《技校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)施素質(zhì)教育的研究》課題開題報(bào)告
山東省鄄城縣技工學(xué)校 牛傳芳
一、課題研究的背景和目的
我國(guó)地方大、人口多,經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡,各地的師資條件、學(xué)生狀況及實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備條件有所不同,開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)要因地、因時(shí)、因人而異,應(yīng)采用多種適宜的實(shí)驗(yàn)方法和教學(xué)儀器。由于教育形勢(shì)迅速發(fā)展,教育手段現(xiàn)代化,如電腦、閉路電視、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等多媒體日趨走進(jìn)課堂,高科技的迅猛發(fā)展,許多跟高科技密切聯(lián)系的科普知識(shí),如黑洞、中子星、核磁共振、磁懸浮、航空航天技術(shù)、空間技術(shù)、納米技術(shù)等寫入教材、開闊了學(xué)生的視野。由于以上原因,使得技校物理教材不僅具有系統(tǒng)性、科學(xué)性,還應(yīng)具有先進(jìn)性,前瞻性、開放性,實(shí)驗(yàn)教學(xué)也應(yīng)如此。加之,教育觀念轉(zhuǎn)變,創(chuàng)新意識(shí)、實(shí)踐能力提高,技校物理教材中出現(xiàn)許多新材料、新理論、新思想、新方法,這就要求廣大教育理論和實(shí)踐工作者進(jìn)一步加強(qiáng)新教材中的實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究,拓寬實(shí)驗(yàn)思想、方法,挖掘?qū)嶒?yàn)儀器設(shè)備的潛在功能,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)實(shí)驗(yàn)態(tài)度和實(shí)事求是精神。
本課題的研究將結(jié)合本地區(qū)的實(shí)際情況,體現(xiàn)時(shí)代發(fā)展對(duì)技校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求。我校技校招生是面向鄄城縣,我縣是欠發(fā)達(dá)的地區(qū),多數(shù)學(xué)生來自農(nóng)村中學(xué),農(nóng)村中學(xué)的物理實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備還不能全部到位,教師實(shí)驗(yàn)觀念滯后于時(shí)代要求,使得學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能,實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新方面存在著先天不足或參差不齊等,這對(duì)技校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)有一定的負(fù)面影響。
以技校物理教學(xué)大綱為準(zhǔn)繩,以現(xiàn)有物理教材中的演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生實(shí)驗(yàn)、小實(shí)驗(yàn)為腳本,堅(jiān)持物理教學(xué)的特色教育,堅(jiān)持理論與實(shí)驗(yàn)、應(yīng)用相結(jié)合的原則,靈活貫徹學(xué)以致用、實(shí)事求是、因材施教、塑造主體、突出個(gè)性的教學(xué)方法,使學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)獲得物理學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),形成基本的物理學(xué)觀點(diǎn),初步掌握研究自然科學(xué)的方法之一------實(shí)驗(yàn)法,為學(xué)生的終生性學(xué)習(xí)和工作奠定良好的基礎(chǔ)。
加強(qiáng)技校物理實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力是各發(fā)達(dá)國(guó)家技校物理教學(xué)的共同走向,隨著國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的日趨激烈,各國(guó)都把注意力放在了21世紀(jì)人才的培養(yǎng)上,放在了教育改革上。在這方面,我國(guó)還處于劣勢(shì),如每年國(guó)際物理奧林匹克競(jìng)賽,中國(guó)選手雖然也能得到金牌等獎(jiǎng)牌,而且也不少,但從理論和實(shí)驗(yàn)分?jǐn)?shù)分開統(tǒng)計(jì)看,中國(guó)選手的實(shí)驗(yàn)成績(jī)不占領(lǐng)先,從這可窺探出我國(guó)技校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的薄弱。他山之石可以攻玉,發(fā)達(dá)國(guó)家的先進(jìn)教育理論、經(jīng)驗(yàn),對(duì)我們的實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究具有重要的借鑒作用。
“創(chuàng)新是一個(gè)民族的靈魂”,在知識(shí)經(jīng)濟(jì)的社會(huì)中人的最重要的素質(zhì)是創(chuàng)新能力,所以在物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力是實(shí)施素質(zhì)教育的重要內(nèi)容。而物理學(xué)從本質(zhì)上說是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué),物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和物理理論的建立都必須以嚴(yán)格的物理實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),并受到實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn),因此在物理教學(xué)中,尤其在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,應(yīng)注意不斷激勵(lì)學(xué)生通過運(yùn)用觀察與實(shí)驗(yàn)、比較與替換、分析與綜合、歸納與演繹、類比與假說、形象和抽象等方法,發(fā)展他們的素質(zhì)。
二、課題簡(jiǎn)介
1.實(shí)驗(yàn)課題的名稱
技校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)施素質(zhì)教育的研究
2.課題名稱的界定
(1)、素質(zhì)教育:二十世紀(jì)八十年代中期產(chǎn)生的,與“應(yīng)試教育”相對(duì)應(yīng)的概念。其涵義:是以促進(jìn)學(xué)生身心發(fā)展為目的,以提高國(guó)民的思想道德、科學(xué)文化、勞動(dòng)技術(shù)、身體心理素質(zhì)為宗旨的教育。本課題側(cè)重于科學(xué)文化素質(zhì)的研究
(2)、物理實(shí)驗(yàn):是以掌握物理要素及其相互間規(guī)律為目的,人為復(fù)制和調(diào)控物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)與過程的一種科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)。物理實(shí)驗(yàn)主要依賴儀器進(jìn)行。物理實(shí)驗(yàn)的基本特征:是通過人工復(fù)制和調(diào)控。減少次要因素的干擾,突出研究對(duì)象和研究的過程,且便于重復(fù)操作。本課題研究的物理實(shí)驗(yàn)是教學(xué)實(shí)驗(yàn),它與物理學(xué)家進(jìn)行科學(xué)研究而做的物理實(shí)驗(yàn)----科學(xué)實(shí)驗(yàn)既有聯(lián)系又有區(qū)別。教學(xué)實(shí)驗(yàn)是有選擇地把一部分研究或探索物理現(xiàn)象和規(guī)律的實(shí)驗(yàn)和事實(shí),在集中的時(shí)間內(nèi)顯現(xiàn)給學(xué)生、教給學(xué)生,若時(shí)間、空間或條件許可,可讓學(xué)生自身或小組探究獲得。
(3)、物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理課程和物理教學(xué)的一個(gè)重要的組成部分,它既是物理教學(xué)的重要基礎(chǔ),又是物理教學(xué)的重要內(nèi)容、方法和手段,不能看作是物理教學(xué)的輔助手段。
基于以上認(rèn)識(shí),將本課題研究的內(nèi)涵定位在:以現(xiàn)有中國(guó)勞動(dòng)和社會(huì)保障出版社技工學(xué)校物理教材中的演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生實(shí)驗(yàn)、小實(shí)驗(yàn)為依據(jù),運(yùn)用教學(xué)論原理,將系統(tǒng)論、控制論、信息論與教育科研理論有機(jī)結(jié)合應(yīng)用到物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)思想、知識(shí)、方法,樹立科學(xué)的實(shí)驗(yàn)態(tài)度,培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力和自主探究能力,增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神。
3、課題研究的支撐性理論
(1)、辯證唯物主義哲學(xué)方法論
馬克思、恩格斯創(chuàng)立的辯證唯物主義哲學(xué),是研究自然、社會(huì)和人的思維活動(dòng)的普遍聯(lián)系與發(fā)展規(guī)律的科學(xué)。辯證唯物主義哲學(xué)作為系統(tǒng)化、理論化的世界觀,具有方法論的職能。方法論是世界觀的根本觀點(diǎn),轉(zhuǎn)化為人們觀察問題和處理問題的根本方法的理論,是世界觀轉(zhuǎn)化為一般后的方法原則的理論。
(2)、科學(xué)方法論
科學(xué)方法論是以科學(xué)的研究方法為對(duì)象的一門學(xué)問。是指科學(xué)研究中所采用的方法論原理的總和。是研究科學(xué)的一般方法,包括自然科學(xué)的方法、社會(huì)科學(xué)的方法和思維科學(xué)的方法,它不是某一學(xué)科所獨(dú)有的,而是許多學(xué)科或所有學(xué)科都普遍適用的方法。科學(xué)方法對(duì)教育科研有著比哲學(xué)方法更為直接的指導(dǎo)作用?茖W(xué)方法論對(duì)教育科研的最顯著的影響,就在于為后者提供了一種“理性程序”或邏輯上的指導(dǎo)。
(3)、教育科學(xué)理論
在皮亞杰的認(rèn)知發(fā)展理論基礎(chǔ)上建立起來的建構(gòu)主義,不僅形成了全新的學(xué)習(xí)理論,而且形成了全新的教學(xué)理論。建構(gòu)主義的教學(xué)理念要求教師由知識(shí)的傳授者、灌輸者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生主動(dòng)建構(gòu)的幫助者、促進(jìn)者,而學(xué)生成為信息加工的主體、知識(shí)意義的主動(dòng)建構(gòu)者。建構(gòu)主義強(qiáng)調(diào)每個(gè)學(xué)習(xí)者應(yīng)基于自己與外部世界相互作用的獨(dú)特經(jīng)驗(yàn)和賦予這些經(jīng)驗(yàn)的意義,去建構(gòu)自己的知識(shí),而不是等待知識(shí)的傳遞。
在學(xué)生合作學(xué)習(xí)、主動(dòng)探究的過程中,運(yùn)用加德納的多元智力理論,尊重學(xué)生的個(gè)性差異,發(fā)揮學(xué)生的特長(zhǎng)優(yōu)勢(shì),通過師生溝通、對(duì)話、交往,以達(dá)到共同探究的目的。
三、課題研究的內(nèi)涵與理論假設(shè)
據(jù)現(xiàn)有中國(guó)勞動(dòng)和社會(huì)保障出版社的技工學(xué)校物理教育教學(xué)的培養(yǎng)目標(biāo)和學(xué)生年齡特征,通過對(duì)技校物理演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生實(shí)驗(yàn)、小實(shí)驗(yàn)和小制作的整合、擴(kuò)展或改進(jìn),從實(shí)驗(yàn)?zāi)康、?nèi)容、原理、實(shí)驗(yàn)裝置、器材、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)條件、數(shù)據(jù)處理及誤差分析等方面入手,對(duì)實(shí)驗(yàn)研究方法、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法和實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法進(jìn)行指向性調(diào)節(jié)和控制操作,以期明顯提高學(xué)生的物理科學(xué)素質(zhì)。
