挖掘物理实验教学中的素质教育内涵

来源 :中学物理·初中 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wuyouan321
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  基础教育的根本任务就是为了提高全民族的素质.素质教育就是以全面提高公民思想品德、科学文化和身体、心理、劳动技能素质,培养能力,发展个性为目的的基础教育,简单地说就是“两全”教育,让全部学生得到全面、和谐、主动的发展教育,全面发展学生的各种素质的教育.
  初中物理课程标准明确指出:物理课程作为科学教育的组成部分,是以提高全体学生科学素养为目标的自然科学基础课程,是一门注重实验的自然科学基础课程.此阶段的物理课程应注重让学生经历实验探究过程,学习科学知识和科学方法,提高分析问题及解决问题的能力.由此可见,素质教育的主阵地在各学科教学上,物理教育是素质教育的重要组成部分,肩负着完成素质教育赋予它的历史使命和教育目标.
  物理学是一门实验科学,实验教学是物理教学的重要教学方式,是物理教学的起点,并贯穿于物理教学的始终.因此实验教学必须肩负起物理教学的素质教育重任,我们要充分挖掘实验教学的素质教育内涵.
  1 实验教学的文化科学素质教育
  素质教育的内容很丰富,在物理教学中对学生进行素质教育,主要是对学生进行文化科学素质教育,提高学生的科学素质.科学素质是指人们在认识自然和应用科学知识的过程中所表现出来的一种特质,包括了解必要的科学知识,具备科学精神和科学世界观,以及用科学态度和科学方法判断、处理各种事务的能力.一个人的科学素质是其整体素质的重要组成部分.实验教学是怎样对学生进行文化科学素质教育的呢?
  1.1 促进学生学好文化科学知识
  1.1.1 实验教学帮助学生建立物理概念、得出物理规律
  在物理学的发展过程中,物理概念的建立、物理规律的发现大多是通过科学实验总结、概括出来的.不少学生反映物理难学,难就难在物理概念、规律多,抽象不好理解,究其原因是學生缺少必要的感性认识.化难为易的最好办法,就是多做实验,化抽象为具体,把枯燥难懂的物理概念和规律,通过实验展示到学生眼前,引导学生观察所发生的一幕幕生动具体的物理现象,形成感性认识.学生通过自己亲自动手做实验,对出现的物理过程进行认真仔细地观察,记录实验数据,思考老师提出的问题,讨论和回答问题,同时进行归纳总结,使获得的感性认识上升为理性认识,这样不仅能够调动学生在学习上“主动”,使学生的“学”与老师的“教”有机结合,而且可以促进学生思维广阔性的发展.并且学生通过一系列动手、动眼、动脑等思维活动形成的概念是深刻的、牢固的.同时又能自觉地彻底地澄清过去思维中产生的错觉,从而顺利地形成正确的概念.人的认识是从感性认识到理性认识,从现象到本质的逐渐发展过程,学生的认识也是这样,一个完整的概念和规律的形成也需要有这样的发展过程.所以,实验是提供观察与思考且通向理解的桥梁.在形象、生动、直观的实验面前,学生不得不信服客观事实,从而更深刻地认识、理解和掌握较抽象的概念和规律.
  1.1.2 帮助学生巩固已学的知识
  衡量学生是否真正掌握了概念和规律,要看学生是否能用所学概念、规律去分析和解决有关物理问题.物理习题练习是巩固、培养和提高技能、技巧的主要方式,因此,物理习题教学也是相当重要的,它可使学生知识结构由现有水平向高水平发展.过去的习题,只作为课本内容复习、检查学生学习质量的一种措施,而现在习题教学则是进行独立学习、获得新知识的一种手段.因此,习题教学中增加实验教学,可以将要回答的问题的物理全过程,拉近到学生面前,使问题具体化、形象化,再进一步加以理论分析,使学生不再感到困难,以后遇到此类问题时,他们还会举一反三,触类旁通,这也是我们希望学生把知识学“活”的关键所在.所以,直观形象的实验,不仅能帮助学生深刻理解和掌握知识,还可利用它来运用知识,巩固知识.
  1.2 实验教学的科学方法素质教育
  科学方法是人们在认识和改造客观世界的实践活动中总结出来的正确的思维方式和行为方式,是人们认识和改造客观世界的有效手段.科学研究表明,任何重大科学问题都是在正确的方法论指导下,运用正确的方法解决的.对于人的活动来说,方法比一般知识更重要,方法可以看作是运用知识的知识,是对知识的融会贯通、熟练运用.卢梭说过:“问题不在于给他们讲授科学,而是教给他们一些方法,以便他们增加对科学兴趣以后能够进行研究工作.”
