谈高中物理演示实验教学改革

叮叮小文库谈高中物理演示实验教学改革物理学是一门以实验为基础的科学，搞好物理实验教学对 激发学生的兴趣提高学生的操作技能，培养学生的探究能 力，养成科学的思维方式，形成严谨的科学态度和科学精神等 都有极其重要的作用。因此，如何搞好物理实验教学，培养 学生良好的科学素质是当前物理教学改革的重要任务。物理实 验可以分为两种：一种是以师生互动方式为主的演示实验，一 种是以学生独立完成为主的分组实验。其中演示实验是物理实 验教学中的重点，其教学质量的好坏直接影响学生对物理概念 的理解。然而，目前我国高中物理演示实验教学方式还存在许 多误区和不足，需要我们进行改革。本文将谈谈高中物理演示 实验的教学改革，并结合教学实践谈些粗浅的体会与建议，与 同行商榷，以期抛砖引玉。1 、演示实验在高中物理教学中的作用 演示实验在高中物理教学中占有很大比重，并且国家高中物理教学新大纲中对演示实验安排又有所增加，由此可见演示实验在中学物理教学中有重要的地位。首先，演示实验能够促进学生的认知水平发展。演示实验能够为学生提供丰富的感性材料，帮助学生建立思维的模型， 克服知识的难点，或为科学结论、规律提供实证。例如：对 光的色散现象，假如没有用棱镜对白光的色散演示，学生是绝 对相像不出白光中有如此丰富多彩的成分的，也无从了解光谱 中的颜色是如何排列和渐变的。其次，演示实验能培养学生科学的思维方法和各种能力。物理学实验中有许多富有创造性、启迪人思维的好方法，教学中可以通过演示实验或直接点出或潜移默化地向学生渗透这些好 的方法和思想；在演示的过程中使学生通过观察、分析、想 象、假设、归纳表达等来培养和提高其各种能力。最后，演示实验能培养学生良好的科学素质。实验除了对知识的掌握，智能的提高又明显作用之外，对非智力因素的培养也有显著的作用，不仅能培养学生实事求是的科学态度，严谨细致的工作作风和坚忍不拔的意志品质，而且能有助于学生 形成正确的观点、观念、优秀的道德品质，培养高尚的思想 情操和浓厚的学习兴趣。2 、当前高中物理演示实验教学现状分析 由于受传统的教育方式、传统的用人制度的影响，我们的教育多以抓分数的应试教育为主，而忽略了对学生潜能的开发和专业技能道德培训，过于强调课堂教学，而忽视了实验教学。因此，各个学校对实验教学的投入都很小。又由于现阶段正在推行文理大综合考试，物理实验的分值过低，甚至没有，这就造成了学校对物理演示实验教学的观念更加淡薄。鉴于以上原因，在实际教学过程中就出现了以下问题： 2.1 教学手段落后许多实验器材一用就是一、二十年，现代化的教学辅助工 具如计算机基本上没有使用。演示实验达不到理想的教学效果，有效的实验因素没有发掘出来，不能满足学生科学素质培 养的要求。 2.2对“物理实验在教学中的作用”的认识存在偏差把物理实验仅仅当作为理论教学服务的工具和手段，没有认识到物理实验本身是充满理论的认识过程，是物理教育必有的内容。在演示实验教学中表现为只强调直观观察，或单纯在量的方面追求尽量多的现象刺激，或认为实验可做可不做，而忽视了对每个实验在教学中的目标等质的方面的深入探讨和精心设计。2.3 教学方式缺乏创新教师“自弹自唱”的多。在演示中，有些教师用语言描 述代替演示操作、不做或少做演示实验，有些教师是自己做， 自己读，学生们仅仅是观察、观看，有些老师虽然也让学生 参与实验， 注重了边讲边实验，但是由于老师是“ 主唱 ”， 往往影响了学生们学习的主动性，而且易给学生造成这样的印 象：数据是老师凑出来的。以上这些情况严重挫伤了学生的积 极性和主动性，严重影响了学生对演示实验的态度。