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实验教学是为了帮助学生掌握知识和学习方法,培养能力,提高科学素养而采用的一种教学手段。根据教学目的的设计,学生在教师的指导下探索实验,既可享受探索发现的乐趣,又可少走历史弯路。实验是物理教学的基础,在物理教学中运用实验的目的主要在于给学生创造一个良好的物理情境,使学生能按认知规律获取知识和发展能力,促进学生科学品质和世界观的形成;同时学生的观察实践,使学生掌握实验的基础知识和基本方法,培养他们的实验技能和能力。而且把生动活泼的物理知识呈现在学生的面前,有利于激发学生的学习兴趣,调动学习积极性。
物理实验能培养学生的兴趣和激发求知欲。实验具有真实、直观、形象、生动的特点,不仅满足学生动手操作的愿望,更重要的是让学生体会到“发现”和“克服困难解决问题获得成功”后的喜悦,从而增强信心和学习欲望,进而转化为一种热爱科学的素质和志向。
实验可以创设学生有效掌握知识的学习环境,在教师的指导下,通过观察、实验、操作、游戏等亲身实践体验,主动去探索新知识、获取新知识,实验是对学生进行意识训练和科学方法训练的有效途径。
目前国内中学物理实验教学受到了很大的重视,许多老师做了或正在做实验教学的试验,逐步摸索一些实验教学的新方法。至今,我们物理实验教学的方式大概有以下几种。
1.演示实验教学
物理课本中安排了大量的演示实验,其目的就是要让学生在观察的基础上接受物理知识,为学生理解知识提供直观的感性材料。物理演示实验包括课堂演示和课外演示实验。课堂演示实验主要由教师操作,并通过教师的启发,帮助学生对实验进行观察思考,以达到教学目的。演示实验的教学效果是以学生能否达到预期的学习效果来衡量的,因此教学效果并不取决于实验本身,还取决于教师主导作用的发挥。这些实验多为验证性实验,必须操作简练、现象明显、推理说明合理等。常规的教学过程中教师先讲解,再演示,然后把所观察到的现象和结论总结出来。这就要求教师认真做好每一个实验,但是在平常实验过程中却常常缺少教师的自由发挥。演示实验中教师是实验的主体,处于主动地位;学生是观察的主体,处于被动地位。实验的目的主要是训练学生的观察能力。但这样做的结果却是,学生失去对实验的神秘感和探索的欲望,也必然调动不了积极性,发挥不了自身的主体作用,培养不了独立操作实验的能力。
2.分组实验教学
学生分组实验教学,是在教师的指导下,由学生独立完成实验操作,处理实验数据,得出实验结果的一种实验教学方式。学生分组实验,是学生掌握实验技能,培养实验操作能力,实践物理研究方法,提高学生思想品质的主要途径之一。在分组实验中,学生既是实验的主体,又是观察的主体。当多人一组时,观察主体的被动性,常成为妨碍学习效果的主要原因。
在分组实验的基础上又有人提出强化实验教学。首先要求学生完成课本上的每一个分组实验,然后根据教学要求和学生的知识水平,突出物理学科特点,强化实验在教学中的作用,灵活开拓一些实验,让学生通过实验研究,来获取新的知识。在教学过程中,充分利用学生已有的知识和挖掘学校仪器设备条件,扩大学生亲自动手的机会。
3.实验目标教学
这是以美国教育心理学家布鲁姆的教育理论为基础的“目标教学”的推广。他将学生实验的教学目标分为知识、领会、操作、分析、综合、创新六个层次。在教学中以教学目标为指南,学生实验的教学活动应有预习、讲解、操作、评议、整理、小结六个环节。最后根据实验中知识点和操作要求,按照各个学习水平列出目标测试的“双向细目表”,根据该表制定测试试题,从而全面检测教学目标的实施结果。
在实际的实验教学中,大多数实验目标教学仍然是形式上完成大纲规定的各项实验,对于实验教学中学生在知识水平、操作技能和科学素质等方面缺乏明确、具体和客观的目标要求。
4.探究性实验教学