四、課題研究的目標(biāo)與內(nèi)容
1、研究目標(biāo):
(1)、通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,建立學(xué)習(xí)物理的動(dòng)力機(jī)制,形成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。
(2)、引導(dǎo)學(xué)生注重物理實(shí)驗(yàn),充分洞察物理科學(xué)的認(rèn)知過程,掌握自然科學(xué)的研究方法。
(3)、通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生初步掌握研究物理實(shí)驗(yàn)的科學(xué)思想、方法,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。
(4)、 通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、特別是創(chuàng)新思維,提高學(xué)生的實(shí)踐能力和自主探究的能力。
2、研究?jī)?nèi)容
主要內(nèi)容:技校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)施素質(zhì)教育的研究,具體以下幾個(gè)方面:
(1)、技校物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)施素質(zhì)教育的研究
(2)、技校物理學(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)施素質(zhì)教育的研究
(3)、技校物理課本小實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)施素質(zhì)教育的研究
(4)、技校物理課外相關(guān)小制作教學(xué)的研究
五、課題研究的方法
本課題的研究采用以行動(dòng)研究法為主的方法,結(jié)合實(shí)驗(yàn)法、文獻(xiàn)法和教育經(jīng)驗(yàn)總結(jié)法。
1、行動(dòng)研究法的界定、特點(diǎn)和基本步驟
行動(dòng)研究法是1946年美國(guó)社會(huì)心理學(xué)家?guī)鞝柼?勒溫創(chuàng)立的,由于柯雷等人的倡導(dǎo),進(jìn)入教育科研領(lǐng)域。
對(duì)于行動(dòng)研究法,學(xué)術(shù)界的說法不完全統(tǒng)一。定義不統(tǒng)一,名稱也尚未統(tǒng)一,有的叫“行動(dòng)研究法”,有的叫“合作研究法”,也有稱“現(xiàn)場(chǎng)研究法”、“應(yīng)用研究法”。
行動(dòng)研究法的特點(diǎn)有五個(gè):(1)研究人員和實(shí)際工作者結(jié)合,兩者都參與研究的全過程,包括計(jì)劃的制訂、實(shí)踐、檢測(cè)、反思和修正等。(2)研究環(huán)境即實(shí)踐工作環(huán)境,完全是在自然狀態(tài)下,在實(shí)際的教育教學(xué)的情境中進(jìn)行研究。發(fā)現(xiàn)研究的問題是在實(shí)際工作之中。在研究過程中,對(duì)于計(jì)劃中的研究目標(biāo)和內(nèi)容并非確定之后一成不變,允許隨時(shí)間的推移和研究的深入發(fā)展進(jìn)行充實(shí)和調(diào)整。(3)在理論探索和解決實(shí)際問題兩大目的中偏重于實(shí)踐。一般行動(dòng)研究的目的不在于發(fā)現(xiàn)或驗(yàn)證某種理論,而在于解決實(shí)際問題和改進(jìn)實(shí)際工作。教師在以改進(jìn)教育工作為目的的研究中發(fā)揮作用,使自身及學(xué)生素質(zhì)得以提高。(4)強(qiáng)調(diào)研究過程和行動(dòng)過程的結(jié)合。即在行動(dòng)中研究,在研究中行動(dòng),研究是為了更好地行動(dòng),所獲研究成果馬上在行動(dòng)中被采納和應(yīng)用,產(chǎn)生實(shí)際效益。(5)在行動(dòng)研究中,階段性的評(píng)價(jià)反思和連續(xù)性評(píng)價(jià)反思相結(jié)合。在研究過程中有一個(gè)集中的評(píng)價(jià)和反思階段,這時(shí),研究人員對(duì)研究的結(jié)果和過程進(jìn)行分析和考察。但是反思并不僅僅在該階段才有,而是在研究過程中連續(xù)不斷地進(jìn)行的,這樣可以及時(shí)調(diào)整研究進(jìn)程,所以說行動(dòng)研究的過程是不間斷的反思過程。
有的學(xué)者將行動(dòng)研究法的步驟歸納為8項(xiàng):(1)發(fā)現(xiàn)問題;(2)整理制訂問題,有三個(gè)重點(diǎn):①選擇問題(選定研究主題),②界定問題(確定問題范圍),③分析問題(診斷問題原因);(3)文獻(xiàn)探討;(4)擬定計(jì)劃;(5)設(shè)立假說(將要采取的行動(dòng)及對(duì)行動(dòng)結(jié)果的預(yù)測(cè));(6)搜集資料,借助于問卷法、調(diào)查法、測(cè)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)等方法來收集資料;(7)試行和修正,在研究進(jìn)行中不斷地檢討工作并加以改進(jìn);(8)綜合解釋。
2、實(shí)驗(yàn)法的定義和特點(diǎn)
實(shí)驗(yàn)法是通過主動(dòng)變革、控制研究對(duì)象來發(fā)現(xiàn)與確認(rèn)事物間的因果聯(lián)系的一種科研方法,具有以下三個(gè)主要特點(diǎn):(1)主動(dòng)變革性;(2)控制性;(2因果性。
教育實(shí)驗(yàn)是實(shí)驗(yàn)性的教育實(shí)踐活動(dòng),又是教育性的實(shí)驗(yàn)研究活動(dòng),是實(shí)驗(yàn)性和教育性的統(tǒng)一。作為一種教育科研活動(dòng),它與其它科學(xué)實(shí)驗(yàn)有著共同的實(shí)驗(yàn)性---主動(dòng)變革性、控制性和因果性,又有著不同于其它科學(xué)實(shí)驗(yàn)的個(gè)性----“教育性”。
3、文獻(xiàn)法和教育經(jīng)驗(yàn)總結(jié)法
文獻(xiàn)研究法是利用教育文獻(xiàn)信息資料和知識(shí)的載體進(jìn)行查閱、分析、整理從而找出事物本質(zhì)屬性的科學(xué)研究方法。它一是幫助研究者選擇和確定研究課題;二是為論證與研究課題提供理論和事實(shí)根據(jù)。具有以下特點(diǎn):(1)間接性;(2)繼承性;(3)客觀性;(4)局限性
教育經(jīng)驗(yàn)總結(jié)法是在不受控制的自然狀態(tài)下,對(duì)教育實(shí)踐所提供的事實(shí)進(jìn)行描述、分析和概括,揭示其內(nèi)在聯(lián)系和規(guī)律,使感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)的一種教育科研方法。具有以下特點(diǎn):(1)實(shí)踐性;(2)新穎性;(3)普遍性;(4)簡(jiǎn)便性;(5)適用性;(6)發(fā)展性。
六、課題研究的操作范式
在本課題研究中采用循環(huán)實(shí)驗(yàn)法,即第一學(xué)年技校一、技校二、技校三年級(jí)同時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),第二、三學(xué)年中就進(jìn)行了循環(huán)實(shí)驗(yàn)。在具體的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究中常采用的實(shí)驗(yàn)方法有:比較法、等效法、放大法、模擬法、轉(zhuǎn)換法、替代法等。
在探討技校物理教與學(xué)的策略時(shí),應(yīng)遵循以下原則:(1)理論聯(lián)系實(shí)際原則;(2)科學(xué)性原性;(3)實(shí)踐性原則;(4)主體性原則;(5)靈活性原則;(6)遞進(jìn)性原則;(7)操作性原則;(8)獨(dú)創(chuàng)性原則。為強(qiáng)化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的功能,提高教學(xué)效果,應(yīng)遵循的基本方法是實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)法或自然實(shí)驗(yàn)法。在此過程中應(yīng)加強(qiáng)以下幾個(gè)方面的工作:
1、教師多設(shè)計(jì)演示實(shí)驗(yàn)
教師在做好課本演示實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,多設(shè)計(jì)一些演示實(shí)驗(yàn)。演示實(shí)驗(yàn)具有示范性,操作要求規(guī)范、速度適中、現(xiàn)象明顯、結(jié)論正確。例如,講授電磁感應(yīng)現(xiàn)象,增加“一節(jié)干電池的趣味實(shí)驗(yàn)”,通過變壓器原理說明演示一節(jié)電池引起的觸電、引起稀薄氣體發(fā)生輝光放電、產(chǎn)生較高的穩(wěn)定交流電壓等,加深對(duì)電磁感應(yīng)現(xiàn)象、變壓器原理、閉合電路歐姆定律的定性或定量理解,拓寬知識(shí)面,開發(fā)創(chuàng)造性思維。
2、變演示實(shí)驗(yàn)為學(xué)生實(shí)驗(yàn)
傳統(tǒng)的演示實(shí)驗(yàn)只是教師動(dòng)手,學(xué)生看。作為物理老師,各種實(shí)驗(yàn)技能水平較高,再加上課前的充分準(zhǔn)備,實(shí)驗(yàn)較易進(jìn)行。雖對(duì)學(xué)生建立物理概念、規(guī)律等起重要作用,但缺少培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐中的創(chuàng)造力和發(fā)散性思維能力。把演示實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生實(shí)驗(yàn),會(huì)進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生好奇心,可以通過多次重復(fù)實(shí)驗(yàn),直到得出滿意結(jié)論為止。這樣做,不僅給學(xué)生提供了更多的動(dòng)手機(jī)會(huì);而且學(xué)生通過親手操作,會(huì)有所發(fā)現(xiàn)、有所創(chuàng)新或突發(fā)奇想,突發(fā)奇想是思維火花的爆發(fā),會(huì)表現(xiàn)內(nèi)在強(qiáng)大的內(nèi)驅(qū)力,對(duì)發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性思維有巨大的推動(dòng)作用,真如大物理學(xué)家愛因斯坦所說:“想象力比知識(shí)更重要”。
3、變學(xué)生實(shí)驗(yàn)為學(xué)生動(dòng)手設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
客觀地講,設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)、對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力要求是比較高的,但是它所用的器材、原理、方法都滲透在學(xué)生實(shí)驗(yàn)、演示實(shí)驗(yàn)或課本知識(shí)之中。在設(shè)計(jì)、操作實(shí)驗(yàn)時(shí),只是要求學(xué)生將它們創(chuàng)造性地組合,因此,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,應(yīng)通過演示實(shí)驗(yàn),有目的地培養(yǎng)學(xué)生敏銳的觀察能力和思維能力;通過實(shí)驗(yàn)操作有意識(shí)地讓學(xué)生了解所用儀器、器材的性能和使用方法;通過分析學(xué)生實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生熟悉實(shí)驗(yàn)方法,弄清實(shí)驗(yàn)原理。只有這樣,才能使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)思路上觸類旁通,學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)方法的嫁接、遷移和變通,拓寬學(xué)生的思維空間,并對(duì)實(shí)驗(yàn)過程有一個(gè)全面、全新的理解,以便獲得更多的科學(xué)實(shí)驗(yàn)(或?qū)嵺`)知識(shí)。
