浅谈初中物理实验教学现状及改革对策

2019-12-03 16:36:58

  【内容提要】:在国家经济急速发展的今天,越来越需要具有良好动手操作能力的技术型人才,物理课程能很好地培养这类人才,其物理实验则提供了打造这类人才的良好平台。在新课程改革中“探究性实验”开始被广泛关注并得到了诸多初中物理老师的认可,但是,自改革至今初中物理实验教学究竟呈现出了怎样的现状?又开始浮现出了哪些亟待解决的问题?本论文以自己在实际教学中的体会为基础,客观分析初中物理实验教学的环境,教学中存在的问题,学生的学习状况,并提出相应的改进建议。

  一 初中物理实验教学环境

  自二十世纪八十年代中期,各初级中学都相继建起了物理实验室和生物化学合一实验室模式的"初中实验中心",有了开展实验教学的基地,装备条件有了巨大变化,实验教学得以巩固和发展。并且随着新课改的推进,各教育机构都更加重视培养学生的科学探究能力,开始加大实验投入的力度。但是这只是现行初中实验设备上的一个总体情况,纵观农村和城市这两大板块我们不得不承认在物理实验教学资源上都存在着相应的问题。

  大学时期,我曾在南充的一个乡镇中学去顶岗,在那里深刻体会到了农村中学实验器材严重的欠缺情况,在这所学校里,没有一个开放的物理实验室,也没有物理实验仪器,只能通过在黑板上画给学生看或是直接照着书讲解,我们深知这种情况在如今很多农村中学里仍属于普遍现象。如今,我任教的学校不仅有专门的物理实验室,还配备有比较完善的实验仪器。但是随着时间的推移,课程改革的推进,原有的装备已不能完全适应现代教学的需求,加之原有的实验器材老化,损耗严重,仪器缺损没有及时填补、维修,有些学生分组实验依旧无法顺利完成。

  在实验仪器投入上,农村和城市的学校明显存在巨大差异,农村中学属于在投入上严重不足,实验器材极度匮乏,仪器配置达不到国家规定的三类标准,城市中学的实验器材老化情况严重,更新和维护未能及时跟上课改的步伐。

  二 实验教学存在的问题

  1.应试教育后遗症

  学校和教师受传统应试教育的影响,普遍存在着单纯追求升学率的办学思想,重理论轻实验。虽然很多教师对初中物理新课改理念呈认同态度,并能在教学实践中予以体现,但由于受到中考的制约,受到应试教育的严重影响,他们仍然重点关注学生的学业成绩,而对学生能力的全面培养有所忽视。同时对于“引导学生积极、主动地学习,培养学生独立思考的能力和习惯”的指导思想不够明确。其实,这样教出来的学生一遇到实物就束手无策,不知道如何动手,更不知道如何思维,仅仅只会一种机械的记忆和背诵。

  2.实验教法单一

  从我国教育开始向素质教育转变起,探究性实验就开始被广泛倡导,但是在实际课堂上,由于探究性实验需要综合考虑多方面的因素,很多老师依旧不敢放手让学生去自主探究,以演示实验为主的验证性实验仍占多数。教师不愿在实验教学方案的设计上下工夫、花时间,导致实验教学方法形式单一、陈旧、单纯为了完成教学任务而安排实验,教师在实验教学中一手包办现象比较突出,学生最多只是机械模仿,缺少动手和动脑的机会,能力得不到相应的提高。

  长期以来,初中物理教学的实验往往以验证为主,导致学生的思维受到了限制,不会思考为什么要这样做。例如研究凸透镜成像规律的实验中,很多教师都是直接规定学生要严格按照实验的顺序:U> 2F;F2F;U;U=2F;U=F去验证这五种条件下凸透镜成像特点。这种方法完全没有给学生一个自由探索的空间,学生做完实验后可能只记得在这五种情况下凸透镜的成像特点,但对为什么要这样探究基本是一头雾水。如果在调整凸透镜、光屏的高度,使烛焰、凸透镜、光屏的中心在同一高度后,先让学生确定一定的物距,自由移动光屏,看能否在其上成像?成像状态如何?再确定另一物距,移动光屏,观察成像的情况,或者确定一定的像距,让学生移动烛焰慢慢从远处靠近透镜,观察烛焰在光屏上的成像情况,给学生一个自由探索的空间,对实验有一个感性的认识。实验完后再让学生自己归纳出凸透镜的成像规律,这对学生探究能力及分析归纳能力的培养肯定胜过第一种情况。

