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激趣創(chuàng)新提高物理實驗教學(xué)方案
摘要：實驗是物理教學(xué)中不可缺少的重要環(huán)節(jié)。以前常用的教具已不再是今日的主導(dǎo)，運用學(xué)具進行教學(xué)、實驗和探究活動，具有真實、具體、直觀、形象的特點，有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲，有助于學(xué)生掌握探究方法和技能，幫助啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識，積極提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。使用學(xué)具進行實驗教學(xué)，應(yīng)當(dāng)貫穿在一節(jié)物理課教學(xué)過程的始終。
我國新一輪基礎(chǔ)教育改革綱要提出，在實施新課程的教學(xué)中，要落實“以人為本”的新理念。它要求我們廣大教師，要注重培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、愛好，養(yǎng)成良好的科學(xué)素養(yǎng)，提高學(xué)生的動手操作技能，讓他們通過合作交流，進一步開發(fā)思維，培養(yǎng)他們分析和解決問題的能力，以達到開發(fā)智力的目標(biāo)。而物理課是一門以自然界的事物、現(xiàn)象、規(guī)律為探究對象的基礎(chǔ)學(xué)科，實驗是教學(xué)過程中不可缺少的重要環(huán)節(jié)，運用恰當(dāng)?shù)膶嶒灲叹�，既能培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力，有利于他們分析、思維等能力的提高，更容易給學(xué)生提供探究創(chuàng)新的機會。但是，在以往的教學(xué)實際中，通常是教師的教具占據(jù)著主導(dǎo)位置，學(xué)生只能眼巴巴地看著老師做實驗，自己卻“伸手莫及”、“望物興嘆”，從而導(dǎo)致了“動手能力差”、“高分低能”等一系列問題的產(chǎn)生。
隨著教學(xué)改革的不斷深入，教學(xué)內(nèi)容也在不斷變化。傳統(tǒng)的實驗教具已跟不上教材變化的需要，很多在教材中已不適用，急需補充新的教學(xué)儀器與實驗器材，這是當(dāng)代教學(xué)改革的需要，也是發(fā)展教育的需要。但是新的教具開發(fā)、研制、定型、生產(chǎn)，需要有一個較長的過程，相對課本而言，具有較強的滯后性，還不能及時滿足新的實驗教學(xué)的需要。因此，在大多數(shù)學(xué)校新的實驗儀器不夠完善的情況下，教師除了充分利用現(xiàn)有實驗資源，還可以開動腦筋，靈活機動地利用生活中常用的一些簡單材料，指導(dǎo)學(xué)生制作出物理課中需用的實驗操作材料──學(xué)具，可以解決實驗教學(xué)中許多實際問題。
由于學(xué)具是專供學(xué)生用的學(xué)習(xí)材料，有的用于觀察，有的用于實驗，有的還可以用來制作其它實驗器材。英國著名學(xué)家托馬斯·赫胥黎指出：“假如科學(xué)教育要取得最好效果的話，它必須是實際的。”現(xiàn)代教學(xué)理論認(rèn)為：在物理課的實際教學(xué)中，學(xué)生參與科學(xué)實驗的過程與獲得知識的過程是同步的，而且是同等重要的。學(xué)生在科學(xué)實驗探究過程中，可同時獲得知識并掌握操作技能。生理學(xué)研究表明：人的眼、耳、鼻、手、嘴五官感受知識的比率是不同的：視覺占83%，聽覺占11%，觸覺占3．5%，嗅覺占1．5%，味覺占1%。我們可以非常清楚地知道：視覺、聽覺和觸覺共同作用其感受知識的比率可高達97．5%。