在当前中学物理教学中存在这样两种现象:一是很少做实验,毋庸置疑,它会影响物理教学的质量;二是学校和教师比较重视实验,花了不少的时间和精力,但效果却不理想,学生虽然在做实验,但对初阶的兴趣越来越淡薄,实验的技能也没有明显的提高,对理论学习的帮助似乎也不大。后一种现象告诉我我们,实验教学的功能并不会自然而然地发挥出来。对实验教学的目标设置不当,或没有深刻的理解,实验教学内容和方法和选择不合适,缺少有效的评价方法等,都会使实验教学脱离健康发展的轨道。培养学生学习物理兴趣,激发动机是物理教学的一个重要目标,无论在实施课堂演示实验,指导学生分组实验,还是组织学生课外实验中,都应当把它作为一项重的指导思想和教学原则。

一、从物理的本质看,物理学实验是人类认识世界的一种重要活动,是进行科学研究的基础

新课程标准明确指出:“物理学由实验和理论两部分组成。物理学实验是人类认识世界的一种重要活动,是进行科学研究的基础。”该标准要求学生以实验室的活动为手段,通过探究,自己去设计实验,选择仪器,收集实验数据,归纳并总结规律。该标准还明确指出:“学校和教师应该根据要求安排足够的学生实验和演示实验。应该充分利用实验室现有的器材,尤其应该利用多年闲置的器材开发新的实验。”过去的物理实验只限于教科书规定的几个有限的实验,新课程标准则要求根据探究活动的需要,让学生尽可能多地进行实验活动,而不是局限于教科书上的几个实验。由此可见,实验在中学物理教学中具有重要的地位。

二、物理实验能有效促进学生认知的发展

物理世界是丰富多彩的,中学物理实验(包括教材中设置的众多“小实验”和“做一做”等)大大地促进了学生的认知发展。具体表现在以下几方面:

1.加强学生对知识的理解和巩固。学生通过物理实验,可以大大丰富感性认识,深化与活化已掌握的物理知识。实验与其他物理内容的密切联系,可以使课堂教学得到不断延伸。

2.通过实验活动培养学生观察、动手、动脑的能力。学生学习物理感到困难,其重要原因之一,就是不会把所学的知识用来研究具体物理问题。通过实验,可以使学生养成善于分析、善于总结的良好的习惯,使学生感到物理知识亲切,能解决生活中的具体问题。

3.提高学生学习物理的兴趣,发展学生的个性。物理实验以灵活、生动、多样、有趣等特点,激发学生学习物理的强烈兴趣,有利于因材施教,发展学生个性,开发学生智力。

4.培养学生的劳动观点和组织管理、经营管理的能力。通过实验活动,不断培养学生热爱劳动,把知识传授与思想教育有机结合起来了。如果是课外实验,则既经济又科学,变废物为器材,可以培养学生勤俭节约的优良品质。

5.形成学生从生活走向物理,从物理走向社会的不断深化的思维过程。中学物理实验是贴近学生生活的。通过实验,学生会从身边熟悉的生活现象中去探究并认识物理规律,同时教师加以启发,他们能将认识到的物理知识及科学研究方法应用于生产生活实际中,解释和探索社会上更为复杂的物理现象。

三、更新实验教学观念

传统的物理实验教学观念,大都只是希望通过实验、验证某个规律,实验教学是一种预先设置好的实验演练,学生被动接受多,主动探究少,因而导致学生死记硬背、机械训练。学习的兴趣消失,操作能力的培养被忽视,学生的主动性被压抑,因此不利于培养他们的实践能力和创新精神。

为了转变教学观念,在实验教学中要着重从以下几个方面努力。

1.强调环境对学生学习物理的重要作用,要在物理实验环境中学习物理,积极营造一个宽松、和谐、民主而不失严谨的实验环境,精心设计难易适度的实验问题,提供与实验有关的社会、生活背景资料,创设“疑”“趣”“难”等特征的问题情景,以激发学生学习物理知识的兴趣,引发学生对情景中隐含的问题进行思考,以此启发、引导学生从情景中发现问题、提出问题。

2.强调教学始终需要关注学生,以学生的发展为核心,要充分发挥学生的主动性,倡导“自主、合作、探究”的教学理念,要考虑不同层次学生的差异性,让每个学生都有动手的机会,力争让学生在研究中学习,在学习中发展。

3.强调教学不只是让学生获得科学结论,而是要让学生了解得到这些结论的过程,积极引导学生亲身经历科学探究活动,学会从物理现象和实验中归纳出科学规律,并能运用这些科学规律解释日常生活中的现象,进而能保持对自然界的好奇,增强对大自然的亲近、热爱以及与大自然和谐相处。

4.强调学生之间的相互作用,开展协作学习,采用小组合作探究学习方式,互相启发、共同提高,为学生的学习和终身发展奠定坚实的基础。

四、拓展实验教学渠道

课堂实验仅仅是实验教学的一部分,学生有相当多的时间活动在课堂以外。因此,教师必须将课内课外、校内校外有机地结合起来,为学生提供更多的创新的渠道。

1.实验课后,开放物理实验室,学生可以利用课余时间去重温和改进实验。这样,即为课堂上实验效果差的学生提供了初步完善的机会,又为优生提供了探索提高的机会,让学生有更多地表现、发展和训练的渠道。

2.组织学生参加创新实验兴趣小组活动,让学生在课余时间内自我设计课内演示实验、课外兴趣实验、家庭小实验、趣味小实验等,试做后在课内或课后给师生们表演,共同探讨、创新完善、总结提高。

3.让学生拥有或自制教具。如自制“土电话”“潜望镜”等,从而让学生有更多摆弄实验装置的机会。

4.可引导学生进行多媒体课件制作。例如:让学生设计课件模拟日食、月食、自由电子的热运动等。

实验是物理课程改革的重要环节,是落实物理课程目标,全面提高学生科学素养的重要途径,也是物理课程改革的重要条件和重要课程资源。任何时候都应该十分重视实验的创新。实践证明,培养学生的创造性思维关键在于教师。要让学生具有创造精神,教师首先要实施以创造性教育。依靠具有创新的教师通过创造性的教育一定能培养出创造性的学生,而教师对实验创新又是落实这一目标的一个关键。