4、動(dòng)手制作小實(shí)驗(yàn)
由于物理知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用非常普遍,鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行課外或家庭小制作,作為課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)的延伸,起到有益的補(bǔ)充作用。有的學(xué)生家庭條件、學(xué)生環(huán)境(他們父母工作單位有電腦或有與物理有關(guān)的實(shí)驗(yàn)室)好,加上自身喜歡動(dòng)手做實(shí)驗(yàn),可激發(fā)他們課外多看有關(guān)報(bào)紙、雜志,購(gòu)置一些經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的玩具、電子元件等進(jìn)行小制作或小發(fā)明。
5、物理實(shí)驗(yàn)與信息技術(shù)的整合。
利用廣播、電視、計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)等現(xiàn)代化教育媒體收集與中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)緊密相關(guān)的信息,充實(shí)中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),使之具有開放性、現(xiàn)實(shí)性。采用電教多媒體,借助幻燈、錄像及電腦技術(shù),以生動(dòng)、形象、鮮明的視聽效果,創(chuàng)新物理情景,提高課堂效益。主要有以下幾方面運(yùn)用:
(1)、利用電腦仿真實(shí)驗(yàn)
有些物理實(shí)驗(yàn)不能做,卻可以通過多媒體仿真實(shí)驗(yàn)來實(shí)現(xiàn)。學(xué)生通過觀察生動(dòng)形象、直觀逼真的模擬實(shí)驗(yàn),就會(huì)有一種親臨其境的感覺。例如:對(duì)于粒子散射實(shí)驗(yàn),普通學(xué)校沒有條件、設(shè)備,也沒有時(shí)間做這個(gè)實(shí)驗(yàn)。通過讓學(xué)生觀察粒子散射的動(dòng)畫模擬實(shí)驗(yàn),呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)裝置、實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,從而激起學(xué)生探究原子結(jié)構(gòu)奧秘的興趣,積極分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,猜想、推理原子的結(jié)構(gòu)情況。
(2)、利用多媒體技術(shù)進(jìn)行縮小或放大,調(diào)控實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
通常有些物理實(shí)驗(yàn)過程大快,實(shí)驗(yàn)過程中的一些細(xì)節(jié)一閃而過,學(xué)生對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的現(xiàn)象就很難把握。而模擬實(shí)驗(yàn)可以通過控制播放速度,讓學(xué)生看清楚實(shí)驗(yàn)的全過程。例如:做平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)時(shí),由于小球運(yùn)動(dòng)太快,學(xué)生很難觀察中間過程,但利用多媒體技術(shù)可以把平拋運(yùn)動(dòng)一步一步地呈現(xiàn)出來,并結(jié)合自由落體運(yùn)動(dòng)和水平勻速運(yùn)動(dòng)的情況加以比較。在學(xué)習(xí)萬有引力定律時(shí),相關(guān)天體運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)不可能在實(shí)驗(yàn)室通過人工方法進(jìn)行真實(shí)再現(xiàn),僅能通過電腦的動(dòng)畫設(shè)計(jì),將其尺度縮小進(jìn)行模擬。
6、加強(qiáng)相關(guān)物理學(xué)史教育,旨在讓學(xué)生了解更多的相關(guān)知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)。
《技校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)施素質(zhì)教育的研究》課題中期報(bào)告
山東省鄄城縣技工學(xué)校 牛傳芳
物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué),回顧物理學(xué)產(chǎn)生和發(fā)展的過程,可以看出物理實(shí)驗(yàn)自始至終都占有極其重要的地位。無論是經(jīng)典物理學(xué)的建立和發(fā)展,還是現(xiàn)代物理學(xué)的進(jìn)展都與物理實(shí)驗(yàn)息息相關(guān)?梢灶A(yù)言,未來物理學(xué)的發(fā)展一定離不開物理實(shí)驗(yàn)。在技校的各門基礎(chǔ)課程中,物理課在提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)方面起著無可替代的作用,實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中更是占有著舉足輕重的地位。加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué),提高物理教學(xué)效果和開發(fā)學(xué)生創(chuàng)造能力,在加強(qiáng)素質(zhì)教育的今天,顯得更加突出,尤為重要。
一、實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中的地位和作用
在新的技工學(xué)校物理教學(xué)大綱中,已明確指出:“觀察現(xiàn)象、進(jìn)行演示和學(xué)生實(shí)驗(yàn),能夠使學(xué)生對(duì)物理事實(shí)獲得具體的、明確的認(rèn)識(shí),這是理解概念和規(guī)律的必要的基礎(chǔ)。觀察和實(shí)驗(yàn)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的觀察和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰,培養(yǎng)實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,引起學(xué)生興趣,具有不可代替的重要作用”。可見沒有物理實(shí)驗(yàn),很難達(dá)到物理教學(xué)目的。
回顧物理學(xué)產(chǎn)生和發(fā)展的過程,可以看出物理實(shí)驗(yàn)自始至終都占有極其重要的地位。所有的物理知識(shí),都是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上建立起來的。物理實(shí)驗(yàn)作為物理教學(xué)的基本手段,有其特殊的教學(xué)功能。
1、通過實(shí)驗(yàn)可以使物理教學(xué)理論聯(lián)系實(shí)際,引起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)掘問題,激發(fā)其求知欲望,從而調(diào)動(dòng)他們學(xué)好物理的主動(dòng)性和積極性,引導(dǎo)他們熱愛科學(xué)。
2、通過加強(qiáng)實(shí)驗(yàn),不僅可以使學(xué)生具備一定的感性認(rèn)識(shí),更重要的是使學(xué)生進(jìn)一步理解物理概念和定律是怎樣在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上建立起來的,從而有效地幫助學(xué)生形成概念,導(dǎo)出規(guī)律,掌握理論,正確而深刻地領(lǐng)會(huì)物理知識(shí)。
3、通過實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、思維能力、自學(xué)能力以及發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力;培養(yǎng)學(xué)生良好的實(shí)驗(yàn)方法以及基本的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛣?dòng)手能力,并且在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步培養(yǎng)他們的獨(dú)立工作能力和創(chuàng)新能力。
4、通過實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生從事科學(xué)研究應(yīng)當(dāng)具備的嚴(yán)格的科學(xué)態(tài)度,科學(xué)的思維方法,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng),逐步學(xué)會(huì)物理研究中基本的科學(xué)方法。
鑒于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的地位和作用,我們不僅應(yīng)該重視實(shí)驗(yàn),而且應(yīng)該在理論教學(xué)中認(rèn)真貫徹以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的原則。
二、技校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀
隨著素質(zhì)教育的進(jìn)一步深化,我們國(guó)家不少專家學(xué)者和廣大物理教師對(duì)技校物理實(shí)驗(yàn)的重要性的認(rèn)識(shí)和感受逐步加深,物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革也正在密鑼緊鼓地進(jìn)行著。但是應(yīng)看到,到現(xiàn)在為止,物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀在我們國(guó)家還是不容樂觀的。
1、技校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本情況。據(jù)抽樣調(diào)查,現(xiàn)在有些技校對(duì)專業(yè)課的實(shí)驗(yàn)要求普遍較高,投入的資金也很足,而作為基礎(chǔ)課的物理實(shí)驗(yàn)卻普遍重視不夠。不少學(xué)校的物理實(shí)驗(yàn)數(shù)目達(dá)不到教學(xué)大綱的要求,甚至有相當(dāng)一部分學(xué);旧弦粋(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)都不做。即使有的學(xué)校按要求完成了,但是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果往往不理想。
2、學(xué)校和教師受傳統(tǒng)教育的影響,普遍存在著重理論輕實(shí)驗(yàn)的思想。教學(xué)方法普遍采用講授法。有的老師甚至認(rèn)為學(xué)生不會(huì)動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)不要緊,只要會(huì)動(dòng)筆考實(shí)驗(yàn)就行。由此而引發(fā)了"做實(shí)驗(yàn)不如講實(shí)驗(yàn)","講實(shí)驗(yàn)不如背實(shí)驗(yàn)"的荒謬作法。加之科技的飛速發(fā)展,多媒體進(jìn)入課堂,使得部分教師過分追求,迷戀多媒體的模擬實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生看看了事,不重視讓學(xué)生看實(shí)物,實(shí)際操作.總而言之,目前相當(dāng)數(shù)量的教師不做或少做實(shí)驗(yàn),放棄了運(yùn)用實(shí)驗(yàn)的直觀教學(xué)方法,這一現(xiàn)象嚴(yán)重妨礙了培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的人才.這樣教出來的學(xué)生一遇到實(shí)物就束手無策,不知道如何動(dòng)手。