探究性实验教学是在学生已有的知识和初步具备实验技能的条件下,对于可以通过实验来探索研究的一些物理规律的课题,采用师生协调活动进行探索性实验的研究式教学方法。采用这种教学方法可以让学生自己去探索规律,成为科学知识的主动探索者。这样的实验不仅是为了验证实验结果,更重要的是培养科学认知的方法,并把这种科学认知方法带到生活实践中去,让他们去获得探究的工具,养成探究的习惯。如此,学生就真正成了学习的主人。在这种教学方法中教师以探究的方式将科学呈现给学生,学生通过探究活动学习科学知识和科学方法,是最近较为提倡的一种教学方法。
5.课外实验教学
课外实验是指学生在教师指导下,发展个人兴趣和特长的活动。它是物理教学活动的有机组成部分,对于培养学生学习兴趣,巩固书本知识,锻炼动手能力等有很大作用。课外实验具有较大的伸缩性和灵活性,同时在内容上丰富多彩,具有新颖性,在帮助学生拓展知识和充实精神生活等方面起着积极的作用。学生通过实验,增大实践机会,除了教材提供的有关活动内容外,有时还要创造条件自己动手设计制作、自我检查,这有利于培养学生思维能力、探索创造精神和独立活动能力。
创新意识和探索能力是理科教学的重要目标之一。在我国新的物理教学大纲中明确提出“要使学生受到科学方法的训练,培养学生的观察和实验能力、科学思维能力、分析和解决问题的能力”,“要鼓励学生具有开拓意识和创新精神”,“培养学生独立研究问题的能力”。重新审视目前物理实验教学的现状,我们认为以下几个问题亟待解决:(1)我们的实验所需要得出的结论是学生已知的,无须进行探索,很多实验结果都是由学生主动去凑出数据,实验对学生能力的影响微乎其微,基本没有发挥应有的作用;(2)实验中很少有让学生发现新问题的机会,也使得学生减少了观察、思考和应用的机会;(3)问题答案的唯一和理想化,使学生的思维缺乏应有的多向性和灵活性。
物理实验教学的根本目标要求我们改变目前实验教学的现状,真正让学生在学习中得到知识的增加和能力的提高,使学生能够全面发展。通过对实验教学的研究,我们认为探究性实验可以帮助我们实现这样的教学目标。
探究性实验不仅仅是一种各项科学能力的全面综合化的手段,更具意义的是通过这种手段让学生实践和体会自己发现问题,活用物理原理和运用科学方法进行实验的全过程,使学生有机会展示在学习中获得的各项技能和能力。探究性实验除了反映认知和动作技能领域的教育目标外,同时也反映了情感领域的教育目标。它既是一种综合的教学手段,同时也体现了教学改革的教育发展功能。
物理实验能培养学生的兴趣和激发求知欲。实验具有真实、直观、形象、生动的特点,不仅满足学生动手操作的愿望,更重要的是让学生体会到“发现”和“克服困难解决问题获得成功”后的喜悦,从而增强信心和学习欲望,进而转化为一种热爱科学的素质和志向。
实验可以创设学生有效掌握知识的学习环境,在教师的指导下,通过观察、实验、操作、游戏等亲身实践体验,主动去探索新知识、获取新知识,实验是对学生进行意识训练和科学方法训练的有效途径。
目前国内中学物理实验教学受到了很大的重视,许多老师做了或正在做实验教学的试验,逐步摸索一些实验教学的新方法。至今,我们物理实验教学的方式大概有以下几种。
1.演示实验教学
物理课本中安排了大量的演示实验,其目的就是要让学生在观察的基础上接受物理知识,为学生理解知识提供直观的感性材料。物理演示实验包括课堂演示和课外演示实验。课堂演示实验主要由教师操作,并通过教师的启发,帮助学生对实验进行观察思考,以达到教学目的。演示实验的教学效果是以学生能否达到预期的学习效果来衡量的,因此教学效果并不取决于实验本身,还取决于教师主导作用的发挥。这些实验多为验证性实验,必须操作简练、现象明显、推理说明合理等。常规的教学过程中教师先讲解,再演示,然后把所观察到的现象和结论总结出来。这就要求教师认真做好每一个实验,但是在平常实验过程中却常常缺少教师的自由发挥。演示实验中教师是实验的主体,处于主动地位;学生是观察的主体,处于被动地位。实验的目的主要是训练学生的观察能力。但这样做的结果却是,学生失去对实验的神秘感和探索的欲望,也必然调动不了积极性,发挥不了自身的主体作用,培养不了独立操作实验的能力。