  实验教学除了得出概念和规律之外,还可以对学生进行科学方法的教育.例如:从实验中得出规律的实验归纳法,实验过程中的等量替换法、控制变量法,等效法、微小变化放大法、数据分析法、图像分析法、比较法等等.特别是新的课程标准中,将许多物理实验提高到科学探究的高度,经过多次的科学探究实验,学生初步掌握了科学发现的方法和步骤.这些方法为学生今后的科学研究打下方法论的基础.
  1.3 实验教学的科学意识素质教育
  科学意识是人们对于科学及其社会作用的看法,反映人们对于科学及其社会作用的态度.科学意识是衡量一个人、一个民族、一个国家文化素质的重要标志.只有强化科学意识,重视和尊重科学,才能自觉地学习科学、利用科学.科学意识淡漠是文化科学素质不高的表现.在物理实验教学中也可以对学生进行科学意识的教育.例如,通过实验教学使学生认识到:物理规律都是从物理实验中总结归纳出来的,实验是检验真理的唯一标准.当学生对某个问题有疑问或争论时,他不会轻易相信别人,不会盲从,他会去做实验,用实验结果来说话.学生因此就会用科学的眼光看问题.
  1.4 实验教学的科学精神和素质教育
  科学精神作为文化科学深层结构中所包括的一套价值和规范的复合体,从总体上说就是不断探索、不断发展的精神.有了科学精神,无论是科学家还是非科学家,都可能在各自专业中有所发现、有所前进,都可能不断取得新的成就.物理实验教学是最好的科学精神和素质教育的载体,可以多方面地培养学生的科学精神.
  1.4.1 求实精神教育   科学是老老实实的学问,来不得半点虚伪和骄傲.在这个意义上,科学就是实事求是,就是追求真、善、美,就是按照真、善、美的尺度进行生产和生活.实验教学中的实验就是实际、实在、实事求是、客观存在,既说明实验出现的现象是客观存在的事实,也说明实验的过程实实在在,不是虚构的,还要求学生在整个实验中必须依据实际的数据、得出真实的规律.每一次的实验就是每一次的求实精神教育.
  1.4.2 创新精神教育
  创新是作为活动主体的人所从事的产生新思想、新事物的活动.我们所提出的“创新”,是指通过对学生施以教育和影响,使他们作为一个独立的个体,能够发现和认识有意义的新知识、新事物、新方法,掌握其中蕴含的基本规律,并具备相应的能力,为将来成为创新人才奠定全面的素质基础.
  创新是一个民族发展的不竭动力,创新是一个人的灵魂,创新素质是人的素质的核心部分,创新教育就是培养学生创新精神、提高学生创新能力,构建学生整体创新素质的教育,所以说素质教育的核心就是创新教育.在中学实施创新教育,必须从培养创新精神入手,以提高创新能力为核心,带动学生整体创新素质的自主构建和协同发展.那么,在实验教学中怎样进行创新教育呢?
  观察和实验是创新的基础.只有把学生放在新的环境中去自主发现“新”问题,才能培养创新意识和创新能力.学生进行的实验以及实验所要研究的知识和规律,对于教师和已学的人来说是旧的,对于还没有学的学生来讲是全新的,学生在实验研究过程中会遇到很多问题,怎样进行实验?实验中会出现什么现象?什么情况?出现新的情况怎么办?实验的现象和数据说明了什么?这些学生事先并不知道.还有,教师将课本上演示实验改变或换用其它的实验器材进行实验,用日常生活中的用品和玩具进行实验,特别是科学探究实验和课外研究实验,没有现成的模式.面对新情况、新问题,只有开动脑筋,想新办法,得出新规律,所有这些都能使学生的创新能力与实践能力得到较好地发展.所以,实验教学是培养学生创新精神的所在,也为今后的教学提供了发展的方向.
  1.4.3 合作精神教育
  任何一项重大科学成果都离不开前人的基础,离不开同行的协作.特别是现代科学研究,越来越具有高度综合性、高度社会化的特点,一个项目往往涉及若干学科、许多部门,研究者必须团结合作、协同攻关才能完成.实验教学多采取的方式是学生分组实验,二人或几人一组,共同进行实验研究,这里就有一个分工合作的问题,谁操作、谁读数、谁记录,实验结果的共同讨论与分析,实验报告的撰写等,每次的实验就是团队合作精神的训练.
