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摘 要 本文首先明确了开设“课外物理实验”选修课的目的,对“课外物理实验”选修课的教学策略进行探索,制定“课外物理实验”选修课的教学实施措施,通过了实践说明在高中开展“课外物理实验”选修课的教学是可行的。
关键词物理实验;选修课
一、开设“课外物理实验”选修课的目的
江泽民同志指出:“创新是一个民族进步的灵魂,是国家兴旺发达的不竭动力。”创新也是科学研究的灵魂,是知识经济时代对教育工作的核心要求。因此,为了培养适应21世纪发展需要的人才,必须着重培养学生的创新意识、创新精神和创新能力。培养创新人才的思想必须贯穿在整个教育教学工作的全过程中。科学源于实践,物理源于实验。物理学是一门实验科学。古往今来,物理学的发展和创新无不与物理实验密切联系。因此,物理实验教学理应成为培养学生创造精神的重要环节。
中学物理实验教学的目的,一方面是为了对物理理论有更深入、更直观的了解;另一方面则是要学生学习用实验方法去观察物理现象、分析物理问题、研究物理规律,使学生在物理实验的基本知识、基本方法、基本技能(“三基”)方面受到系统的训练,并养成良好的实验习惯和严谨的科学作风,通过实验激发他们独立思考的兴趣和激情,培养他们积极思索、敢于创新的能力。然而,长期以来,我国的中学物理实验教学分成两部分:一部分是“演示实验”,它一般由从事课堂教学的教师完成,其目的主要是让学生对物理知识的学习更直观、生动;另一部分是学生分组的物理实验课,一般是在教师指导下,学生按教材上的步骤一步一步去做,测到数据,完成实验,由于时间紧,学生不可能独立思考完成,也就达不到进行“三基”训练的目的。这种教学模式单一、教学方法过死、千篇一律的实验教学方式,在一定程度上限制了学生的主动性与积极性,难以激发他们独立思考的兴趣和激情,学生没有从失败中自己寻找成功之路的经历,抑制了学生个性的发展,不利于创新人才的培养。特别是近年来,物理课总学时被压缩及其他各种原因,使课堂上的演示实验也愈来愈少,很多很好的演示实验被无奈地搁置了。而实际上,学生对这类观察物理现象、分析物理问题的实验是非常感兴趣的,我们常常看到许多学生在课间休息时,围在演示实验仪器旁试图自己操作一下,以便进一步观察物理现象,但限于时间和条件,学生这种热切的求知欲望很难得到满足。为了弥补中学物理实验教学中的不足,在不挤占物理课时的情况下,我们设想通过开设“课外物理实验”选修课来实现上述目的。在“课外物理实验”选修课中调动学生的主动性与积极
性,发展学生的个性,培养他们的创新意识,激发他们学习物理知识的兴趣和激情,满足学生热切的求知欲望。
二、“课外物理实验”选修课的教学策略探索
“课外物理实验”是从演示实验发展而来,但它不同于演示实验,因为它是学生自己动手来做,内容要丰
富得多。通过“课外物理实验”,激发学生学习物理知识、探索物理规律的热情和积极性,加深学生对物理规律的切身感受和实际体会,提高学生的动手动脑能力,激励他们的创新精神。与学生必修的传统物理实验课相比,应采用以下教学策略。
(一)紧密结合课堂教学,着重对物理现象的观察、分析和研究,帮助学生从实验上深入理解物理规律
例如,用电解槽法在示波器上显示弹簧和单摆振动实验,使学生对关于振动的一系列物理概念有更直观的了解;电风吹灭蜡烛火焰和静电电动机、静电除尘等一系列实验,能使学生真正明白尖端放电和电荷之间相互作用的物理实质;等等。
(二)以定性和半定量研究为主,不过分追求测量的准确程度,不要求进行误差分析
为了让学生把主要精力集中在观察物理现象和分析物理问题上,“课外物理实验”只要求学生基本仪器使用正确和有效数字合理就行了。
例如,在迈克耳孙干涉仪的实验中,要求学生用该干涉仪比较定域与非定域干涉条纹的特点,不要求测出条纹定域的准确范围;要求学生比较氦氖激光、汞灯和半导体激光的不同相干长度,不要求测出相干长度的确切数值。当然,以定性和半定量研究为主,并不意味着可以不要求方法的正确,例如,用压电陶瓷元件测音叉固有频率的实验,我们让学生自己把压电陶瓷贴在音叉上去测量,贴的位置不同,测得的结果也不同,让学生自己通过分析比较悟出该怎样贴才能得到正确的结果。
