会所需要的有用人才。
一、高中物理实验是理论形成的基础
回顾物理学产生和发展的过程,可以看出物理实验自始至终都占有极其重要的地位。所有的物理知识,都是在实验的基础上建立起来的。高中物理实验及其教学是物理课程和物理教学的一个重要组成部分,它既是物理教学的重要基础,又是物理教学的重要内容、方法和手段,在培养学生科学素养的教育中具有独特的地位和全方位的功能。
物理实验有其特殊的教学功能。第一,通过实验可以使物理教学理论联系实际,引起学生的学习兴趣,引导学生发掘问题,激发其求知欲望,从而调动他们学好物理的主动性和积极性,引导他们热爱科学。第二,通过加强实验,不仅可以使学生具备一定的感性认识,更重要的是使学生进一步理解物理概念和定律是怎样在实验基础上建立起来的,从而有效地帮助学生形成概念,导出规律,掌握理论,正确而深刻地领会物理知识。第三,通过实验培养学生的观察能力、思维能力、自学能力以及发现问题、分析问题和解决问题的能力;培养学生良好的实验方法以及基本的实验能力和动手能力,并且在此基础上进一步培养他们的独立工作能力和创新能力。
二、实验探索物理规律,激发学习兴趣
实验具有趣味性,它能充分运用学生的各种感官,激发学习兴趣。现代认知心理学认为,兴趣是产生动机的重要条件,是人类认识客观世界的一种心理表现,是一个人获得知识、开阔视野、推动学习的一种内部强劲的动力。因此,在物理教学过程中,通过实验为学生展现出生动直观的学习环境,将极大地吸引学生的注意力,有利于学生研究物理现象,探索物理规律,激发学生的兴趣和求知欲。
高中物理课本中有许多物理规律的探索和得出是建立在物理实验基础上的。如高二课本“法拉第电磁感应定律——感应电动势的大小”一节中,法拉第电磁感应定律的得出建立在三个演示实验的基础上。在教学过程中,通过演示导体切割磁感线,导体和磁体发生相对运动,闭合电路的磁场发生变化,从实验现象得出“穿过闭合电路的磁通量变化越快,感应电流和感应电动势就越大”这一结论。在这一实验结论的基础上得出了“电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比”这一法拉第电磁感应定律。这样,学生在物理实验基础上在头脑中建立了法拉第电磁感应定律,并且对这一定律的理解极为深刻。
三、实验在现行教学中处于一个薄弱的环节
目前在中学物理教学中,学校和教师受传统教育的影响,普遍存在着重理论、轻实验的思想,不少高中学校对物理实验重视不够,而且实验教学的效果也不理想。在部分教师的教育观念里,口头上讲素质教育,实际上还是重理论、轻实践,重分数、轻能力,只关心考纲考什么,学生考试分数如何,而很少问学生做了什么,能力如何。尤其是物理学科,过去的实验“看黑板”,如今的实验“看录像”“看投影”。令人难以理解的是,一些原本可以让学生动手做的实验却用多媒体来展示,被称为是“现代技术的运用”。现在多媒体教学非常盛行,虚拟实验,网络实验,用课件来代替实验,甚至就用虚拟的实验室代替了学生分组实验的实验教学比比皆是。
著名物理学家朱正元先生说,“坛坛罐罐当仪器,拼拼凑凑做实验”,它给我们的启迪,就是提出了因陋就简、器材代用的可能性。但是,简单并不一定具有实效性,在我们的教学中,要做到简单性和实效性相结合,就需要教师有创新的意识和钻研的精神,结合教学内容设计新颖实用的实验。
二十一世纪,中国已经进入一个崭新的、快速发展的时代,为了适应这种时代发展的需要,教育必将在教学理念、教学方法、教学媒体等各方面发生重大变化。在新课程体系中,物理实验教学的重要地位将越来越突出,物理实验教学也将随之出现新的面貌。新形势下的物理教师只有不断发展,不断探索,不断学习,处处以学生学习能力的提高为最高目标,才可能将学生培养成社会所需要的有用人才。