3、由于認(rèn)識(shí)上的不足,教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的組織上、在教學(xué)過程中、在物理成績(jī)的考核上都存在著問題。例如:由于教師不愿在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案的設(shè)計(jì)上下工夫、花時(shí)間,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法形式單一、陳舊;單純?yōu)榱送瓿山虒W(xué)任務(wù)而安排實(shí)驗(yàn),對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)顯得沒有計(jì)劃、沒有目的、缺乏系統(tǒng)性。同時(shí)對(duì)引導(dǎo)學(xué)生積極、主動(dòng)地學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的能力和習(xí)慣的指導(dǎo)思想不夠明確,教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中一手包辦現(xiàn)象嚴(yán)重,學(xué)生最多只是機(jī)械模仿,缺少動(dòng)手和動(dòng)腦的機(jī)會(huì),能力得不到相應(yīng)的提高。
4、實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式僵化,物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本原則沒有得到充分的體現(xiàn),教學(xué)方式呆板。從教學(xué)內(nèi)容到教學(xué)方式?jīng)]有給學(xué)生留出足夠的發(fā)展空間。就分組實(shí)驗(yàn)來說,教材從實(shí)驗(yàn)?zāi)康、?shí)驗(yàn)原理、儀器、操作步驟到注意事項(xiàng),寫得面面俱到。然而每次實(shí)驗(yàn)課教師還要花相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間根據(jù)教材講實(shí)驗(yàn)?zāi)康、原理……,然后學(xué)生照著現(xiàn)成的實(shí)驗(yàn)步驟或跟著教師動(dòng)幾下,取幾個(gè)數(shù)據(jù),實(shí)驗(yàn)就算完成了。這樣做實(shí)驗(yàn),收獲不大。再說,現(xiàn)階段往往是一個(gè)班的學(xué)生同一時(shí)間做同一個(gè)實(shí)驗(yàn),用同一種方法、相同的儀器,都要在規(guī)定時(shí)間內(nèi)做完,得出同一結(jié)論,這樣就有可能導(dǎo)致部分學(xué)生看別人怎么做,自己就怎么做,特別是兩人合做時(shí),有極少數(shù)學(xué)生只看不動(dòng)手,也不留心實(shí)驗(yàn)觀察,不記錄有關(guān)數(shù)據(jù),更談不上去思考。這種教學(xué)模式不利于提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力,不利于引導(dǎo)學(xué)生突破思維定勢(shì)這個(gè)思維障礙,不利于學(xué)生創(chuàng)新思維方法的形成,不利于學(xué)生智能的發(fā)展。
以上實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀,極大地影響著物理教學(xué)質(zhì)量,與物理教學(xué)目的、教育改革的要求和物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)重要地位很不相稱,與時(shí)代發(fā)展對(duì)人才的要求很不適應(yīng)。
三、促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的幾個(gè)配套措施
我們應(yīng)當(dāng)看到當(dāng)前技校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)薄弱,是有很多方面的原因。在分析問題、解決問題的時(shí)候也應(yīng)從這些制約因素出發(fā),進(jìn)行技校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革,使實(shí)驗(yàn)教學(xué)能充分發(fā)揮其在素質(zhì)教育中的特殊作用。那么要加快實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的步伐,首先要抓好幾個(gè)配套措施:
1、轉(zhuǎn)變觀念
技校上至領(lǐng)導(dǎo),下到學(xué)生,對(duì)基礎(chǔ)課普遍不夠重視,認(rèn)為可有可無。技校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀在很大程度上與觀念有關(guān),要促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革,轉(zhuǎn)變觀念是關(guān)鍵問題。
教育是培養(yǎng)人的一種社會(huì)大行動(dòng),應(yīng)該要從家庭、學(xué)校、社會(huì)來統(tǒng)一考慮。我們不能把物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀單單的歸咎于物理教師,其實(shí)不少教師是深知物理實(shí)驗(yàn)的重要性,而且也曾經(jīng)設(shè)想或嘗試采用較好的教學(xué)方法,但迫于各方面的壓力,教學(xué)課時(shí)上的限制,最后不得不放棄。因此要轉(zhuǎn)變觀念,就要轉(zhuǎn)變整個(gè)社會(huì)的觀念。要讓學(xué)校和教師,特別是社會(huì)上的人們認(rèn)識(shí)到教育不能追求暫時(shí)的表面的效果,不能急于求成,而要著眼于未來,特別要著眼于學(xué)生在未來社會(huì)的作用與價(jià)值。教育不能帶有功利性,而要為社會(huì)培養(yǎng)真正的人才。
學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)樹立了新觀念,觀念端正了,才能在課程設(shè)置、經(jīng)費(fèi)投入、師資調(diào)配和其他相關(guān)方面充分考慮到物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)際需要,并在一定程度上對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革給予保證。同時(shí)也只有讓學(xué)生、家長(zhǎng)知道素質(zhì)教育的重要性,使他們從以前單單追求短期學(xué)生成績(jī)和升學(xué)率的片面認(rèn)識(shí)中轉(zhuǎn)變過來。這樣才能給廣大物理教師一個(gè)廣闊的發(fā)揮才干的空間,使他們能自由地投身于物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革中去,充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性,在教學(xué)中大膽采用創(chuàng)新教學(xué)方法。只有這樣得到各方面的大力支持,物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革才能大步向前邁,才能改進(jìn)現(xiàn)狀。在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)上,以教師為中心的教育觀,把物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為教師傳授知識(shí)、學(xué)生鞏固和理解知識(shí)的輔助教學(xué)手段。于是,有的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)忽視實(shí)驗(yàn)教學(xué),或出現(xiàn)認(rèn)為可有可無的情況。以學(xué)生發(fā)展為中心的教學(xué)觀,則把物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為整個(gè)物理教學(xué)過程的一個(gè)重要環(huán)節(jié),啟發(fā)學(xué)生主動(dòng)地獲取知識(shí),培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的能力。因此,改變傳統(tǒng)的教育觀,樹立新的教育觀念,實(shí)施素質(zhì)教育,就要不斷提高對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)基礎(chǔ)地位的認(rèn)識(shí),從提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生的能力出發(fā),認(rèn)真改進(jìn)、大力加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué),把實(shí)驗(yàn)教學(xué)真正移到以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)上來。職業(yè)高中物理教師樹立了這個(gè)教育觀后,教師就會(huì)千方百計(jì)地重視實(shí)驗(yàn)教學(xué),努力做好實(shí)驗(yàn)。
2、改革教材。
要推進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革,應(yīng)改革現(xiàn)行的教材。改革的主要思想是,教材應(yīng)重視學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng),應(yīng)體現(xiàn)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科特色。在物理教學(xué)中,注意讓學(xué)生通過自已動(dòng)手實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)物理知識(shí)。
(1)現(xiàn)行有關(guān)實(shí)驗(yàn)的教材甚少,有關(guān)部門應(yīng)召集這方面的專家學(xué)者根據(jù)各種實(shí)驗(yàn)教學(xué)類型編出相應(yīng)的物理實(shí)驗(yàn)教材,供學(xué)生用書,并作為教師教好實(shí)驗(yàn)的參考用書。編成一個(gè)由正規(guī)的學(xué)生實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)練習(xí)題、課后隨堂小實(shí)驗(yàn)以及課后小制作等組成的系列實(shí)驗(yàn)教材。當(dāng)然還要適當(dāng)增加一些能提高學(xué)生操作技能和拓寬知識(shí)面的課外讀物。
(2)對(duì)于學(xué)生實(shí)驗(yàn)應(yīng)有一套專門的正規(guī)的實(shí)驗(yàn)教程。這個(gè)教程能與課本獨(dú)立開來,有培養(yǎng)學(xué)生閱讀能力和自學(xué)能力,提高實(shí)驗(yàn)技能,掌握科學(xué)思維方法等功能。這一教程的編寫應(yīng)注意以下幾個(gè)方面:
一是要讓學(xué)生上好實(shí)驗(yàn)課,預(yù)習(xí)是非常重要的環(huán)節(jié)。教程應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容布置一些預(yù)習(xí)思考題,讓學(xué)生在閱讀中思考,加深對(duì)原理的理解。
二是實(shí)驗(yàn)教材應(yīng)突出學(xué)生的主體地位,教程應(yīng)在實(shí)驗(yàn)的各個(gè)階段(實(shí)驗(yàn)前、實(shí)驗(yàn)中、實(shí)驗(yàn)后)對(duì)提出一系列富有啟發(fā)性的問題,或根據(jù)需要,提出學(xué)生不易回答的問題。同時(shí)啟發(fā)學(xué)生提出問題,問題一經(jīng)提出,實(shí)驗(yàn)的目的也就很清楚了,學(xué)生也會(huì)帶著問題做實(shí)驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)時(shí)分析、解決問題。
三是教程在介紹實(shí)驗(yàn)器材不要像"抓方"一樣羅列在學(xué)生的面前,讓學(xué)生機(jī)械地搬用;而是應(yīng)該用"開方"的方法引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)原理來選取實(shí)驗(yàn)器材。使學(xué)生明白為什么要選用這些器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)以及除了老師提供的器材外還可以選用哪些器材來代替。同時(shí)可以用例子來鼓勵(lì)學(xué)生自制儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn),可以讓學(xué)生收集我們?nèi)粘I钪谐R姷奈锲,來替代原有的器材做各種實(shí)驗(yàn)。
四是現(xiàn)在很多學(xué)生很希望能親自參與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。教程要特別注意處理好統(tǒng)一要求與學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展的矛盾沖突。在規(guī)定學(xué)生完成一定的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃和要求的前提下,教程可以鼓勵(lì)、引導(dǎo)學(xué)生不拘泥于教程中的做法,可以進(jìn)行一些創(chuàng)新改進(jìn),或自己另外設(shè)計(jì)不同的方案或者自己提出實(shí)驗(yàn)研究課題,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,獨(dú)立或與同學(xué)合作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