在物理課中使用學(xué)具進行教學(xué)，讓學(xué)生親自動手進行實驗，將眼、耳、手綜合運用，可達到最佳學(xué)習(xí)效果。心理學(xué)家認(rèn)為：青少年對知識從感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識的過程，實際是形象思維向抽象思維過渡的過程，事物的形象在記憶中保存下來這是一種表象，也是大腦進行分析、綜合的依據(jù)，是形成概念的基礎(chǔ)。由于青少年的自制能力和自控能力較差，注意力不易集中。若單純依靠教師的講解，要讓學(xué)生完成科學(xué)概念的形成是比較困難的。而學(xué)具則不同，它通過提供實物，再加上教師的語言、眼神和手勢，比傳統(tǒng)的黑板+粉筆要具體、生動得多，給學(xué)生以實在感和興趣感，容易引起學(xué)生對學(xué)具的強烈情感和體驗。只有當(dāng)學(xué)生的理智和情感處在和諧狀態(tài)時，才能置身于真實的情景中，用科學(xué)知識解決實際問題。因此，教師在課堂教學(xué)中能正確地使用好教具，并指導(dǎo)學(xué)生正確地使用好學(xué)具，可以最大限度地幫助學(xué)生理解物理知識，讓學(xué)生在“玩”學(xué)具中獲取更多的知識。
一、巧用學(xué)具，有利于激發(fā)學(xué)生的求知欲
“科學(xué)始于好奇”。中學(xué)生富有好奇心和求知欲，而這正是引起創(chuàng)新的內(nèi)在動力，巧妙地安排學(xué)生的動手操作，可以激發(fā)他們參與學(xué)習(xí)的興趣，喚起求知的欲望，點燃創(chuàng)造的火花。自制學(xué)具正好在這方面有著巨大的優(yōu)勢，它不用象正規(guī)教具那樣“正規(guī)”，它完全可以不拘一格從身邊尋找素材來設(shè)計一些有趣的實驗，并在教師指導(dǎo)下有目的、有計劃地進行，可激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)自覺性和積極性，激勵他們主動探索、鍥而不舍的求知欲望。
由于初中學(xué)生正處于具體形象思維向抽象思維的過渡階段，他們具有愛玩、愛動的個性特點。因此，適時地創(chuàng)設(shè)一些動手操作活動，給學(xué)生提供動的機會，會使學(xué)習(xí)變得自然、輕松、高效。例如，我在上《聲音的產(chǎn)生與傳播》這節(jié)課之前，我布置了一個制作學(xué)具的任務(wù)：利用你身邊的材料，來制作一個可供研究聲音產(chǎn)生和傳播的學(xué)具。任務(wù)布置下去之后，孩子們紛紛忙碌了起來。等到了上課的時間，我首先讓學(xué)生把自己課前所制作的學(xué)具拿出來展示并介紹，他們的話匣子立刻打開了，都爭搶著先介紹，興趣十足。他們有的帶來了口哨，還有的帶來了笛子，甚至還有個男同學(xué)動手制作了一組“水瓶琴”，并說：“我是利用物體的振動這一原理來制作的！……”聽到這句話，我十分開心，感覺這次的活動非常成功，因為這節(jié)課就是要讓學(xué)生知道并了解聲音是由物體的振動而產(chǎn)生的，我?guī)缀鯖]有提到這個詞，但是通過孩子們的親手制作，探究，思考，居然自己就得出了結(jié)論。這既是新課標(biāo)的要求，也是我所期盼的。整堂課我都把時間讓給了學(xué)生，讓他們充分去感受，去表現(xiàn)，讓他們的學(xué)習(xí)興致得到最淋漓盡致地發(fā)揮！
二、善用學(xué)具，有利于提高學(xué)生的探究技能和創(chuàng)新能力
探索是人類認(rèn)識客觀世界的一種重要手段。實踐表明：在教學(xué)活動中，讓學(xué)生親自操作學(xué)具進行實驗，通過實踐驗證前人獲得的科學(xué)結(jié)論，既可有效地提高學(xué)生運用所學(xué)知識解決實際問題的能力，又能培養(yǎng)他們鍥而不舍、勇于探索的科學(xué)態(tài)度。同時，由于探究活動的多樣性和探究方法的靈活性，可以讓學(xué)生在實驗過程中不斷學(xué)習(xí)科學(xué)的探究方法和技巧，有利于提高學(xué)生的實驗技能，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
