物理学是一门以实验为基础的学科.实验是物理学的重要组成部分,教学中有特殊的地位,是加强基础知识教学不可缺少的环节.它不仅有助学生形成正确的概念,加深对规律的理解,增强分析、解决问题的能力,而且能直接培养学生用实验验证和探索规律的能力,是其它任何手段不能替代的.初中物理教材(华东版)安排的各类实验185个,其中学生必做实验19个.如何使实验课发挥提高教学质量、造就开拓性人才的作用,是物理教学改革的重要课题之一.
一、不容乐观的实验课开出率
在教学中,我们看到,由于种种原因实验课开出率不高,总有部分演示或学生实验开不起来.教学实践中以讲代做,“黑板实验”的现象时有发生,这是一个较普遍的问题.仅对我们附近的几所中学通过简单调查,结果如下:某企业中学,教学、办公楼均够档次,实验室设备、器材都较先进,实验课的开出率仅为89%;某市属中学,实验室的条件、设备一般,仪器多为60~70年代产品,实验课的开出率为68%;另一市郊中学,无学生实验室,仪器教具严重不足,演示仪器较陈旧,实验课的开出率仅为46%.即使开出的实验仍有不少问题,诸如学生实验中存在着课前不预习,课内不动手,课后不总结,演示实验可见度低,实验成功率不高等问题.
二、实验课开出率低的原因
影响实验课开出率的因素较多,方方面面中有一条不具备就可能导致实验课开不出.如演示摩擦起电实验,仪器完好,教师也有充分准备,只因天阴空气湿度太大,演示难以成功,甚至可能做不出结果,只能讲现象;如用“热得快”演示电流的热效应,用投影片总结实验,若恰好上课时停电,就只能口头实验了;又如实验员偶然有事请假,仪器拿不出来,实验课只好停上.以下从自己体会较深的几点作原因分析.
首先,可能是仪器客观上不配套,教学服务人员没有及时到位,影响了教师工作的积极性、主动性,致使实验课未开或只能以讲代做.随着社会经济的发展,要求教育要向提高人的素质方向发展.近年来,教育思想、教学大纲、教材都有较大的变化,而多数学校的实验仪器为70~80年代的产品,无论在数量和质量上都与新教材不相适应,学校的经费大多较紧,大量投资在实验室建设上还不大可能.学校的实验员很少有专业的,多为其他人员兼职.他们只想把仪器“管好”——不损坏为宗旨,有时新的仪器不舍得让教师使用,或有时对仪器不能做到正确的保养,仅仅只让它清洁是不够的.如我们曾购进两台激光演示仪,它能把中学物理的全部光学实验都演示出来,且光束为红光,可见度高,效果很好.但为了保证激光管的真空度,需定期给激光管通电保养才行,否则,经过一段时间后激光管因得不到应有的保护就不能使用了.另外,实验员有时不按要求配足学生实验仪器,使部分学生实验课上不能动手而只能当观众.
其次,中考中无法直接考查学生动手实验的能力,试卷题不能全面反映学生的实际操作技能水平.中考实验题的命题对教学有导向作用,少数教师误以为即使没有认真做过实验,只要记住实验内容,甚至背实验仍可以抵挡一阵,而且考分不一定低.另外,实验教学目标的分类、测量、评估尚不健全,这对实验教学目的明确化及实验能力培养的具体化不利,因而实验教学达标的情况评价没有依据.同样的实验,不同教师的要求不同,有的侧重实验原理,有的侧重操作过程,有的侧重仪器使用规则、读数方法,还有的就可能“纸上谈兵”了.
再次,教育工作质量的评估仍存偏颇,应试教育的“惯性”使部分教师仍未从争高分的臼巢中跳出.各级行政领导仍以中考的升学率为重要指标来衡量学校工作的优劣,应试教育的思想或多或少地影响着正常的教学工作.物理只是众多考试科目中的一门,比语、数、外的分值低,而实验题又只占这不高分值中很少一部分,它所处的地位就可想而知了.能考出高分可能受表扬被奖励,实验课的开设与否自然就不重要了.
最后,教师的自制仪器、挂图,学生小制作作品受冷落.教师自制仪器多取材于生活用品、用具,制做简单,演示效果明显.如潜水艇、压强计、压杆式抽水机、调光灯等,学生觉得亲切有趣而倍增课堂效果,但这些却遭冷落.十多年的教学实践中,我们曾积累了200余张较好的挂图,几十件优秀的自制仪器,上百件学生小制作作品,因为校舍的搬迁它们都被遗弃了!理由很简单,那些瓶瓶罐罐实在不像仪器,图也不够正规,学生制做的天平、杆秤、土电话、起重机、水位报警器、指南针、密度计、弹簧秤等,更是有些碍眼,影响美观,难登大雅之堂,处理掉就很正常了.
三、想到的……
1.加强实验是物理教育本质的自然回归,符合素质教育的理论和实践的要求.实验渗透着方法教育,对养成良好习惯,训练意志品质有积极作用,是提高素质的重要途径.演示实验生动有趣,易形成悬念;它在创设问题情境,激发学生的学习兴趣,增强学生在学习中的积极性和主动性,引导学生追根求源探索知识上有极其重要的作用.如介绍大气压强时,取一只普通的平口玻璃杯,注满水后用纸板盖住,再倒置,水、纸板均被封住,一下子就可以吸引学生的注意力,激发起搞清问题究竟的欲望;在分析浮力产生的原因一节中,先用一蜡块投入水中,蜡块漂浮在水面上,再将蜡块紧按在容器底上,蜡块却不上浮,学生一定想弄清真正的原因.这样的例子就不再一一列举了.所以,教师要千方百计做好演示实验.物理教育学家朱正元先生说过,物理概念、规律等一些理论的东西往往是“千言万语说不清,一看实验便分明”.学生不用压强计做“研究液体的压强”的实验,怎么能理解液体内部有压强及其规律呢?不做“透镜成像实验”,学生无法理解成像规律,即使强行记住,也会是枯躁无味的,甚至可能怀疑它的正确性;不做“小车从斜面上滚下实验”,学生对“力是维持运动状态的原因”这个错误的感知难以改正;不动手做“安装直流电动机模型”实验,对线圈的平衡位置、摩擦、转速、转向的认识难以深刻;不完成“制做并研究电磁铁的作用”实验,对电磁继电器、电铃、电话的工作原理理解就不会深入.另外,我们坚信,今后中考实验题的命题必然向着做过实验的学生得高分,未做过的得低分或不得分的方向发展,向着能考察学生的实际实验能力的方向发展.
2.改革、完善实验器材的管理制度,鼓励教师自制仪器.实验器材要真正为教学服务,而不只是摆设,就得让物理教师参与管理、采购、维护、保养器材,使之成为教学的重要手段.自制仪器是教师对大纲、教材的理解及动手能力等综合创造力的体现,是创造性的劳动.义务教育初中物理教学大纲中要求:“物理实验室应不断地充实实验设备,更要鼓励学生和教师因陋就简,就地取材自制仪器.”教师和学生的自制仪器往往都是一些已有器具的简单组合,我认为组合就是创造.爱因斯坦说过:“组合作用似乎是创造性思维的本质特性,善于发挥组合作用的人往往都是能有创造,新的组合就是创造.”美国阿波罗登月计划领导者韦伯说:“我们所用的技术都是已有的、现存的,关键在于组合.”提高了认识,教师们应积极地投入到创造中去.各级领导应给予足够的重视和鼓励,让那些看起来不起眼的仪器真正有自己的位置.保留学生小制作优秀作品,使它们成为回顾教学历程的路标,展示教学成果的闪光点.
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