五是教材應(yīng)對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)提出明確、具體的要求,要讓學(xué)生帶著一定的任務(wù)來做實(shí)驗(yàn)。有了具體要求,學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)才有矩可循。當(dāng)然提出的要求要循序漸進(jìn),在不同階段,提出的要求應(yīng)有所不同,在剛開始做實(shí)驗(yàn)時(shí)可以只提出簡(jiǎn)單要求,循序漸進(jìn),然后逐步提高。當(dāng)然教程在編寫實(shí)驗(yàn)時(shí)也應(yīng)注意分出層次:開始幾個(gè)實(shí)驗(yàn)可以詳細(xì)的給出實(shí)驗(yàn)的各個(gè)環(huán)節(jié),例如:實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)?zāi)康、?shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)表格、實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書寫模式等。先讓學(xué)生打好基礎(chǔ),養(yǎng)成按一定程序有條不紊地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的習(xí)慣;以后的實(shí)驗(yàn)就不再這樣,而是逐步引導(dǎo)學(xué)生在理解實(shí)驗(yàn)原理和內(nèi)容的基礎(chǔ)上,自己獨(dú)立地列出實(shí)驗(yàn)步驟、自制實(shí)驗(yàn)表格等,從而提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰退仞B(yǎng)。
(3)利用多種有效渠道增加實(shí)驗(yàn)在教材(區(qū)別于上述的實(shí)驗(yàn)教程)中的比重,盡可能的增加學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)。例如:在教材中可以適當(dāng)增加一些有趣的實(shí)驗(yàn)來引入課題,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)愿望;或增加一些簡(jiǎn)便易做的課堂實(shí)驗(yàn),使學(xué)生利用手邊的學(xué)習(xí)用品或生活用品就能自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn),觀察現(xiàn)象。這樣既可以使學(xué)生多動(dòng)手做實(shí)驗(yàn),又有利于學(xué)生理解理論知識(shí)。又或者在各章節(jié)后面的閱讀材料或開小實(shí)驗(yàn)"欄目介紹有趣的實(shí)驗(yàn)等,這也會(huì)大大提高學(xué)生的動(dòng)手能力和學(xué)習(xí)積極性,加深對(duì)知識(shí)的理解。多數(shù)學(xué)校儀器設(shè)備不足,物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)受到限制。為了在儀器設(shè)備不足的條件下加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)。教材也可重點(diǎn)安排不必使用專門儀器、簡(jiǎn)單易做的課堂實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)性習(xí)題和課外小實(shí)驗(yàn)、小制作,并把一些過去由教師演示的實(shí)驗(yàn),改為既可以演示又可以由學(xué)生自己動(dòng)手做的實(shí)驗(yàn),供教師選擇。還可鼓勵(lì)學(xué)生結(jié)合所學(xué)物理知識(shí)自己設(shè)計(jì)一些實(shí)驗(yàn)。不要單單采用陳述性的語言,而應(yīng)該多一些啟發(fā)性,比較生動(dòng)的言語或問題來編寫實(shí)驗(yàn)。例如在編寫時(shí)可以通過設(shè)置一些“看一看”、“問一問”、“想一想”、“做一做”等環(huán)節(jié)來促使和引導(dǎo)學(xué)生多觀察、多發(fā)問、多動(dòng)腦、多動(dòng)口、多動(dòng)手,逐步培養(yǎng)學(xué)生能力。
(4)教材改革是一個(gè)長(zhǎng)期過程,隨著社會(huì)、教育形勢(shì)的發(fā)展,舊的矛盾解決了,新的矛盾又會(huì)產(chǎn)生。知識(shí)不斷在更新,教育也應(yīng)該要有新的內(nèi)容、新的知識(shí),因此,不斷研究教材在使用中存在的問題,隨時(shí)注視國(guó)外教材的最新動(dòng)向,每隔一定時(shí)間對(duì)教材作一次較大的修訂,可以使教材不斷更新、不斷適應(yīng)新的教學(xué)要求。例如:教材改革要對(duì)于一些陳舊過時(shí),或者說明問題不夠直觀,又或者在說明問題時(shí)出現(xiàn)漏洞的演示實(shí)驗(yàn)必須剔除或者改進(jìn),添加一些已經(jīng)解決了困難的物理疑難實(shí)驗(yàn)等。同時(shí)在改革教材添加與生活、科技的聯(lián)系緊密的實(shí)驗(yàn)課題,應(yīng)反映物理科學(xué)的變革,讓學(xué)生多了解近、現(xiàn)代物理方面的重大實(shí)驗(yàn)成果,知道這些成果對(duì)人類發(fā)展的重大作用從而激發(fā)他們學(xué)習(xí)物理的極大興趣,并且重視物理實(shí)驗(yàn)。同時(shí)也讓學(xué)生知道多一些新的知識(shí)。
3、提高教師自身素質(zhì)。
工作在教育第一線上的教師是實(shí)施教育的直接參與者,要真正運(yùn)用好物理實(shí)驗(yàn),使之對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量發(fā)揮出獨(dú)特的作用,需要教師具備的實(shí)驗(yàn)教學(xué)的素質(zhì),既要有物理學(xué)理論和實(shí)驗(yàn)知識(shí),又要有教育學(xué)、心理學(xué)和教學(xué)法的知識(shí),還必須腳踏實(shí)地親手實(shí)踐。
科學(xué)在發(fā)展,教育也要發(fā)展,沒有一成不變的。作為一名物理教師要通過不斷的學(xué)習(xí)使自己的實(shí)驗(yàn)教學(xué)能力和知識(shí)水平提高,使自身具備良好的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛯?shí)驗(yàn)技能;要有鉆研和創(chuàng)新精神,例如對(duì)物理中的疑難實(shí)驗(yàn)進(jìn)行專題學(xué)習(xí)和研究、改進(jìn)一些實(shí)驗(yàn)等;也應(yīng)接受新的教育理論、新的教育思想,指導(dǎo)自己的教學(xué)實(shí)踐。同時(shí)各地區(qū)勞動(dòng)部門應(yīng)組織力量定期對(duì)在職教師進(jìn)行培訓(xùn)或組織在職教師進(jìn)修。其他教育教學(xué)方面的培訓(xùn)在有些地區(qū)已經(jīng)開展,但針對(duì)物理實(shí)驗(yàn)方面的相對(duì)較少。可以進(jìn)行針對(duì)物理教師在物理實(shí)驗(yàn)中對(duì)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì),實(shí)驗(yàn)測(cè)量的操作技巧,設(shè)計(jì)、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)以及排除故障的創(chuàng)造性能力,實(shí)驗(yàn)考核的命題能力等方面的培訓(xùn),此外通過舉行各級(jí)研討會(huì),提供物理教師間交流與探討的機(jī)會(huì),從而相互促進(jìn)。
4、重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)的實(shí)施
(1)確定實(shí)驗(yàn)教學(xué)指導(dǎo)思想,強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)
在技校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中確定以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),用實(shí)驗(yàn)來展開激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣,發(fā)揮學(xué)生參與教學(xué)的主動(dòng)性和積極性,培養(yǎng)學(xué)生操作實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐能力和創(chuàng)造能力.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的研究,盡量把驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改為探索性實(shí)驗(yàn),把演示實(shí)驗(yàn)改為邊講邊實(shí)驗(yàn),通過挖掘教學(xué)內(nèi)容的學(xué)術(shù)性,有機(jī)地把課內(nèi)探索延伸到課外?傊,尊重科學(xué),實(shí)事求是,面對(duì)群體,以實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新教育為前提,使學(xué)生達(dá)到掌握物理實(shí)驗(yàn)技能和科學(xué)方法,養(yǎng)成科學(xué)態(tài)度,學(xué)會(huì)運(yùn)用實(shí)驗(yàn)手段解決物理問題的能力為指導(dǎo)思想,強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo),要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的全過程中自始至終抓好"七個(gè)正確":其一,選擇儀器正確;其二,安裝調(diào)試實(shí)驗(yàn)裝置正確;其三,操作規(guī)程正確;其四,觀察方法正確;其五,測(cè)量讀數(shù)正確;其六,處理數(shù)據(jù)正確;其七,實(shí)驗(yàn)結(jié)論正確。
(2)探索改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,發(fā)揮主導(dǎo)、主體功能
大力探索改革不適應(yīng)新時(shí)期形勢(shì)的技校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,建立起按科學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)程序、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程、指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)方法、培養(yǎng)創(chuàng)新能力的“引導(dǎo)-探索-實(shí)驗(yàn)-掌握”教學(xué)模式。這種教學(xué)模式應(yīng)充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用,突出學(xué)生的主體地位。教師充分相信學(xué)生,使學(xué)生主動(dòng)參與實(shí)驗(yàn).課本讓學(xué)生看,實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生做,思路讓學(xué)生想,疑難讓學(xué)生議,錯(cuò)誤讓學(xué)生析。讓學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),利用物理實(shí)驗(yàn),發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)作用,最大限度地調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。變單向信息傳遞為雙向式、多向式信息傳遞與交流,教師在課內(nèi)講重點(diǎn)、關(guān)鍵點(diǎn)和注意點(diǎn),發(fā)揮好主導(dǎo)調(diào)控作用.主要方式是采取提問、答疑、討論、觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、動(dòng)手操作等.在實(shí)驗(yàn)中,加強(qiáng)對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)方法和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