利用學(xué)具進行物理實驗教學(xué)，應(yīng)當(dāng)立足課堂，課外延伸；立足學(xué)校，校外拓展；形成教材內(nèi)外、課內(nèi)課外、校內(nèi)校外、傳統(tǒng)學(xué)具與現(xiàn)代多媒體學(xué)具相結(jié)合的開放的教學(xué)體系，在開放的情景中把課內(nèi)訓(xùn)練和課外實踐活動有機地結(jié)合起來，使學(xué)生學(xué)習(xí)知識和掌握技能的渠道與途徑多樣化，在科學(xué)探索過程中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識，提高學(xué)生科學(xué)素質(zhì)。
由于教材列舉的事物現(xiàn)象、提問的情景、思考的問題、討論的主題、選擇的探究項目大多源于學(xué)生身邊的事物，所以利用學(xué)具進行實驗、探究活動，要遵循學(xué)生的心理特點、認(rèn)知規(guī)律和生活經(jīng)驗，貼近學(xué)生的生活，有利于幫助學(xué)生在科學(xué)實踐和探究活動過程中建構(gòu)認(rèn)識，學(xué)習(xí)和掌握知識。隨著科技的發(fā)展，教育的進步，如今的教學(xué)越來越多地利用現(xiàn)代多媒體技術(shù)進行教學(xué)活動，最為突出的是制作運用CAI課件。一節(jié)課的教學(xué)輔助課件可算得上是教師教學(xué)的好幫手，在現(xiàn)階段的課堂教學(xué)模式中，學(xué)生的主體地位越來越明顯地得到重視，一個精美的課件已不再是教師的教具了，也成了學(xué)生的學(xué)件──多媒體學(xué)具。在實踐中發(fā)現(xiàn)，利用這種多媒體學(xué)具，不僅可以提高學(xué)生的信息素養(yǎng)，更有利于豐富學(xué)生的科學(xué)探究方法。例如在教學(xué)《光的直線傳播──日食和月食》這節(jié)課時，我把學(xué)生帶進多媒體教室，采用目前非�！傲餍小钡腤ebQuest教學(xué)模式進行教學(xué)，把平日枯燥的課堂變成了活生生的網(wǎng)絡(luò)，用frontpage制作出了便于師生交流的網(wǎng)頁型學(xué)具，里面為學(xué)生提供給了清晰的導(dǎo)航，告訴學(xué)生在這節(jié)課中的具體活動內(nèi)容，讓他們分小組進行合作探究學(xué)習(xí)，其中創(chuàng)設(shè)了虛擬網(wǎng)絡(luò)，豐富的網(wǎng)絡(luò)知識和falsh動畫為學(xué)生的探究提供大量的資源。通過學(xué)生的親身探究、思考，他們不僅了解了日食和月食的成因，還掌握了其他有關(guān)宇宙的知識，并在課后，有的寫了一篇關(guān)于“日食和月食”的科技小論文，有的還親手制作了一個日食和月食的器材……形式很多樣，學(xué)生也很開心，收到了很好的教學(xué)效果。
三、活用學(xué)具，有利于加強學(xué)生的合作意識，進一步提高學(xué)生創(chuàng)新的意識