  1.4.4 奉献精神教育
  科学研究决不是一种自私的欢乐,追求科学是一种无私的奉献.物理教学中的实验其实都是物理学家早年科学发现的实验再现,现在的实验由于器材齐备,方法明了,原理清楚,加上教师指导,所以实验很容易快捷地得出了物理规律.但是我们要让学生知道,科学家首次发现这个规律的艰辛,以及隐含在艰辛中的科学献身精神.例如:焦耳花了毕生心血进行实验研究,终于得出焦耳定律和能量守恒定律;法拉第用了二十年的时间进行实验研究,发现了电磁感应现象,制成了第一台发电机,人类从此进入了电气时代.这一个个鲜活的实例正是奉献精神教育的好材料.
  1.5 实验教学的科学探究能力培养
  素质教育提出了新的人才观,要求学校必须培养善于探究、勇于探究的探究型人才.要培养探究型的人才,必须要把人放到科学探究的环境中去锤炼才能实现.大力开展学生探究实验,就可以促使学校达到这一目标.因为这一个个实验就是一个个科学探究的过程、科学发现的过程、科学创新的过程.实验把物理知识的获得过程变成了学生自己探究和发现的过程,在这些科学探究的过程中,不仅培养了学生的科学探究精神,而且能培养学生的科学技能,还能逐步形成学生的科学态度和科学方法,而且能使学生懂得物理思想,全面培养了学生的科学素质.
  2 实验教学的实验素质教育
  在初中物理实验教学中,教师不仅要使学生较好地掌握实验原理和实验方法,提高实验技能,更重要的是培养学生的实验素质.只有这样,才能真正提高学生分析和解决实际问题的能力,完成素质教育的目标.
  2.1 培养学生对物理实验正确的认识和态度
  学生对实验的认识和态度贯穿在整个实验过程的始终,是学生做好实验的思想基础,因此要着力培养学生对实验的情感,使其能充分感知和认识到实验在整个物理教学中的重要性和必要性,并有一个科学的、正确的态度,激勵他们乐学物理、爱做实验的情趣,逐步培养他们热爱科学、乐于动手,善于实验、勇于探索的学习风尚.
  2.2 培养学生正确且熟练地使用仪器进行观察、测量和读数的能力
  学生在掌握实验原理、明确实验目的和有充分思想准备的前提下,使用仪器进行观察、测量和读数,是实验过程中最主要的环节和实验成败的关键,所以教师要把对学生实验素质的培养重点放在这里.要讲清实验中着重观察哪些物理现象?这些现象和待测的物理量有什么关系?怎样去观察这些现象?测量过程中要注意什么问题?怎样使用仪器进行测量?待测物理量与被求物理量之间的内在联系是什么?读数时应注意哪些问题?测量仪器怎样使用才能读数准确?读出的有效数字是几位,记录在表格的哪个栏目中?只有讲透这些问题,学生才能理解、领会和把握住实验的实质和核心的东西,并形成一种正确思维定势,逐步养成认真观察、细致测量、准确读数和用科学方法进行实验的良好习惯.
  2.3 培养学生分析实验数据和实验误差的能力
  处理实验数据和分析实验误差,是实验过程的最后环节,是实验结果的“曝光台”.培养学生分析实验数据和实验误差的能力也是极为重要的.主要教会学生从已测出的大量数据中,选出与待测物理量密切相关的实验数据,知道这些实验数据各代表的是哪些物理量,并通过运算得出正确结果,分析实验误差产生的主要原因,怎样从测量的数据中归纳出物理规律.   2.4 培养学生遵守实验室守则和操作规范的认真态度
  实验室守则和操作规范是学校为了确保顺利完成实验教学而制订的规章制度,起着制约学生实验行为的作用,教师要严格要求学生务必遵守这些规章制度,使他们的实验素质能及时地得到陶冶,并逐步转变成学生实验时的自觉行为.
  3 实验教学的心理素质教育
  3.1 培养学生终身探究学习物理的兴趣
  兴趣是人积极探究某种事物的认识倾向,这种认识倾向使人对有兴趣的事物积极地探究,并带有情绪色彩和向往的心情.兴趣是在需要的基础上发生和发展的,正是由于人们对某些事物产生了需要,才会对这些事物发生兴趣.兴趣伴随着愉快的情感,凡是与自己兴趣相符合的活动,就容易提高人们的积极性,使人轻松愉快地从事某种活动.兴趣是学习的强大动力.特别是低年级的学生,凡是有强烈兴趣的学科,学业成绩明显地好,并且学得活,能做到举一反三,触类旁通.兴趣对智力起着促进作用,是开发智力的钥匙.兴趣使个体的整个心理活动积极起来,处于“最佳状态”,从而促进智力的发展.稳定而持久的兴趣对人的工作和学习有重大意义.人们有了稳定而持久的兴趣,才能获得系统的、深刻的知识.人们有了稳定而持久的兴趣,才能把工作持续地进行下去,从而把工作做好,取得创造性的成就.