按教學(xué)大綱規(guī)定必做的分組實(shí)驗(yàn),采用一人一組,總體安排,并將學(xué)生分成三種類型:第一類是理解能力差,反應(yīng)較慢,動(dòng)作緩慢;第二類是思維敏捷,動(dòng)作粗糙;第三類是獨(dú)立思考,動(dòng)手能力強(qiáng)。不管哪類學(xué)生整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程全部由學(xué)生自己獨(dú)立完成,教師必要時(shí)答疑引路。另外還要改革實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書寫,實(shí)驗(yàn)報(bào)告不要求統(tǒng)一的格式,只要求與物理教學(xué)相聯(lián)系,寫出本實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵、有何不足。
(3)改革考試方法,加大實(shí)驗(yàn)考核力度
以前我們?cè)谖锢砜荚囍,在檢查學(xué)生實(shí)驗(yàn)部份的掌握情況時(shí),基本上只局限于書面考試,關(guān)于實(shí)驗(yàn)?zāi)芰、特別是實(shí)驗(yàn)操作技能的考試很少,導(dǎo)致出現(xiàn)學(xué)生背實(shí)驗(yàn)、紙上談實(shí)驗(yàn)的狀況實(shí)驗(yàn)考核極不全面。技校物理實(shí)驗(yàn)考試總體要求是把考理論和考操作結(jié)合起來,全面反映學(xué)生實(shí)驗(yàn)課的基本要求;不論哪類學(xué)生考試的原則都是把考實(shí)驗(yàn)和做實(shí)驗(yàn)結(jié)合起來?荚嚦煽(jī)由平時(shí)考核成績(jī)、理論考試成績(jī)、操作考試成績(jī)幾個(gè)部分組成,三者的比例為2∶2∶6。平時(shí)考核內(nèi)容包括上課到位率、認(rèn)真程度、實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書寫等三個(gè)方面;理論考試可全面考查學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)的廣度與深度;方法是在期中、期末考試卷中加大實(shí)驗(yàn)理論題的比例。操作考試是根據(jù)教學(xué)大綱的要求把實(shí)驗(yàn)操作能力要達(dá)到的教學(xué)目標(biāo)加以分解,并按實(shí)驗(yàn)內(nèi)容難易程度將考試分解為考基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),一般以大綱中規(guī)定必做的實(shí)驗(yàn)為主,時(shí)間一般安排在每學(xué)期期中、期末前兩個(gè)星期內(nèi)。另外對(duì)第二、三類學(xué)生還要增加綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的考試,所謂綜合性實(shí)驗(yàn)考試是將不同的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行組合,綜合解決較復(fù)雜的問題,要求學(xué)生利用本實(shí)驗(yàn)手段去解決新的問題?荚O(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)時(shí),根據(jù)教師提出的實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊,學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,完成實(shí)驗(yàn),時(shí)間安排在課外科技制作課上進(jìn)行,開展豐富多彩的第二課堂活動(dòng)
①把課外活動(dòng)納入實(shí)驗(yàn)教學(xué)的范圍是實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的重要環(huán)節(jié),為了從多方面培養(yǎng)學(xué)生做物理實(shí)驗(yàn)的興趣,在學(xué)生掌握了一些基本實(shí)驗(yàn)技能后,應(yīng)按統(tǒng)一計(jì)劃,組織好課外活動(dòng),配合課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué),具體措施,一是根據(jù)教材實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)和青少年的心理要求,精心設(shè)計(jì)課外活動(dòng)的內(nèi)容。做到既注意內(nèi)容和形式的統(tǒng)一,又注意活動(dòng)的趣味性。保證兩課的內(nèi)在聯(lián)系。二是抓好落實(shí),一學(xué)期的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要事先確定,建立活動(dòng)小組,安排好輔導(dǎo)老師,以保證課外活動(dòng)經(jīng);⒅贫然。把課內(nèi)和課外內(nèi)容銜接好,課內(nèi)課外就能相互補(bǔ)充。此外,利用課外活動(dòng)這塊陣地,我們還舉行了許多別開生面的專題講座、專題答辯會(huì)、科技信息講座、小制作、小發(fā)明等,對(duì)促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)起到了很好的作用。
②舉辦綜合性實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽,將知識(shí)性、趣味性、科學(xué)性和群眾性融為一體。為了鞏固實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量,使課外活動(dòng)具有更大的吸引力,每學(xué)期定時(shí)舉辦規(guī)模較大的實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽活動(dòng)。
③引導(dǎo)學(xué)生日制學(xué)具、教具,參加“小發(fā)明、小制作”活動(dòng),培養(yǎng)創(chuàng)造型人才引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行發(fā)明創(chuàng)造,參加自制學(xué)具、教具的活動(dòng),一方面可以鞏固課內(nèi)實(shí)驗(yàn)所學(xué)的知識(shí)和初步掌握的基本實(shí)驗(yàn)技能,更重要的是培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)造能力。在這個(gè)活動(dòng)中,學(xué)生們大膽設(shè)想認(rèn)真設(shè)計(jì),精心操作,這是傳統(tǒng)的教學(xué)過程無法達(dá)到的。引導(dǎo)他們自做學(xué)具、教具,鼓勵(lì)他們創(chuàng)新。在這一活動(dòng)中,應(yīng)始終堅(jiān)持真(原理科學(xué))、新(設(shè)計(jì)新穎,采用新技術(shù))、美(設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單合理,主次分明),在整個(gè)活動(dòng)中自然形成以學(xué)生為主體,并由一批骨干隊(duì)伍帶動(dòng),發(fā)展到全班學(xué)生紛紛動(dòng)手,大大提高了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和理論水平,豐富了學(xué)生的課外活動(dòng)的內(nèi)容。
5、實(shí)現(xiàn)兩個(gè)保證
技校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革,還有賴于一個(gè)教育系統(tǒng)目標(biāo)、各方面的政策、經(jīng)費(fèi)投入等的保證。例如:改變實(shí)驗(yàn)室的管理方式,經(jīng)常性地對(duì)學(xué)生開放實(shí)驗(yàn)室,提供第二課堂陣地,鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)學(xué)習(xí)的需要或教材中的“小制作”等自行設(shè)計(jì)一些驗(yàn)證性或探索性實(shí)驗(yàn)?墒菍(shí)驗(yàn)室要向?qū)W生開放,是有一定的困難的。困難在于支付包括有關(guān)人員工資、水電等等在內(nèi)的一切費(fèi)用,沒有足夠的經(jīng)費(fèi)去支持實(shí)驗(yàn)室向中學(xué)生開放。因此,資金的保證很重要。國(guó)家要設(shè)立專門經(jīng)費(fèi)來支持特別是經(jīng)濟(jì)落后地區(qū)學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室建設(shè),支持實(shí)驗(yàn)教學(xué)。同時(shí)我們也看到在不少地方學(xué)校由于實(shí)驗(yàn)儀器、設(shè)備問題,基本實(shí)驗(yàn)還做不全,卻撥大量資金用于大興土木、用于購(gòu)買電教設(shè)備,去提高表面的教育設(shè)施。例如有的學(xué)校的物理實(shí)驗(yàn)樓裝修得很漂亮,實(shí)驗(yàn)室的外在硬件設(shè)施都很好,可內(nèi)在實(shí)驗(yàn)器材卻很缺少,很落后。因此學(xué)校應(yīng)把有限的經(jīng)費(fèi)用在最基本的教學(xué)需要上為好,給實(shí)驗(yàn)教學(xué)的順利開展提供一定的保證,少一些形式上的東西。
還有,教學(xué)上學(xué)生實(shí)驗(yàn)的時(shí)間太少,學(xué)生能夠用于自由支配,根據(jù)自己的愛好去做些小實(shí)驗(yàn)搞些小發(fā)明并進(jìn)行思考鉆研的時(shí)間被學(xué)校設(shè)置的課程和布置的作業(yè)充斥掉了。因此,物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的推動(dòng)還有賴于學(xué)校對(duì)學(xué)生在這方面時(shí)間上的保證,增加實(shí)驗(yàn)的比重。
可以相信,只要切實(shí)地抓好制約物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的幾個(gè)配套措施,通過廣大物理教師、教育研究工作者的共同努力,技校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的步伐將進(jìn)一步加快,實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀將得以改變。
《技校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)施素質(zhì)教育的研究》課題結(jié)題報(bào)告
山東省鄄城縣技工學(xué)校 牛傳芳
一、課題研究的實(shí)踐意義與理論價(jià)值
1、實(shí)驗(yàn)研究的實(shí)踐意義:
(1)實(shí)驗(yàn)?zāi)艹浞终{(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)參與意識(shí),為他們提供更多的實(shí)踐、實(shí)驗(yàn)機(jī)會(huì),喚起他們對(duì)實(shí)踐、實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的興趣,這是提高學(xué)生動(dòng)手能力和解決實(shí)際問題能力的關(guān)鍵。
(2)促進(jìn)教師更新教學(xué)觀念,改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式,有效地強(qiáng)化對(duì)學(xué)生的觀察、分析方法、思維方法和認(rèn)知過程的訓(xùn)練,這是提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)綜合能力,發(fā)展思維品質(zhì)的有效途徑。
(3)實(shí)驗(yàn)研究顯現(xiàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)思想、實(shí)驗(yàn)方法的研究。實(shí)驗(yàn)原理就是所應(yīng)遵循或依據(jù)的物理規(guī)律,它來源于實(shí)踐或?qū)嶒?yàn),是科學(xué)規(guī)律或理論,對(duì)新的實(shí)踐中實(shí)驗(yàn)有指導(dǎo)作用。實(shí)驗(yàn)思想是實(shí)驗(yàn)方案有效進(jìn)行的出發(fā)點(diǎn)和立足點(diǎn),是實(shí)驗(yàn)操作的行動(dòng)指南。實(shí)驗(yàn)方法是指實(shí)驗(yàn)過程中具體的操作方式,如轉(zhuǎn)換法、放大法、模擬法、替代法。像開放性的設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)?zāi)芸疾槎喾N實(shí)驗(yàn)方法,不同的實(shí)驗(yàn)方法依據(jù)于不同的實(shí)驗(yàn)思想、原理,體現(xiàn)了問題的開放性、靈活性,對(duì)于訓(xùn)練學(xué)生的發(fā)散性思維、求異性思維是大有裨益的。