2.分组实验教学
学生分组实验教学,是在教师的指导下,由学生独立完成实验操作,处理实验数据,得出实验结果的一种实验教学方式。学生分组实验,是学生掌握实验技能,培养实验操作能力,实践物理研究方法,提高学生思想品质的主要途径之一。在分组实验中,学生既是实验的主体,又是观察的主体。当多人一组时,观察主体的被动性,常成为妨碍学习效果的主要原因。
在分组实验的基础上又有人提出强化实验教学。首先要求学生完成课本上的每一个分组实验,然后根据教学要求和学生的知识水平,突出物理学科特点,强化实验在教学中的作用,灵活开拓一些实验,让学生通过实验研究,来获取新的知识。在教学过程中,充分利用学生已有的知识和挖掘学校仪器设备条件,扩大学生亲自动手的机会。
3.实验目标教学
这是以美国教育心理学家布鲁姆的教育理论为基础的“目标教学”的推广。他将学生实验的教学目标分为知识、领会、操作、分析、综合、创新六个层次。在教学中以教学目标为指南,学生实验的教学活动应有预习、讲解、操作、评议、整理、小结六个环节。最后根据实验中知识点和操作要求,按照各个学习水平列出目标测试的“双向细目表”,根据该表制定测试试题,从而全面检测教学目标的实施结果。
在实际的实验教学中,大多数实验目标教学仍然是形式上完成大纲规定的各项实验,对于实验教学中学生在知识水平、操作技能和科学素质等方面缺乏明确、具体和客观的目标要求。
4.探究性实验教学
探究性实验教学是在学生已有的知识和初步具备实验技能的条件下,对于可以通过实验来探索研究的一些物理规律的课题,采用师生协调活动进行探索性实验的研究式教学方法。采用这种教学方法可以让学生自己去探索规律,成为科学知识的主动探索者。这样的实验不仅是为了验证实验结果,更重要的是培养科学认知的方法,并把这种科学认知方法带到生活实践中去,让他们去获得探究的工具,养成探究的习惯。如此,学生就真正成了学习的主人。在这种教学方法中教师以探究的方式将科学呈现给学生,学生通过探究活动学习科学知识和科学方法,是最近较为提倡的一种教学方法。
5.课外实验教学
课外实验是指学生在教师指导下,发展个人兴趣和特长的活动。它是物理教学活动的有机组成部分,对于培养学生学习兴趣,巩固书本知识,锻炼动手能力等有很大作用。课外实验具有较大的伸缩性和灵活性,同时在内容上丰富多彩,具有新颖性,在帮助学生拓展知识和充实精神生活等方面起着积极的作用。学生通过实验,增大实践机会,除了教材提供的有关活动内容外,有时还要创造条件自己动手设计制作、自我检查,这有利于培养学生思维能力、探索创造精神和独立活动能力。
创新意识和探索能力是理科教学的重要目标之一。在我国新的物理教学大纲中明确提出“要使学生受到科学方法的训练,培养学生的观察和实验能力、科学思维能力、分析和解决问题的能力”,“要鼓励学生具有开拓意识和创新精神”,“培养学生独立研究问题的能力”。重新审视目前物理实验教学的现状,我们认为以下几个问题亟待解决:(1)我们的实验所需要得出的结论是学生已知的,无须进行探索,很多实验结果都是由学生主动去凑出数据,实验对学生能力的影响微乎其微,基本没有发挥应有的作用;(2)实验中很少有让学生发现新问题的机会,也使得学生减少了观察、思考和应用的机会;(3)问题答案的唯一和理想化,使学生的思维缺乏应有的多向性和灵活性。
物理实验教学的根本目标要求我们改变目前实验教学的现状,真正让学生在学习中得到知识的增加和能力的提高,使学生能够全面发展。通过对实验教学的研究,我们认为探究性实验可以帮助我们实现这样的教学目标。
探究性实验不仅仅是一种各项科学能力的全面综合化的手段,更具意义的是通过这种手段让学生实践和体会自己发现问题,活用物理原理和运用科学方法进行实验的全过程,使学生有机会展示在学习中获得的各项技能和能力。探究性实验除了反映认知和动作技能领域的教育目标外,同时也反映了情感领域的教育目标。它既是一种综合的教学手段,同时也体现了教学改革的教育发展功能。