素質(zhì)教育的根本任務(wù)是培養(yǎng)創(chuàng)新精神，我們必須在課堂教學(xué)中注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。創(chuàng)新能力是一種智力活動，需要一定的知識積累；同時它更是一種發(fā)現(xiàn)問題、積極探求的心理趨向，是一種善于把握機會的敏銳性，是一種積極創(chuàng)設(shè)條件以解決問題的應(yīng)變能力。教學(xué)中合理使用好學(xué)具，有利于發(fā)揮學(xué)生在教學(xué)中的主體作用，讓他們在課堂實驗操作中，親自動手，自主實驗，通過在實驗過程中不斷發(fā)現(xiàn)問題，提出問題，解決問題，分析歸納，表述結(jié)論等，發(fā)展和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。例如，我在教授新課標(biāo)八年級第三章《生活中的透鏡》一課時，按教材規(guī)定完成教學(xué)任務(wù)后，布置課外活動，要求學(xué)生回家后做個照相機。第二天一進校，就有好幾個同學(xué)拿著他們自己做的照相機來了，有的是借用小學(xué)自然里的學(xué)具做成的，有的是用易拉罐做成暗箱，還有的是用“水透鏡”制成鏡頭，有的“鏡頭”還可以向前或向后伸縮。雖然做得粗糙，但從他們那各不相同的取材，形態(tài)各異的造型中，發(fā)現(xiàn)了他們了不起的創(chuàng)造力！當(dāng)我把他們的作品展示給其他同學(xué)看時，他們一個個竟高興得合不攏嘴，激動不已。
但是，科學(xué)研究的過程沒有一個簡單的、一成不變的步驟供科學(xué)家遵循，也沒有一條捷徑可使科學(xué)家直接通向成功。為了讓學(xué)生能夠領(lǐng)悟到這一點，教師不能盯著某個知識點去教，要告誡學(xué)生，對不同問題，探究方法是靈活的，探究的方式也不是惟一的，更不要強求學(xué)生用同一標(biāo)準(zhǔn)、同一方法去探究。在學(xué)生進行科學(xué)實驗的過程中，要強調(diào)相互協(xié)作，鼓勵他們用各種各樣的方法去探索研究對象，嘗試用不同方法解決問題，不斷提升創(chuàng)新意識。
盡管學(xué)具在教學(xué)中具有十分重要的地位，但是，由于學(xué)生操作技能的限制，對學(xué)具的使用不可能像教師那樣井然有序，再加上學(xué)生“好動”、“好玩”的天性，通常學(xué)具會亂擺亂放，容易造成實物遺失或損壞，養(yǎng)成不良的學(xué)習(xí)習(xí)慣，因此，我在教學(xué)實踐中，特別注意要求學(xué)生正確操作，以免在使用過程中發(fā)生混亂，甚至造成不必要的傷害。因此，要讓學(xué)生養(yǎng)成良好的使用習(xí)慣：
1．盡量讓每個學(xué)生自備一個專用學(xué)具盒，小型學(xué)具全部放到學(xué)具盒中，以免造成遺失。
2．教育學(xué)生上課之前，要把學(xué)具盒放在課桌固定的地方，不要隨便亂放；
3．課堂教學(xué)中打開學(xué)具盒時，力求做到“快”、“靜”、“齊”，即打開學(xué)具動作要輕、快，盡量不要發(fā)出聲響，以免影響其他同學(xué)的注意力，用完后的學(xué)具要及時放進學(xué)具盒里，以免丟失。
為了充分發(fā)揮學(xué)具的作用，全面客觀地評價學(xué)生，我在學(xué)生中廣泛開展了“成果展示袋”的活動，讓學(xué)生把自己搜集的學(xué)具或者自己制作的學(xué)具放在里面。一個學(xué)期過去后，他們的“學(xué)具袋”日漸消瘦，而“成果展示袋”卻日漸鼓脹，學(xué)生常指著他們的“成果袋”興奮地說：“這些都是我通過努力而收獲的成果！”而這時我也會對他們說：“加油！請繼續(xù)努力！”
鑒于學(xué)具在學(xué)生素質(zhì)教育中有著非常重要的作用，作為一名實驗教師，應(yīng)該在教學(xué)實踐中不斷學(xué)習(xí)新的科技知識，不斷努力提高自身素質(zhì)及創(chuàng)新意識。同時，充分利用學(xué)具，給學(xué)生營造一種敢想、敢說、敢做的學(xué)習(xí)環(huán)境，有效地開發(fā)學(xué)生思維，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。
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