(三)特别注意科学性与趣味性的结合,充分调动学生的学习积极性和勇于探索的精神
学习兴趣是学生自觉学习的强大动力,能否激发学生的学习兴趣,是一门选修课成败的关键。当我们把科学性与趣味性很好地结合在一起时,学生就会在兴趣盎然的活动中,有效地增长知识和才干。
例如,“鱼洗”是我国劳动人民的优秀科技创造,用手适当摩擦特制铜盆环耳,盆上的鱼嘴就会喷出很高的水珠来,美丽而有趣,引导学生观察并分析产生这种现象的物理原因,并让学生设法自己验证这种分析的正确性。而当学生把压电陶瓷片贴在普通烧杯边上和压电陶瓷片相连的信号发生器通电后,适当调节其频率,也能使烧杯中出现类似“鱼洗”的水珠喷射的现象时,学生在欢声笑语中领会并掌握了产生“驻波”的基本原理。在做这些实验时,他们的情绪始终极为振奋,智慧的火花充分迸发,在这一过程中他们有能力克服各种困难,最终获得成功。可以说,这样的实验使他们终身难忘。
(四)结合课外活动开展科技小实验,提高学生的动手动脑能力,激发他们的创新精神
利用课外活动,开展科技小实验,由学生自行设计、独立完成,使学生将所学到的知识应用于解决实际问题,初步感受到知识的魅力,通过自己动手动脑独立地完成,也使学生有成就感,进一步激发他们学习知识的积极性、主动性和创新精神。
三、“课外物理实验”选修课的教学实施措施
“课外物理实验”选修课的特点是学生自己选题,自己确定实验的内容和深度,自己动手动脑去设计和完成实验。“课外物理实验”选修课的教学实施措施如下。
(一)选修分组
一般在学生选修此课程前,教师要对全体学生介绍本课程的特点与要求,让学生考虑是否选修此课。选修后,按自愿原则分成两人或三人一组,这样做的优点是一方面可以相互照顾与讨论,防止人身或仪器的事故;另一方面有利于培养协作精神。
(二)选题设计
分组后,发给参考资料让学生选择自己感兴趣的实验内容,参考资料不同于传统的物理实验教材,一般只有实验的目的、基本要求和可提供的仪器设备等,原理要相当简单,具体的实验步骤由学生自己完成,也可以完全由学生自己选题。
(三)独立操作
学生根据自己独立设计的实验方案独立开展实验,只要没有发生人身和仪器事故的危险,教师一般不干涉,只是从旁观察和了解。在他们遇到困难或问题实在无法解决时,教师也只作启发性引导,指出问题的症结,鼓励他们克服困难,帮助他们树立信心,但不作具体的指导,在任何情况下都不代替学生完成实验。学生在一次实验时间(2学时)内如不能完成预期的实验内容,可以允许他们分几次完成,当然,如果完成顺利,也可以一次实验时间做两个实验选题。每个实验选题都有不同的深度、不同的要求,做到什么程度,也由学生自己决定。对于一学期总共应完成几个实验,教师都不作硬性规定而让学生自己考虑决定,全过程中教师只起指导作用。
(四)总结交流
完成每阶段实验后,学生都要写一份小结并安排1课时的时间,让他们彼此之间相互交流经验,交流他们在这一阶段的心得体会。
(五)综合评定
学期结束时,根据学生完成实验的质量、研究物理问题的深度、实验的作风和态度以及他们的小结和总结来综合评定他们的成绩。
四、可行性
根据现实物理课程的要求,各中学实验设备和教学改革的需要,经我们初步的一些调查显示,在中学开设“课外物理实验”可行性如下:①符合物理教学大纲的要求、培养目标;②适应当前素质教育的要求;③符合学生的好奇、创新心理;④最大限度发挥了实验设备的效益,它不与正课争时间、争场地、争设备,是物理课及其实验的必要补充。
在物理教学中加强学生素质教育,开发学生智慧潜能,培养学生创新能力的策略是值得深入研究的重要课题,在中学开设“课外物理实验”选修课是在这方面的有益尝试。
参考文献
[1] 人民教育出版社物理室编:《高中物理》(必修、选修),人民教育出版社2000年版。