  此外,在平时的实验教学中,教师往往是采用先准备仪器、做实验、观察现象、归纳出结论的步骤进行。而没以学生实际(认知水平,学习习惯等)、教材特点去设计教法,不注重情境的创设,引发思维的积极性[1]。这与物理课程标准提出的培养学生的科学素质、创新精神和创新能力的要求背道而驰。我们必须明白学起于思,思源于疑,兴趣是学习的第一老师,恰当的创设情境或提问都能激发学生思维。

  3.对小实验不够重视

  在新教材中列出了许多小实验,而在教学过程中教师小看了这些“小实验”,认为这些学生一看就明白的小实验,没必要做。其实这些“小实验”是“大”实验的基础。前苏联的教育巨匠苏霍姆林斯基有这样一名话:“学生的聪明才智来自他们的手指尖”[2],揭示了动手实验的重要性。且学生动手操作是激发学习兴趣,发挥创造性的有益活动。如小实验“你能制霜吗?”让学生动手实践,既提高了学习物理的兴趣,又明白了霜的成因,可谓一举两得,何乐而不为?

  在平时的物理课堂上,许多老师当遇到教材上的重要实验不能做时就选择不做实验。其实在教学过程中遇到缺少实验器材和实验器材损坏是很常见的,能够说明一个物理现象的绝非只有教材中所例举的实验,我们完全可以考虑利用身边一些简易的装置制作小实验来有效的完成教学内容,朱正元老先生所提倡的"瓶瓶罐罐当器材,拼拼凑凑做实验"的实验教学思想还是极有价值的。利用身边常见的或是容易获取的物品做物理实验,不完全是因陋就简、废物利用,而是因为器材为学生所熟悉,学生会更感兴趣。就说过“一项实验,使用的材料越简单,学生越熟悉,就越想透彻地获得所验证的结果”[3]。例如,在上“大气压强”这节时,对于大气压强的存在许多学生往往不易理解,马德堡半球实验是第一个证明大气压强存在的实验,但是有的学校没有半球实验得器材。有的老师就只是给学生讲讲马德堡半球实验是怎么回事,实验现象又是怎样的,学生对于凭空想象两个半球竟然用8匹马都无法拉开常常会持有怀疑的态度,但如果利用生活中的器材做做如覆杯实验,两个吸盘对拉的小实验,学生就容易接受多了。

  我们在平时的教学中应该鼓励学生利用身边随手可得的现有材料进行实验探究活动和各种物理小实验,这不仅能培养学生的兴趣,加深对物理知识的理解,而且从实验探究过程中体验科学过程,领悟研究方法,学会科学思维,提高操作技能和创新能力[4]。

  4.实验考核存在问题

  现如今,各个地区都在中考前有关于实验操作的考试,但是通过自身实际感受发现这种考试仍存在非常形式化的现象。虽然考试内容比较合理的包括了考理论和考操作两部分,但是很多学校都是在实验操作考试前一段时间对要考查的实验进行强化式的突击训练,每天都把学生拉进实验室,学生在刚开始的几天还比较有激情,到后面发现每天都要做实验,且要在时间根本不充足的情况下熟练掌握每个实验的操作步骤是件十分困难的事,于是很多学生到后面开始麻木,在思想上也开始懈怠,为了应付考试,大部分学生会选择背住考试实验的理论及操作步骤。

  这样的考核方式根本达不到考察学生综合能力的效果,教育的最终目的是要让学生能用所学知识来解决生活中的实际问题并有所创新。有学生在很熟练且操作十分规范的“探究”了杠杆的平衡条件后,连生活中我们为什么要使用剪刀都不能解释,也有学生在“探究”了串并联电路电流电压规律后,连卧室里两个开关控制同一盏灯的电路是怎样连接的都不知道。所以,对于培养学生的综合能力,这种形式化的实验操作考试还有待改进。

  三 初中物理实验教学改革对策

  3.1 转变观念

  初中物理实验教学的现状在很大程度上与观念有关,由于中学的教育直接关系到学生的升学,整个社会也好像已经形成一种“共识”,往往以升学率的高低来评价学校的教学质量,衡量教师水平的标准,要促进实验教学改革,转变观念是关键问题。

