如何通過物理實(shí)驗(yàn)掌握知識
【摘要】：物理實(shí)驗(yàn)是物理教育的主要輔助手段，也是學(xué)生掌握知識和應(yīng)用知識的重要途徑之一。本文初步探討了學(xué)生通過物理實(shí)驗(yàn)掌握知識的能力，手腦并用的實(shí)際操作能力，獨(dú)立思考問題的能力，解決問題的能力，從而提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。
物理實(shí)驗(yàn)是研究物理學(xué)的重要方法和手段，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不僅可提高物理教學(xué)效果，還可提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)素質(zhì)，有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性學(xué)習(xí)能力。初中物理實(shí)驗(yàn)包括演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)和課外小實(shí)驗(yàn)，它們都是很好的素材，只要教師做實(shí)施素質(zhì)教育的有心人，對它們合理地加以應(yīng)用，就會收到良好的教學(xué)效果。
幾年來，我們認(rèn)真調(diào)查研究了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的思想狀況，我們發(fā)現(xiàn)在做演示實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，認(rèn)真做好學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理興趣的較好手段，是大面積提高初中物理教學(xué)質(zhì)量重要的一環(huán)。但是，在教學(xué)過程中，演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)都存在著一定的弊端。課堂中的演示實(shí)驗(yàn)是教師為學(xué)生提供感性認(rèn)識材料的過程，它無法代替學(xué)生自身的學(xué)習(xí)活動。同時，在學(xué)生物理分組實(shí)驗(yàn)中，常出現(xiàn)兩種情況：一是學(xué)生多，儀器少，實(shí)驗(yàn)中常出現(xiàn)“男同學(xué)搶著做，女同學(xué)怕動手；成績好的積極做，成績差的旁邊坐”的傾向；二是由于初中學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Σ�，學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的注意力常常集中在操作上，教師忙于協(xié)助學(xué)生排除故障，師生完全處于被動狀態(tài)，以致無法達(dá)到獲取知識、培養(yǎng)能力的目的。采用邊學(xué)邊實(shí)驗(yàn)的形式后，學(xué)生在教師的指導(dǎo)下邊看書、邊實(shí)驗(yàn)、邊思考、邊討論，以物學(xué)理，能較快地掌握物理知識，易糾正學(xué)生實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的不良傾向，有利于學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)。
一、使學(xué)生形成辯證唯物主義世界觀和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度
教師在做演示實(shí)驗(yàn)時，必須把準(zhǔn)確無誤的物理現(xiàn)象清晰地展現(xiàn)在學(xué)生面前，讓每個學(xué)生看清楚，使學(xué)生確信定律、概念的客觀性。所以，教師必須是一個堅(jiān)定的唯物論者，要具有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。在學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)中，要以得出的數(shù)據(jù)來驗(yàn)證或推導(dǎo)出定律、公式，絕對不允許涂改實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，使之與物理定律、公式相符；而應(yīng)協(xié)助學(xué)生找出錯誤原因，重做實(shí)驗(yàn)，直到得出正確的結(jié)論為止。只有這樣，才可使學(xué)生逐漸形成辯證唯物主義世界觀和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。
二、培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力
學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力的高低對他們今后的工作和學(xué)習(xí)有著重要的影響。生活中，小到照明電路的安裝，各種物體質(zhì)量的測量，大到交通運(yùn)輸和生產(chǎn)勞動，都需要這方面的能力。所以，教學(xué)大綱把培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力作為素質(zhì)教育重要的一個方面。物理實(shí)驗(yàn)本身就是一個操作過程。學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，每個人都有操作機(jī)會；在演示實(shí)驗(yàn)中，可讓部分學(xué)生配合教師一起完成實(shí)驗(yàn)，條件許可時，可將演示實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生實(shí)驗(yàn)；課外小實(shí)驗(yàn)更是學(xué)生操作的.天地，如在學(xué)習(xí)量筒、彈簧秤、天平等知識后，可布置小實(shí)驗(yàn)自制天平、量筒、橡皮測力計(jì)等，學(xué)生的積極性一定會很高，效果一定會更好�？傊�，應(yīng)盡量多給學(xué)生親自動手動腦的機(jī)會，這對提高學(xué)生的操作能力是很有幫助的。
三、著眼于做，突出實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐性