(4)加強(qiáng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的辯證唯物主義教育。辯證唯物主義教育是馬克思主義哲學(xué)的重要組成部分。技校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中包含著豐富的辯證唯物主義思想內(nèi)容,它也是素質(zhì)教育中的科學(xué)方法關(guān)鍵內(nèi)容,是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造思維和能力的基石。例如,音叉的制作,水波干涉,楊氏雙縫干涉裝置體現(xiàn)了一分為二的哲學(xué)思想;對(duì)光的本性認(rèn)識(shí):光既有波動(dòng)性、又有粒子性,體現(xiàn)了對(duì)立統(tǒng)一規(guī)律的觀點(diǎn);總之,物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)學(xué)生形成科學(xué)的世界觀和方法論具有重大的實(shí)踐意義。
2、實(shí)驗(yàn)研究的理論價(jià)值:
物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是學(xué)校實(shí)施素質(zhì)教育的基本教學(xué)策略之一。抓住了教學(xué)策略進(jìn)行研究,就是抓住了教學(xué)理論與教學(xué)方法之間的中間環(huán)節(jié)。技校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)學(xué)生素質(zhì)發(fā)展的貢獻(xiàn)主要集中在以下三個(gè)方面:①發(fā)展學(xué)生的科學(xué)文化素質(zhì)。②發(fā)展學(xué)生的思想品德素質(zhì)。③發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維素質(zhì)。其中思維素質(zhì)比文化素質(zhì)更能動(dòng),從而是更重要的一個(gè)素質(zhì),實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅能培養(yǎng)學(xué)生分析、綜合、對(duì)比、抽象、概括、判斷、推理等基本的能力,而且更能培養(yǎng)他們思維的深刻性、廣闊性、靈活性、敏捷性、批判性和創(chuàng)造性等優(yōu)良的思維品質(zhì)。加強(qiáng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的研究是以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力為核心,同時(shí)也豐富了素質(zhì)教育的內(nèi)涵,反映出素質(zhì)教育的精髓,因此,通過本課題的研究,為實(shí)施素質(zhì)教育、培養(yǎng)創(chuàng)新人才提供了更為完善的事實(shí)依據(jù)和理論價(jià)值。
二、課題研究的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)及理性認(rèn)識(shí)
1、多創(chuàng)設(shè)演示實(shí)驗(yàn),優(yōu)化實(shí)驗(yàn)過程
要保持學(xué)生持久的學(xué)習(xí)物理興趣,光靠課本上的演示實(shí)驗(yàn)是不夠的,應(yīng)充分挖掘身邊現(xiàn)有器材甚至是很不起眼的器材,結(jié)合特定的物理情境(如新課引入、鞏固概念規(guī)律、評(píng)講習(xí)題等),增加實(shí)驗(yàn)的趣味性、直觀性、新穎性、科學(xué)性,激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲,引發(fā)學(xué)生思維,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題,解決問題。
如交變電流第一節(jié)新課導(dǎo)入時(shí),先用兩個(gè)相同的手搖發(fā)電機(jī)(老師事先調(diào)制好,一個(gè)作直流發(fā)電機(jī)用,另一個(gè)作交流發(fā)電機(jī)用,但不作解釋,留下懸念,創(chuàng)設(shè)情境)分別對(duì)兩個(gè)相同的小燈泡供電,小燈泡均亮,看不出有什么區(qū)別;接著用一只發(fā)光二極管替代小燈泡,會(huì)出現(xiàn)接在一個(gè)發(fā)電機(jī)(供直流的)的兩接線柱間,搖發(fā)電機(jī)時(shí)(設(shè)置好手搖的轉(zhuǎn)向)二極管不發(fā)光,此時(shí)學(xué)生直觀感覺----二極管可能是壞的,也可能接觸不良;當(dāng)問題出現(xiàn)、學(xué)生疑惑并討論時(shí),老師也不及時(shí)點(diǎn)破玄機(jī),老師接著把該二極管接到另一發(fā)電機(jī)的接線柱間,搖發(fā)電機(jī)時(shí),二極管能正常發(fā)光,這表明發(fā)光二極管是好的、未壞。剛才問題怎么重新解釋呢?有的同學(xué)說再接回去試試看,手搖的轉(zhuǎn)向同原先相同,結(jié)果二極管還是不亮。此時(shí)學(xué)生又一籌莫展,老師故作無可奈何且漫不經(jīng)心倒著搖發(fā)電機(jī),奇跡出現(xiàn)了----二極管發(fā)光。這時(shí)學(xué)生異常興奮,激烈討論,學(xué)生透過現(xiàn)象看本質(zhì):這是兩臺(tái)不同的發(fā)電機(jī),一是直流發(fā)電機(jī),另一是交流發(fā)電機(jī)。老師引導(dǎo)學(xué)生思考這兩臺(tái)發(fā)電機(jī)的區(qū)別在哪里?通過實(shí)物展示臺(tái)、投影儀讓學(xué)生一起找兩發(fā)電機(jī)的區(qū)別。區(qū)別找到后,已經(jīng)水到渠成了,繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生思考兩臺(tái)發(fā)電機(jī)的路端電壓是如何隨時(shí)間變化的,通過引線接到準(zhǔn)備好的示波器上觀察波形,增強(qiáng)感性認(rèn)識(shí)。
傳統(tǒng)的演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)常只讓學(xué)生看表演,先是“教師做、學(xué)生看”,后是“教師講,學(xué)生聽”,而忽視了學(xué)生主體的思維動(dòng)機(jī)的激發(fā),這樣實(shí)驗(yàn)得出的物理規(guī)律,教師認(rèn)為是“顯然”,可是對(duì)于學(xué)生來說,有時(shí)候卻是“漠然”,因此,有的演示實(shí)驗(yàn)之所以未能起到很好的作用,往往不是演示實(shí)驗(yàn)本身失敗了,而是教師不能為演示過程創(chuàng)設(shè)良好的問題情境所造成。
如果在實(shí)驗(yàn)前提出問題,以疑激思,效果會(huì)大不一樣。當(dāng)出現(xiàn)同樣的現(xiàn)象時(shí),就安排同學(xué)從容地利用電磁感應(yīng)知識(shí)作解釋,得出變壓器不能改變恒定的直流電壓,可改變變化的直流電壓、交變電壓。
為強(qiáng)化印象,可作進(jìn)一步引導(dǎo):“將電壓表取下,換上適當(dāng)?shù)逆u絲燈泡,閉合S瞬間,燈泡會(huì)亮一下嗎?”以疑誘思,不斷為實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)懸念。有的同學(xué)說亮,有的說不亮。實(shí)驗(yàn)結(jié)果是:燈不亮。然后請(qǐng)同學(xué)說有電流通過燈泡為什么不亮。理由是電流不是持續(xù)的、而是短暫的,又因?yàn)殒u絲發(fā)紅發(fā)光要達(dá)到一定的溫度。
接著請(qǐng)同學(xué)們想一想將鎢絲燈泡換為“220V5W”節(jié)能燈,情況會(huì)如何。在同學(xué)們迫切知道結(jié)果前,分組討論,達(dá)成共識(shí),各小組代表發(fā)言,可保持不同觀點(diǎn),此時(shí)老師既不作評(píng)價(jià),也不參與,這是一種“頭腦風(fēng)暴”學(xué)習(xí)法,易調(diào)動(dòng)各個(gè)同學(xué)參與討論、表達(dá)個(gè)人觀點(diǎn)的積極性和主動(dòng)性。最后演示實(shí)驗(yàn),結(jié)果與鎢絲燈泡不同,節(jié)能燈閃爍一下。
該實(shí)驗(yàn)的意義:(1)可定性說明法拉第電磁感應(yīng)定律,必然會(huì)在副線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小與穿過線圈的磁通量變化快慢有關(guān),從而說明與線圈的電流變化快慢有關(guān),電流變化快,線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大。(2)實(shí)現(xiàn)人工控制到自動(dòng)控制,具有獨(dú)創(chuàng)性和新穎性,啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性能力。
2、變演示實(shí)驗(yàn)為學(xué)生實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新的能力
把演示實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生去做、去觀察、去想、去感悟,真正使學(xué)生成為“學(xué)習(xí)的主人”。撥動(dòng)學(xué)生的思維,提高學(xué)生主動(dòng)積極參與探究的熱情,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和愿望,對(duì)物理事實(shí)獲得具體明確的認(rèn)識(shí)。這樣在整個(gè)教學(xué)過程中,不僅可使學(xué)生的觀察、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ玫脚囵B(yǎng)和提高,而且能充分展現(xiàn)物理課教學(xué)的特點(diǎn)和魅力。
如光電效應(yīng)的演示實(shí)驗(yàn),我?捎脙商灼鞑耐瓿伞R惶灼鞑淖鲅菔緦(shí)驗(yàn)易成功,在學(xué)校實(shí)驗(yàn)室該套器材少,器材價(jià)格偏高,不易改做學(xué)生實(shí)驗(yàn)。另一套器材易取,價(jià)格偏低,但按課本裝置演示成功的幾率不很高。這就成為擺在老師面前的一個(gè)難題,唯一出路----改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置。
課本上的演示實(shí)驗(yàn)裝置具體做法為:把一塊擦得很亮的鋅板連接驗(yàn)電器上,用弧光燈照射鋅板,驗(yàn)電器指針就張開一個(gè)角度。但實(shí)際上,無論用弧光燈或紫外線燈照射多長(zhǎng)時(shí)間,也不見驗(yàn)電器指針有要張開的情形。
作為科學(xué)實(shí)驗(yàn),如光電效應(yīng)這樣的課題都早已在實(shí)驗(yàn)室獲得了解決。但作為教學(xué)中的物理實(shí)驗(yàn)和科研的物理實(shí)驗(yàn)有一個(gè)重要的區(qū)別,那就是教學(xué)的物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不僅要符合科學(xué)性原則,而且必須反映教學(xué)思想、體現(xiàn)教學(xué)原則。正是基于這樣的教學(xué)理念,現(xiàn)對(duì)光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)作以下改進(jìn):在原鋅板后插入同樣的鋅板,并與靜電計(jì)的外殼相連,構(gòu)成一個(gè)電容器C,驗(yàn)電器可看作是電容很小的電容器。
在抓好演示實(shí)驗(yàn)和分組實(shí)驗(yàn)的同時(shí),努力開拓實(shí)驗(yàn)教學(xué)的新構(gòu)想,探索設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的新思路,這對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力非常重要。
設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)不僅需要學(xué)生綜合地運(yùn)用所學(xué)的物理以及相關(guān)學(xué)科的知識(shí)和技能,而且需要學(xué)生:(1)查閱相關(guān)資料,設(shè)計(jì)該實(shí)驗(yàn)的原理和方法;(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求,正確選擇實(shí)驗(yàn)器材和實(shí)驗(yàn)條件;(3)設(shè)計(jì)獨(dú)特的實(shí)驗(yàn)構(gòu)思;(4)獨(dú)立或協(xié)同進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作;(5)獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理和實(shí)驗(yàn)報(bào)告。因而利用設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)?zāi)苡行У嘏囵B(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力及正確對(duì)待實(shí)驗(yàn)的態(tài)度和作風(fēng)。