  正视学生的升学率,我们不能把物理实验教学的现状单单的归咎于物理教师,其实不少教师是深知物理实验的重要性,而且也曾经设想或尝试采用较好的教学方法,但迫于各方面的压力和条件限制,最后不得不放弃。因此要转变观念,就要转变整个社会的观念,要让学校和教师以及家长一起转变观念。

  学校领导只有树立了新观念,才能在课程设置、经费投入、师资调配和其他相关方面充分考虑到物理实验教学的实际需要。同时也要让学生、家长知道素质教育的重要性,使他们从以前单单追求短期学生成绩和升学率的片面认识中转变过来。这样才能给广大物理教师一个广阔的发挥才干的空间,使他们能自由地投身于物理实验教学改革中去,充分发挥主观能动性,在教学中大胆采用创新教学方法。只有这样得到各方面的大力支持,物理实验教学的改革才能大步向前迈,才能改进现状。

  3.2 解决由于学校教学仪器设备的不足对物理实验的限制

  (1)对实验材料的不足, 从“材料不到位”到“自已去找来”,树立“瓶瓶罐罐当器材”,“拼拼凑凑做实验”的理念和思想,在实验器材缺乏或不足的客观条件下,利用身边可以利用的一切资源,拼拼凑凑制成一些实验教具和器材,便能完成许多不具备条件而无法开展的实验。它不但能补充仪器不足,减轻学校经费开支,更重要的是还能提高教学质量,而且有助于培养师生的动手操作能力、观察能力、独立分析问题和解决问题的能力以及实事求是的科学态度、创新意识和创造能力;用自制教具辅之完成教学,同时也使学生受到良好的科技意识教育。

  (2)加大资金投入,对于学校由于种种原因(器材不足,效果不好,环境不允许等)而不能顺利开展的实验,可以充分利用多媒体手段弥补实验教学的不足,例如:利用实验教学视频和Flash动画展开实验演示和加深学生对所学知识点的理解和掌握,学校可以考虑并计划出更大的房间作为实验室,并每个实验室购置影碟机,功放,音响和电视机等通过视频光盘和课件开展大量不可能完成的实验。

  3.3 提高教师自身素质

  战斗在物理教育第一线上的教师是实施教育的直接参与者,要真正运用好物理实验,使之对提高教学质量发挥出独特的作用,需要物理教师具备较高的实验教学素质,既要有物理学理论和实验知识,又要有教育学、心理学和教学法的知识,还必须脚踏实地亲手实践。

  科学在发展,教育也要发展,没有一成不变的。作为一名普通初中物理教师更要通过不断的学习使自己的实验教学能力和知识水平提高,使自身具备良好的实验能力和实验技能,要有钻研和创新精神。

  (1)加强物理实验教学研究,组织各物理教师对物理中的疑难实验进行专题学习和研究、“仁者见仁,智者见智”,通过教研改进一些实验方法。

  (2)物理教师也应接受新的教育理论、新的教育思想,指导自己的教学实践。

  (3)各地区教育部门应组织力量定期对在职教师进行培训或组织在职教师进修。

  (4)可以进行针对物理教师在物理实验中对实验的设计,实验测量的操作技巧,设计、改进实验以及排除故障的创造性能力,实验考核的命题能力等方面的培训,此外通过举行各级研讨会,提供物理教师间交流与探讨的机会,从而相互促进。

  3.4 改进实验考核方法

  首先,有必要把实验考核尤其是实验能力的全面考核,列为全体学生的物理学科考试的要组成部分。这样才能引起学生对实验的充分重视,才能提高他们的实验能力和实验素养。

  多一些考核学生解决实际问题的能力、创造性思维能力等综合能力的试题。这样一来,由于实验考核的改进,加之有关教育主管部门对物理实验的更加重视,无论是学校还是教师都要加大力度进行实验教学的改革,强化实验教学,才能从实际中逐步实现实验教学的实质转轨。

  总之虽然现在许多学校越来越重视物理实验,要想充分发挥物理实验在培养现代社会先进人才中的作用,初中物理实验教学现状还需进一步提高。

  作者:殷德丽