  在物理教学中,感性认识是理性认识的基础,但仅靠学生日常生活中的现象观察是不够的,更不用说有些现象在日常生活中也是观察不到的,对学生来讲是见所未见、闻所未闻.另外,学生是活生生的人,学生在校学习的过程也是他生命成长的一部分,长时间地静坐在座位上,极易分散注意力,很难保证听课的效果,也很难保证学生的全面成长.还有,好奇、好动、好胜是中学生的天性,因此,必须进行实验教学.新奇的物理现象常常出乎他们的意料,能大大地激发学生的热情,引起学生的共鸣,使他们的注意力高度集中,学生始而惊奇,继而深思,激发了学生们的学习兴趣,而且学生在观察了教师的演示实验之后,很自然地会产生一种自己操作的欲望.让学生动手实验,能满足学生好奇好动的心理,能满足学生争强好胜的情感,形成愉悦的情绪,强化了学习物理的兴趣.长此以往,经常不断的实验教学不断地激发学生的兴趣,强化学习的兴趣,久而久之,形成热爱物理学习的稳定爱好.所以,实验教学可以培养学生终身探究学习物理的兴趣.
  3.2 培养学生进行科学研究的意志和毅力
  意志是自觉地确定目的,并根据目的来支配、调节自己的行动,克服各种困难,从而实现目的的心理活动.人们根据对客观事物的认识,在头脑中确定行动的目的,然后根据这个目的来支配自己的行动,力求实现此目的,这样的心理活动就是意志,由意志支配的行动叫做意志行动.
  实验教学的每一个实验都有实验目的,学生分组实验的实验目的、实验步骤等等课本一般会给出来,难度较小.而学生探究和课外探究实验的实验目的等方面完全要靠自己确定,需要学生有顽强的意志才行.在实验教学过程中,学生在实验目的的要求下,自己进行实验操作,能否达到实验目的就要看学生的意志和毅力,因为在实验过程中,学生会遇到各种各样的问题,例如实验原理、实验器材、电路连接、数据处理等等,不是一下子、也不是所有人都明白、都会解决的,是中途退下还是坚持下去?由于学生普遍对实验有强烈的兴趣,实验现象和过程的新奇性,加上对实验成功的期盼,促使学生不断地克服困难,研究下去直至实验成功.所以,每一实验都是一次对学生进行意志和毅力锻炼的实践活动,实验教学可以培养学生进行科学研究的意志和毅力.
  4 实验教学的其它素质教育
  4.1 爱护公物精神教育
  实验教学必须要用到实验器材,这些实验器材都是学校的财产.在进行实验教学的时候,要对学生进行爱护公物的教育,实验时耐心细致,严格认真,严格按操作规范进行,损坏仪器要及时告诉老师.
  4.2 安全素质教育
  人是自然界亿万年造就的精灵,她蕴含着无比巨大的创造力和无比丰富的表现力,要实现人生理想,必须珍惜和保护生命.学生在学校学习的過程,是他生命成长的过程,我们的教学必须保证他们生命的安全,另外还要培养他们必要的安全素质,树立安全意识,为他们将来走进社会奠定打下基础.
  在中学各科教学中,真正能做到对学生进行安全素质教育的课程不多,物理教学是其中之一,特别是物理教学中的实验教学能经常给予学生安全素质教育.例如家庭用电实验、电路短路实验、使用试电笔实验,可以让学生亲身经历用电安全,培养学生用电安全的素质.又例如热学的许多用火加热实验,可以让学生亲身经历用火安全,培养学生的用火安全素质.还有,玻璃仪器的安全使用素质等.另外,任何测量工具都有量程,任何测量都不能超过量程,实验可以培养学生逐渐养成安全使用仪器、保护设备的好品德.
  综上所述,素质教育是面向全体学生的教育,教育目的就是要启迪学生智慧,培养学生创新意识和动手实验能力,提高学生的全面素质,教育过程就是学生生长和发展的过程,要注重学生主动地学习,要求学生从做中去学习物理.对于物理教学来说,实验教学就能做到这些,因此,加强实验教学是提高教学质量的有效手段,是完成素质教育目标的重要途径.多年的教学实践经验证明,学生喜欢上这样的课,它将过去的教师满堂灌改变为师生互动,极大地调动学生学习的积极性和主动性,促进了学生全面素质的发展.
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