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浅谈对学生实验探究能力的培养

2021-06-20张玲芬

教育周报·教研版 2021年14期
关键词:物理科学实验

张玲芬

新的物理课程目标,要求学生:经历基本的科学探究过程,具有初步的科学探究能力,乐于参与和科学技术有关的社会活动,在实践中有依靠自己的科学素养提高工作效率的意识,具有初步的实验操作技能,会使用简单的实验仪器和测量工具,能测量一些基本的物理量。通过探索物理现象,揭示隐藏其中的物理规律,并将其应用于生产和生活实际中,培养学生终生的探索乐趣、良好的思维习惯和初步的科学实践能力。

初中是学习物理的起点,是学生进入物理知识宝库的启蒙阶段,是培养学生观察事物、分析问题、解决问题能力的关键。因此,在初中物理教学中启发培养学生对物理的学习兴趣,调动其学习积极性,对学生一生的发展有着不可忽略的作用。初中生有强烈的求知欲望,对各种新鲜事物好学、好问,富于幻想,但他们这种学习积极性往往是短暂的,遇到较为抽象的物理知识时,他们很快就会失去学习积极性,甚至放弃学习物理。“牛顿看到果园里的苹果落地能发现伟大的定律,伽伐尼靠敏锐的观察力为伏打电池的诞生奠定了基础,吉尔珀特在游戏玩耍中最先从理论高度认识了电磁现象……你也许能在复杂的生活实际中能找点什么!”新的物理课程正是基于这个出发点安排了大量的活动和实验,使抽象的“物”和“理”在教室和讲台重新变得具体,使晦涩难懂物理情景得以真实的展现,少一点儿抽象的概念把物理学好。

新的物理课程标准重要特点之一:大量的学生活动和物理实验。新课程要求:初中物理教学要以观察、实验为基础,因此,教材中的各类实验和实验性问题明显增多,感性认识的积累有助于抽象逻辑思维能力的培养,有助于学生养成尊重事实、勤于动手和按科学办事的良好科学习惯。”通过许多有趣的物理实验及其对生活物理的探究,让学生能保持对自然界的好奇,对科学的求知欲,乐于参与观察、实验、制作、调查等科学实践活动。如:在“装满水的杯子里还能放多少回行针”,学生的好奇、探究、乐于参与的激情很是高涨,教材中安排了大量的演示实验、学生随堂实验、分组实验、课外小实验,这些实验取材容易、制作简单、紧密结合教材,趣味性浓、实用性强等特点,有些学生实验可以让学生在家中自己设计,自己找实验用品,自己动手、自己分析原因、总结成败,既能体会到科学实验的艰辛,同时也能让学生体现到实验成功的喜悦。认真做好这些实验,不仅有利于巩固所学的物理知识,提高学生实验技能和动手能力,还可以让学生去体验科学概念和规律的形成过程以及科学探究的方法。特别是开始的一些实验,一定要认真做、全部做、帮助学生做,而且要做得成功。这样能使学生兴趣盎然,更加投入。认真做好这些实验,既能清楚地引入概念,顺利地得出规律,启发引导学生解决一些实际问题,突出物理知识的趣味性,旨在创造意境,能激发学生的学习物理的兴趣,使他们轻松愉快地自觉学习。

新的物理课程标准的另一个显著特点:“旨在培养学生从事研究的必要的探究能力。就是要使学生参与科学探究活动,能主动地学习、主动地发展。过去有种观点,认为“知识就是力量”。课堂教学中往往是老师讲,学生听,学生完全处于一种被动的学习状态,他们学到的是知识的结论,但却往往忽略了知识的产生过程以及获取知识的方法和手段。杨振宁博士曾经就读于中、西方在当时最著名大学物理系(西南联大物理系和芝加哥大学物理系),后来他在分析中西方物理教学差异时回忆到:“中国物理教学习惯于演绎法,就是从大的原则开始、从已经了解的、最抽象的、最高深的原则开始,然后一步一步地推演下来,因为有了这个原则,所以会推演出必然结果……”,“……芝加哥大学物理系的研究方法完全不同,当时著名的物理学家费米和泰勒他们的注意点不是最高的原则,这并不是他们不懂最高原则……他们眼光中随时注意的东西常常是当时的一些新现象,他们的研究方法是先抓住这些现象,然后从这些现象中抽象出精神。我把这取名为归纳法。”(摘自杨振宁在华中理工大学的演讲《我的治学经历和体会》)。前者虽然强调了知识的“系统性”,但往往与实际问题脱节,很空洞,与“物理”名不副实。后者以“物”为基点,观其外形,明其内理,符合人的认知规律。物理新课程指出“物理课不是僅仅简单地向学生揭穿谜底,而是将引导学生像科学家那样去研究、探索这些物理现象。”“初步体验科学家们的研究方法”。让学生自主地抓住自然的事物、现象,通过探究自然的过程而获得知识。要引导学生积极地参与知识的获取过程,探求获取知识的方法和手段并内化为学习和研究的能力。在教学中正视探究自然的过程,将其列为重点,要通过过程的探究而获得知识。同时善于挖掘和调动教学中的非智力因素,促进智力因素的发展。不断激发学生的求知欲和上进心,使学生乐学、爱学、会学,从而创造出一种和谐的学习气氛。如:“究竟能在装满水的杯子里放多少回行针呢?”学生就会猜想:十枚,二十枚,三十枚……然后学生自然就会想到用实验来说明问题,学生在做这个实验的时候,一边在数数一边在猜测,总在不断猜测、验证、也在更正。最后验证了猜想,也许其猜想与实验的结果相符,也许不符,这样就会想到“为什么”?从而分析原因,求真知识,学到知识,也懂得科学的探究过程:猜测、验证、更正、分析、再实验。从自然科学认识论来看,主要是从感性到理性,从形象到抽象的认识过程。坚持实践→认识→再实践→再认识的认识论。从方法论来看,就是坚持理论与实践的统一,其方法要有序可寻,循序渐进。整个探究的学习过程由提出问题→猜想与假设→制定计划与设计实验→进行试验与收集证据→分析与论证→评估→交流与合作→发现新问题→等诸环节组成。形成“观察现象→猜想假设→提出问题→设计实验→讨论交流→总结规律→练习运用”的课堂教学结构,而在每一项教学活动中,始终要调动学生积极参与。即使判断错了,也不要挫伤学生的学习积极性。老师应根据学生的知识水平,思维障碍作适当的调控,使课堂呈现合作和谐的气氛,发展学生的探究精神。

初中是物理学科开始学习的起始点,更是一个关键点,无论是教师还是学生都要从心理上重视。在如今素质教育的改革大潮中,作为实施者—教师,则更应该积极探索以适应新教材的改革,社会的需要,更多地教给学生的科学学习方法、探究问题的能力。

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