[2] 杨介信等编:《普通物理实验》,高等教育出版社1985年第一版。
[3] 赵凯华:《从物理学的地位和作用看中学物理教师的要求》,《大学物理》2000年第7期。
关键词物理实验;选修课
一、开设“课外物理实验”选修课的目的
江泽民同志指出:“创新是一个民族进步的灵魂,是国家兴旺发达的不竭动力。”创新也是科学研究的灵魂,是知识经济时代对教育工作的核心要求。因此,为了培养适应21世纪发展需要的人才,必须着重培养学生的创新意识、创新精神和创新能力。培养创新人才的思想必须贯穿在整个教育教学工作的全过程中。科学源于实践,物理源于实验。物理学是一门实验科学。古往今来,物理学的发展和创新无不与物理实验密切联系。因此,物理实验教学理应成为培养学生创造精神的重要环节。
中学物理实验教学的目的,一方面是为了对物理理论有更深入、更直观的了解;另一方面则是要学生学习用实验方法去观察物理现象、分析物理问题、研究物理规律,使学生在物理实验的基本知识、基本方法、基本技能(“三基”)方面受到系统的训练,并养成良好的实验习惯和严谨的科学作风,通过实验激发他们独立思考的兴趣和激情,培养他们积极思索、敢于创新的能力。然而,长期以来,我国的中学物理实验教学分成两部分:一部分是“演示实验”,它一般由从事课堂教学的教师完成,其目的主要是让学生对物理知识的学习更直观、生动;另一部分是学生分组的物理实验课,一般是在教师指导下,学生按教材上的步骤一步一步去做,测到数据,完成实验,由于时间紧,学生不可能独立思考完成,也就达不到进行“三基”训练的目的。这种教学模式单一、教学方法过死、千篇一律的实验教学方式,在一定程度上限制了学生的主动性与积极性,难以激发他们独立思考的兴趣和激情,学生没有从失败中自己寻找成功之路的经历,抑制了学生个性的发展,不利于创新人才的培养。特别是近年来,物理课总学时被压缩及其他各种原因,使课堂上的演示实验也愈来愈少,很多很好的演示实验被无奈地搁置了。而实际上,学生对这类观察物理现象、分析物理问题的实验是非常感兴趣的,我们常常看到许多学生在课间休息时,围在演示实验仪器旁试图自己操作一下,以便进一步观察物理现象,但限于时间和条件,学生这种热切的求知欲望很难得到满足。为了弥补中学物理实验教学中的不足,在不挤占物理课时的情况下,我们设想通过开设“课外物理实验”选修课来实现上述目的。在“课外物理实验”选修课中调动学生的主动性与积极
性,发展学生的个性,培养他们的创新意识,激发他们学习物理知识的兴趣和激情,满足学生热切的求知欲望。
二、“课外物理实验”选修课的教学策略探索
“课外物理实验”是从演示实验发展而来,但它不同于演示实验,因为它是学生自己动手来做,内容要丰
富得多。通过“课外物理实验”,激发学生学习物理知识、探索物理规律的热情和积极性,加深学生对物理规律的切身感受和实际体会,提高学生的动手动脑能力,激励他们的创新精神。与学生必修的传统物理实验课相比,应采用以下教学策略。
(一)紧密结合课堂教学,着重对物理现象的观察、分析和研究,帮助学生从实验上深入理解物理规律
例如,用电解槽法在示波器上显示弹簧和单摆振动实验,使学生对关于振动的一系列物理概念有更直观的了解;电风吹灭蜡烛火焰和静电电动机、静电除尘等一系列实验,能使学生真正明白尖端放电和电荷之间相互作用的物理实质;等等。
(二)以定性和半定量研究为主,不过分追求测量的准确程度,不要求进行误差分析
为了让学生把主要精力集中在观察物理现象和分析物理问题上,“课外物理实验”只要求学生基本仪器使用正确和有效数字合理就行了。
例如,在迈克耳孙干涉仪的实验中,要求学生用该干涉仪比较定域与非定域干涉条纹的特点,不要求测出条纹定域的准确范围;要求学生比较氦氖激光、汞灯和半导体激光的不同相干长度,不要求测出相干长度的确切数值。当然,以定性和半定量研究为主,并不意味着可以不要求方法的正确,例如,用压电陶瓷元件测音叉固有频率的实验,我们让学生自己把压电陶瓷贴在音叉上去测量,贴的位置不同,测得的结果也不同,让学生自己通过分析比较悟出该怎样贴才能得到正确的结果。