在實(shí)驗(yàn)教與學(xué)過程中刻意加入方法、能力的滲透式培養(yǎng),這樣就會(huì)通過老師的“變教為導(dǎo)”,來實(shí)現(xiàn)學(xué)生的“變學(xué)為思”、“變學(xué)為悟”,從而使實(shí)驗(yàn)教學(xué)深入到“以誘達(dá)思”的境界。例如在學(xué)生學(xué)習(xí)光的干涉、光的衍射之前,筆者從實(shí)驗(yàn)室借出各10只單縫、雙縫的器具,晚輔導(dǎo)時(shí)分給任課班級(jí)的學(xué)生,讓學(xué)生隔著單縫或雙縫觀察教室內(nèi)明亮的日光燈、遠(yuǎn)處的路燈(鈉光燈);接著讓學(xué)生用事先準(zhǔn)備的激光筆照射單縫、雙縫,觀察現(xiàn)象并作比較;引導(dǎo)學(xué)生回憶一年級(jí)學(xué)過的用發(fā)波水槽觀察水的干涉實(shí)驗(yàn),并說出一些定性結(jié)論;引導(dǎo)學(xué)生解釋“聞其聲不見其人”這熟語所包含的物理原理并回答衍射現(xiàn)象產(chǎn)生的條件。在學(xué)生積累上述直接經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,老師講授課本上光的干涉,光的衍射時(shí),已是水到渠成的事,同時(shí)也易調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,從而主動(dòng)探究課本上的相關(guān)知識(shí)(學(xué)科中的間接經(jīng)驗(yàn))——托馬斯·楊雙縫干涉的裝置、現(xiàn)象、意義及規(guī)律△x = Lλ/d,單縫衍射的現(xiàn)象及產(chǎn)生條件等。
如在學(xué)習(xí)《電磁波的發(fā)射和接收》一節(jié)時(shí),除用實(shí)驗(yàn)室提供的成品器材外,還鼓勵(lì)學(xué)生課外小制作,取四根各長(zhǎng)的裸鋁質(zhì)導(dǎo)線作為天線,捆綁在兩根硬質(zhì)木片上,每根木片上的鋁導(dǎo)線相近端間隙,其中一根木片上鋁導(dǎo)線相近端用導(dǎo)線分別與高壓感應(yīng)圈相連,另一對(duì)天線間隙接一個(gè)氖泡。演示時(shí),啟動(dòng)感應(yīng)圈,在天線間隙處會(huì)產(chǎn)生火花放電,這時(shí)感應(yīng)圈的線圈與鋁導(dǎo)線的電容器組成一個(gè)振蕩電路,產(chǎn)生高頻振蕩電流。當(dāng)兩對(duì)天線相互平行且相距較近時(shí),氖泡發(fā)光,此演示說明電磁波的存在,也表明電磁波是能量的載體。逐漸增加兩天線間的距離,氖泡發(fā)亮變暗,說明電磁波減弱。轉(zhuǎn)動(dòng)接收天線直到與發(fā)射天線相互垂直,可見氖泡由亮轉(zhuǎn)暗至熄滅,這演示了天線的方向性。
創(chuàng)造型小制作比上述兩種類型作品的價(jià)值更高,其思想一般說來比較獨(dú)特、有創(chuàng)意。盡管大多數(shù)思想觀點(diǎn)并不具有學(xué)術(shù)研究的價(jià)值,但這是學(xué)生獨(dú)立思考創(chuàng)作且是首創(chuàng)的作品,具有一定的新穎性、研究性、實(shí)用性。創(chuàng)造型小制作或小實(shí)驗(yàn)一般經(jīng)歷的過程:選題---調(diào)查---思考醞釀---產(chǎn)生創(chuàng)造設(shè)想---設(shè)計(jì)---制作---試驗(yàn)---改進(jìn)。其中選題是首要的關(guān)鍵。課題主要來源于實(shí)踐,在實(shí)踐中思考和發(fā)現(xiàn)問題,善于發(fā)現(xiàn)問題,就能為課題的選擇創(chuàng)造良好的開端。
3、正確處理好現(xiàn)代教育技術(shù)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的關(guān)系
現(xiàn)代信息技術(shù)的迅猛發(fā)展促使現(xiàn)代教育技術(shù)的飛速發(fā)展,作為高科技產(chǎn)物的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)(Computer Assisted Instruction --CAI)也正逐步融入物理課堂教學(xué)。勿庸置疑,這種現(xiàn)代化教學(xué)手段的使用增強(qiáng)了物理課堂教學(xué)的直觀性、趣味性,充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)(CAI)為物理教學(xué)提供了有利的條件。由于受物理實(shí)驗(yàn)條件的限制,某些物理實(shí)驗(yàn)在中學(xué)實(shí)驗(yàn)室根本無法完成,學(xué)生不能獲得完整的感性材料,容易造成感知上的障礙,從而影響物理知識(shí)的學(xué)習(xí)。若利用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)在某種程度上可以彌補(bǔ)這些不足,現(xiàn)列舉幾種情況加以說明:
(1)拓展和超越物理時(shí)空
在現(xiàn)代物理的教學(xué)中,存在一些高難技術(shù)和有危險(xiǎn)性的物理實(shí)驗(yàn),這些實(shí)驗(yàn)不適于或根本無法在課堂上演示。例如粒子散射實(shí)驗(yàn)、高能加速器、核裂變等,都可以通過計(jì)算機(jī)模擬的方式,完整、安全地呈現(xiàn)在屏幕上,從而起到拓展和超越物理時(shí)空的作用,使學(xué)生有身臨其境的感覺。
(2)對(duì)物體適度地縮小或放大
例如行星之大、離我們之遙遠(yuǎn),是不可能搬遷到實(shí)驗(yàn)室的;像電子等微觀粒子無法用肉眼直接觀察。但是,人們可以利用計(jì)算機(jī)動(dòng)畫技術(shù)模擬出太陽系中行星的運(yùn)動(dòng)情況,從而比較生動(dòng)地講述萬有引力定律。同樣,也可利用多媒體技術(shù)模擬出電子等微觀粒子的運(yùn)動(dòng)。通過對(duì)物體適度地縮小或放大,模擬宏觀天體、微觀粒子的運(yùn)動(dòng),增強(qiáng)學(xué)生對(duì)這些素材的感觀認(rèn)識(shí),提高教學(xué)效果。
(3)使抽象的問題或物理過程形象化
在物理課堂教學(xué)過程中,教師用難懂的語言講述一些人眼看不見的、抽象的物理規(guī)律時(shí),若借助計(jì)算機(jī)動(dòng)畫模擬技術(shù),化抽象為具體,如探究楞次定律時(shí),先動(dòng)手做實(shí)驗(yàn),接著結(jié)合FLASH動(dòng)畫技術(shù)分析討論實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象;用FLASH動(dòng)畫技術(shù)分析電磁振蕩過程中極板上電荷量 、電路中振蕩電流 、電場(chǎng)強(qiáng)度 、磁感應(yīng)強(qiáng)度 隨時(shí)間變化的情況。
由此可見,計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)走進(jìn)物理教學(xué),不僅能再現(xiàn)或模擬各類物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,而且還能通過各種手段使復(fù)雜的、抽象的問題簡(jiǎn)單化、形象化,將漫長(zhǎng)或瞬間的物理演變過程變成可控、有序的演化過程,能把物理現(xiàn)象、規(guī)律生動(dòng)地、形象地展示在學(xué)生面前,使學(xué)生完整、形象、清晰地感知物理現(xiàn)象,給學(xué)生的思維過程提供必需的感性材料。
唯物辯證法告訴我們,事物是一分為二的,計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)也不例外。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)對(duì)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果有積極的一方面,也有消極的一方面。比如在實(shí)際教學(xué)過程中,有的人濫用教學(xué)課件,輕視動(dòng)手做實(shí)驗(yàn),追求動(dòng)畫模擬實(shí)驗(yàn)的完美、奢華、大容量,輕視實(shí)際實(shí)驗(yàn)的真實(shí)、簡(jiǎn)潔;甚至在市級(jí)評(píng)優(yōu)課時(shí),有的人用動(dòng)畫模擬實(shí)驗(yàn)完全替代真實(shí)的實(shí)物實(shí)驗(yàn),如學(xué)習(xí)《彈力》一節(jié)時(shí),用精美的課件在探究彈簧的伸長(zhǎng)量與彈力的關(guān)系,而不去做真實(shí)的實(shí)驗(yàn),學(xué)生會(huì)對(duì)課件中取得的“實(shí)驗(yàn)結(jié)論”表示懷疑的,因此說,這種做法是十分不可取的,也是不科學(xué)的。
還可充分利用數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)捕捉與物理課堂教學(xué)相關(guān)的動(dòng)態(tài)、靜態(tài)素材。做到平時(shí)多留心、多方位、多渠道地搜集。
綜上所述,在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)施素質(zhì)教育的過程中,應(yīng)正確處理好以下三個(gè)關(guān)系:正確處理計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的關(guān)系;正確處理計(jì)算機(jī)軟件的形象效果與科學(xué)性、真實(shí)性的關(guān)系;正確處理計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)與實(shí)物實(shí)驗(yàn)的關(guān)系。因此,在設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,教師要根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、目標(biāo)和學(xué)生的實(shí)際情況來選擇教學(xué)媒體和教學(xué)素材,做到適時(shí)、適量、協(xié)調(diào)、謙容、互補(bǔ),做到教學(xué)手段服務(wù)于教學(xué)目標(biāo),追求教學(xué)效果的最優(yōu)化、最大化。
4、加強(qiáng)相關(guān)物理學(xué)史教育,旨在讓學(xué)生了解更多的相關(guān)知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和大膽猜想的創(chuàng)新意識(shí),提高學(xué)生分析問題的能力。
三、課題研究的展望
課題研究雖作了總結(jié),這僅是對(duì)前面研究過程的總結(jié),而不是結(jié)束。目的是將前面走過的過程,作一個(gè)回顧,希望通過回顧,將感性的材料整理歸類,摸索出對(duì)實(shí)驗(yàn)教與學(xué)有用的東西,并企圖將之上升到一定高度的理性認(rèn)識(shí),讓它變?yōu)榻窈髮?shí)驗(yàn)教學(xué)的理論先導(dǎo),使自己的教學(xué)行動(dòng)既有理論指導(dǎo),又符合課堂教學(xué)實(shí)際。
筆者認(rèn)為,在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,做一個(gè)細(xì)心且愛動(dòng)腦筋的人,立足實(shí)驗(yàn)教學(xué),著眼實(shí)驗(yàn)改革,瞄準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新,那怕是一點(diǎn)點(diǎn)的創(chuàng)新,定能為自己添加信心、動(dòng)力,從而產(chǎn)生“蝴蝶效應(yīng)”,結(jié)出豐碩果實(shí)。
以下幾點(diǎn),是今后努力和發(fā)展的方向:
(1)加強(qiáng)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式與數(shù)字化信息系統(tǒng)(Digital Information System)的整合。
(2)加強(qiáng)新課標(biāo)中演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生實(shí)驗(yàn)的研究與創(chuàng)新。
(3)加強(qiáng)與生產(chǎn)、生活緊密相關(guān)的課外實(shí)驗(yàn)的研究,體現(xiàn)時(shí)代精神,加強(qiáng)STS(Science Technology and Society)教育。