3 、高中物理演示实验教改建议 在从“应试教育”向“素质教育”转轨的今天，物理实验教学的地位日渐提高，如何在我国现有的条件下发挥物理实验在中学物理教学中的作用，利用演示实验来激发学生的学习兴趣，启发学生的思考，培养学生的实践精神和创新意识，提高学生的探索能力，需要我们在教学实践中不断探索、改进与创新。我们的教改建议是： 3.1 提高物理演示实验效果演示实验的效果，主要看它是否能在学生大脑中建立起基础物理现象的鲜明表象，还要看它是否能促进学生理解知识，提高学习物理的兴趣。要做到这一点，首先要使物理实验操作 成功，而且现象明显、富有感染力。由实验的结构分析，结合中学物理教学实际，不难发现，演示实验不理想甚至失败的主要原因如下：一是实验动力源欠 佳或运用不当。如热源放热不均匀、电池内阻过大，平行光 源不平行、亮度太弱。二是实验调控装置不灵敏、实验条件 不满足。三是演示方法过于按部就班，没有独创性。对于各 类演示实验其效果不佳的具体原因有所不同。为了使演示实验 能建立生动的物理情景，根据以上分析，一般来说可采取下述 改进措施：一是提高实验动力源和调控装置的性能。二是改进 实验方法，突出实验效果。三是增强演示实验的独创性，分 步骤、分阶段演示。3 . 2 加强边教边实验，让学生真正参与学习按照我国目前的条件，实行实验室授课制还有一定的困难，课堂演示实验教学主要还是在教室中进行，必会受到课堂时间、空间的限制，如何能在这有限的时间、空间里，增大学生的实践活动量，培养其实践能力和创新意识呢？那就是采用“边教边实验”教学方式。边教边实验是演示实验的教学方式之一，就是教师边做演示实验边分析、推理或者边讲原理边做演示实验，并且把两者有机地结合起来，既穿插进行，又融合在一起，同时让学生亲自动手做实验或者是在教师启发引导下让学生边动手边做实验、边分析、归纳总结来验证规律或探索规律。边教边实验可以为学生创造良好的物理环境，扩大师生在课堂内的信息交流，有利于在教师的主导作用下发挥学生的主体作用，能增加学生自己动手、自行操作、自我展示的机会，让学生自我探索、自我发现、真正参与学习、主动探求知识。从现实情况来看，制约演示实验教学效果的因素中最关键的还是学生缺乏“实践”。通过笔者的教学实践表明，采用边教边实验的教学方式能很好的增强学生的学习主动性和学生的求知欲望，能达到演示实验教学的效果。3 . 3 整合现代计算机技术，模拟演示现代物理实验现阶段，计算机、多媒体技术的发展，对教育、教学带来一系列的影响，已经渗透到教育、教学的各个方面。在高中物理的实验教学中，计算机辅助教学已经出现在实验的各个环节中。计算机可以模拟一些比较难以实现的演示实验。教学实例：在高中物理的物理光学教学中，光的干涉、衍射的实验一直得不到很好落实，原因在于：常用实验仪器如 J-2515 型双缝干涉实验仪、J-2522 双缝干涉、单缝演示观察仪造价高，学校配备少。同时次实验的演示效果也不好，对于常用的小功率氦 - 氖激光器观察效果好，但波长又不可调节，影响实验的完整性。对于此类实验，我们应该采用计算机模拟技术来模拟显示光的干涉、衍射现象。在模拟过程中，可以通过调节波长、缝宽、缝距等程序中对应的参数，观察模拟光的干涉、衍射光强的分布变化，以达到较好的模拟显示效果。另外，近代物理实验由于成本高受条件限制，在高中物理教材中，只是书面讲了讲，为了能给学生一个形象、直观的认识，我们也可以用计算机技术来模拟显示这些实验，诸如：汤姆生的原子枣糕模型、卢瑟福的粒子散射实验等。另外，我们还可以从网上下载一些好的软件（物理模拟实验室、光学实验室等），以供学生自己设计或观