优化实验教学设计提高实验教学效果
陈令
(贵州省道真中学 563500)
摘要:物理学是一门以实验为基础的科学,“注重让学生经历从自然到物理,从生活到物理的认识过程,经历基本的科学探究实践,注重物理学科与其他学科的融合,使学生得到全面发展。”实验教学设计是新课标基本理念的体现,应以完成知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的三维培养目标为标准。在物理实验教学中要想提高实验教学效果,优化实验教学设计是非常必要的。本文主要从实验的地位和作用、实验教学的新理念、新课程理念下的实验教学等方面,结合具体实例,论述了在物理实验教学中优化实验设计的具体方法和途径。
关键词:教学设计;教学效果;实验技能;实验探索;科学素质
实验教学是落实教学目标、全面提高科学素养的基本途径;是改革学生的学习方式、教会学生学会学习,培养创新精神和实践技能的重要途径,所以实验教学改革成为新一轮课改不可缺少的重要环节。但在现行的中学物理实验教学中,传统的实验教学方式或多或少的存在着不足。因此,根据现代教育理论优化实验教学设计势在必行。
一、实验在物理教学中的作用
(一)实验能培养学习兴趣,激发求知欲
伟大的物理学家爱因斯坦有句名言:“兴趣,是最好的老师。”学生对学习有无兴趣,是能否积极思维和具有求知欲望的重要前提。在操作实验过程中,特别是一些探索性的实验,学生对于观察到的现象,实验所揭示的物理事实感到惊奇,从而激发学生的好奇心与求知心理,促使他们去寻求答案,增强学习物理的兴趣。因此,充分利用实验是激发学生学习兴趣的常用手段之一。
例如,在高二物理课的静电平衡教学中,如果教师仅在黑板上讲解处于静电平衡状态的导体,电荷只分布在导体的外表面上的结论,学生往往感到枯燥无味,理解也不深刻。若教师边讲边做法拉第圆筒实验,教学效果就会有显著的区别。
实验首先是激发学生的直接兴趣,就是学生在观察实验现象时感到好奇,但是对实验决不能停留在直接兴趣的水平上,否则学生只局限在看实验现象和新奇的实验结果。而不会把实验知识迁移到物理理论的学习上去,这就失去的实验的功能,而不能激发出学生的求知欲。我们关注的是如何通过实验激发学生学习兴趣,然后让学生去探索实验为什么会出现这样的结果。
(二)实验能培养学生的综合能力
在实验教学中,各种类型的实验分别培养出学生各方面的能力。验证性实验虽说学生熟知操作过程和实验结果,他们只需要依样画葫芦就可以了,这种实验却可以培养出学生的实验操作技能[1]。在一些探索性实验中,学生的大脑处于一种兴奋状态,可从观察到的实验现象中产生一个个的问号,从而使学生的思维处于一种悬而未决的状态,这一系列问题可以激发出学生探索、创造和追求真理的科学精神,长此以往,就可以培养学生探索知识、发现问题的能力。在整个实验过程中,从预习、设计、操作、观察现象到写实验报告等一系列的过程中分别锻炼了学生判断信息的能力、全局观和规划能力、思维能力、调节判断能力、动手能力、数据分析的能力等等。有时让学生口头表达实验报告,还可以锻炼学生的语言文字和口头表达能力。例如,马铃薯在水中是沉还是浮这一实验,教师先把两个马铃薯分别放在清水和盐水中,一个浮,一个沉,让学生猜测,自己设计实验,让学生亲自经历“从现象、原因的分析—亲自发现—推测—验证”的探究过程。
实验中的手脑并用,是对学生思维的一种非常全面地锻炼。而实验中的诸多不确定因素,又是对学生判断思维、分析思维和思维的灵活性的最大挑战和锻炼。所以,实验是培养学生综合能力的很好平台。
(三)实验有利于培养严谨踏实的作风
实验本身是一个严格的科学过程,实验前前后后每一个环节都不可马虎。实验中严格的因果链条的各个环节必须安排得井井有条。只要一个环节出现了问题,就可能影响整个实验的成败。所以实验的过程就是一个踏踏实实,一步一个脚印的过程。实验并非总是一帆风顺的,偶然性和多种可能性充满了实验的过程,它需要学生具有一定的应变能力和面对困难、克服困难的意志和毅力。实验中容不得虚假,因为实验的结果是最有力的证据。
从某种意义上说,实验所培养的严谨踏实的作风,是广大学生比较欠缺的,也是我们这个社会比较欠缺的。所以,实验对于塑造一个人和塑造一个社会都具有十分重要的意义[1]。
二、物理实验教学设计的新理念
(一)构建新模式的必要性
现行的实验教学往往独立于理论教学,其中存在很多问题。首先,实验室管理比较薄弱。很多学校实验室没有得到充分的利用,只起到装饰摆设的作用;第二是实验的范围较窄,内容与生活、生产的实际结合不够,主要倾向于学术化,没有充分利用大自然这个开阔的大课堂;第三是开设的实验的数量太少,难度也不大,一学期只做一两次实验,并且都比较简单;第四是实验多数是验证性实验,研究性
较弱,学生只是模仿做出结果就可以了;因而实验时学生
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