(三)特别注意科学性与趣味性的结合,充分调动学生的学习积极性和勇于探索的精神
学习兴趣是学生自觉学习的强大动力,能否激发学生的学习兴趣,是一门选修课成败的关键。当我们把科学性与趣味性很好地结合在一起时,学生就会在兴趣盎然的活动中,有效地增长知识和才干。
例如,“鱼洗”是我国劳动人民的优秀科技创造,用手适当摩擦特制铜盆环耳,盆上的鱼嘴就会喷出很高的水珠来,美丽而有趣,引导学生观察并分析产生这种现象的物理原因,并让学生设法自己验证这种分析的正确性。而当学生把压电陶瓷片贴在普通烧杯边上和压电陶瓷片相连的信号发生器通电后,适当调节其频率,也能使烧杯中出现类似“鱼洗”的水珠喷射的现象时,学生在欢声笑语中领会并掌握了产生“驻波”的基本原理。在做这些实验时,他们的情绪始终极为振奋,智慧的火花充分迸发,在这一过程中他们有能力克服各种困难,最终获得成功。可以说,这样的实验使他们终身难忘。
(四)结合课外活动开展科技小实验,提高学生的动手动脑能力,激发他们的创新精神
利用课外活动,开展科技小实验,由学生自行设计、独立完成,使学生将所学到的知识应用于解决实际问题,初步感受到知识的魅力,通过自己动手动脑独立地完成,也使学生有成就感,进一步激发他们学习知识的积极性、主动性和创新精神。
三、“课外物理实验”选修课的教学实施措施
“课外物理实验”选修课的特点是学生自己选题,自己确定实验的内容和深度,自己动手动脑去设计和完成实验。“课外物理实验”选修课的教学实施措施如下。
(一)选修分组
一般在学生选修此课程前,教师要对全体学生介绍本课程的特点与要求,让学生考虑是否选修此课。选修后,按自愿原则分成两人或三人一组,这样做的优点是一方面可以相互照顾与讨论,防止人身或仪器的事故;另一方面有利于培养协作精神。
(二)选题设计
分组后,发给参考资料让学生选择自己感兴趣的实验内容,参考资料不同于传统的物理实验教材,一般只有实验的目的、基本要求和可提供的仪器设备等,原理要相当简单,具体的实验步骤由学生自己完成,也可以完全由学生自己选题。
(三)独立操作
学生根据自己独立设计的实验方案独立开展实验,只要没有发生人身和仪器事故的危险,教师一般不干涉,只是从旁观察和了解。在他们遇到困难或问题实在无法解决时,教师也只作启发性引导,指出问题的症结,鼓励他们克服困难,帮助他们树立信心,但不作具体的指导,在任何情况下都不代替学生完成实验。学生在一次实验时间(2学时)内如不能完成预期的实验内容,可以允许他们分几次完成,当然,如果完成顺利,也可以一次实验时间做两个实验选题。每个实验选题都有不同的深度、不同的要求,做到什么程度,也由学生自己决定。对于一学期总共应完成几个实验,教师都不作硬性规定而让学生自己考虑决定,全过程中教师只起指导作用。
(四)总结交流
完成每阶段实验后,学生都要写一份小结并安排1课时的时间,让他们彼此之间相互交流经验,交流他们在这一阶段的心得体会。
(五)综合评定
学期结束时,根据学生完成实验的质量、研究物理问题的深度、实验的作风和态度以及他们的小结和总结来综合评定他们的成绩。
四、可行性
根据现实物理课程的要求,各中学实验设备和教学改革的需要,经我们初步的一些调查显示,在中学开设“课外物理实验”可行性如下:①符合物理教学大纲的要求、培养目标;②适应当前素质教育的要求;③符合学生的好奇、创新心理;④最大限度发挥了实验设备的效益,它不与正课争时间、争场地、争设备,是物理课及其实验的必要补充。
在物理教学中加强学生素质教育,开发学生智慧潜能,培养学生创新能力的策略是值得深入研究的重要课题,在中学开设“课外物理实验”选修课是在这方面的有益尝试。
参考文献
[1] 人民教育出版社物理室编:《高中物理》(必修、选修),人民教育出版社2000年版。
[2] 杨介信等编:《普通物理实验》,高等教育出版社1985年第一版。
[3] 赵凯华:《从物理学的地位和作用看中学物理教师的要求》,《大学物理》2000年第7期。