學(xué)習(xí)最根本的途徑是學(xué)習(xí)者自己的活動，把這一原則應(yīng)用于教學(xué)過程，就應(yīng)該放手讓學(xué)生動手、動腦探索萬物，通過活動及其協(xié)調(diào)，逐步形成、發(fā)展和豐富自己的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為一種基本活動形式，應(yīng)當(dāng)努力通過動手做的實(shí)踐活動，突出實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐性。1.要開拓實(shí)驗(yàn)的范圍。演示實(shí)驗(yàn)在物理實(shí)驗(yàn)中占有“絕對多數(shù)”的比例。我們有必要想方設(shè)法將嘗試實(shí)驗(yàn)擴(kuò)展到學(xué)生自己動手實(shí)驗(yàn)，可以把演示實(shí)驗(yàn)通過改進(jìn)、改組和改造等方法適合于學(xué)生自己去實(shí)驗(yàn)。2.增加實(shí)驗(yàn)時間。將主要在課上實(shí)驗(yàn)的時間向課外延伸。由于課外活動的時間比較充裕，形式上可靈活多樣，并照顧到學(xué)生的興趣、愛好等特點(diǎn)，有針對性地通過實(shí)驗(yàn)操作加強(qiáng)學(xué)生動手能力的培養(yǎng)。
四、著重思考，注意實(shí)驗(yàn)教學(xué)的啟發(fā)性
物理實(shí)驗(yàn)是以充分調(diào)動學(xué)生的各種感官為前提的一個綜合學(xué)習(xí)過程，因而必須通過有效的刺激，去強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的啟發(fā)性，努力使實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或?qū)嶒?yàn)結(jié)果能夠激勵學(xué)生進(jìn)行深入的思考。物理實(shí)驗(yàn)對被動接受間接經(jīng)驗(yàn)為主的學(xué)習(xí)者來說，其本身就具有一定的新穎性和趣味性，加上物理實(shí)驗(yàn)本身就具有較強(qiáng)的啟發(fā)性，新穎、意想不到的現(xiàn)象會吸引和誘導(dǎo)學(xué)生在進(jìn)行認(rèn)真觀察、操作的同時，積極去“深省”和“回味”。但學(xué)生實(shí)驗(yàn)中有一大部分是測量性和驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)，為了防止學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中懶于思考或不求甚解，滿足于簡單機(jī)械操作的傾向，需要教師在增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)過程的啟發(fā)方面下工夫。
五、著眼于疑，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探索性
教學(xué)的過程就是教無疑者有疑、教有疑者無疑的過程。在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要不失時機(jī)地設(shè)疑，造就強(qiáng)烈的問題情境，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行積極的探索活動，促進(jìn)手腦結(jié)合和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。為了強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探索性，要鼓勵學(xué)生對實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行預(yù)測和猜想，這樣對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力是大有益處的。牛頓正是根據(jù)蘋果落地現(xiàn)象進(jìn)行猜想，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)了萬有引力。因此，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，要讓學(xué)生在預(yù)測和猜想基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，選擇實(shí)驗(yàn)器材，再用實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證，這樣對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)才是有積極作用的。
六、擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)教學(xué)的自主性
實(shí)驗(yàn)過程要給學(xué)生留有較充分的思維空間，充分發(fā)揮學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的主觀能動性，調(diào)動學(xué)生思維的積極性、主動性。培養(yǎng)學(xué)生逐步形成獨(dú)立引出實(shí)驗(yàn)步驟，獨(dú)立選擇實(shí)驗(yàn)器材，獨(dú)立進(jìn)行操作實(shí)驗(yàn)，獨(dú)立設(shè)計(jì)記錄表格，獨(dú)立分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的能力，使學(xué)生能夠獨(dú)立地提出問題，尤其是能在別人看來沒有問題或不能問題之處提出有些新意或有價值的問題，體現(xiàn)創(chuàng)新能力。
在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生運(yùn)用形象思維在頭腦中形成實(shí)驗(yàn)方案，需要通過實(shí)踐的檢驗(yàn)，才能判斷是否可行，設(shè)計(jì)過程中的錯誤和缺陷也只有在實(shí)踐中才能不斷地修正，腦的活動不斷糾正著手的失誤，手的操作同時也不斷修正腦的錯誤，手腦結(jié)合，相得益彰。因而，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中促進(jìn)手腦的有機(jī)結(jié)合是物理實(shí)驗(yàn)的客觀要求，又是培養(yǎng)適應(yīng)經(jīng)濟(jì)時代的創(chuàng)新人才的要求。
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