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初中物理學(xué)生實(shí)驗教學(xué)的探索
為切實(shí)推行素質(zhì)教育、全面提高學(xué)生素質(zhì)。自1997年8月開(kāi)始我們諸城市西郊學(xué)校物理教研組全體物理教師和實(shí)驗員在學(xué)校領(lǐng)導的大力支持和各級教研室的指導下，在九七屆初二學(xué)生中開(kāi)展了周期為兩年，以“加強學(xué)生實(shí)驗教學(xué)，培養學(xué)生物理實(shí)驗素養和能力”為課題，以有效落實(shí)“在初中物理教學(xué)中實(shí)施素質(zhì)教育”為目標的教學(xué)改革實(shí)驗，并取得了十分顯著(zhù)的效果�，F將經(jīng)過(guò)第一個(gè)實(shí)驗周期不斷探索、不斷改進(jìn)和完善后的教改實(shí)驗過(guò)程和實(shí)驗對全面提高學(xué)生素質(zhì)的作用作——總結，與大家共同探討。
一、實(shí)驗課題的提出和實(shí)驗目的
素質(zhì)教育具有自主性、全體性、全面性、創(chuàng )造性和發(fā)展性等特征。要切實(shí)推行素質(zhì)教育，就必須根據學(xué)科特點(diǎn)，找準素質(zhì)教育的要求與各學(xué)科特性的接榫點(diǎn)。物理學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗為基礎的學(xué)科，物理實(shí)驗在培養學(xué)生能力、提高學(xué)生素質(zhì)方面具有其它任何手段不可替代的作用。故提高初中學(xué)生的實(shí)驗能力，是培養學(xué)生自己學(xué)習，自己思考、判斷，更好地解決問(wèn)題的能力和素質(zhì)的關(guān)鍵。通過(guò)對我國現行教材（93年人教版）和發(fā)達國家物理教材對比不難看出，我國在重視“實(shí)驗教學(xué)”，特別是“學(xué)生實(shí)驗教學(xué)”方面遠落后于發(fā)達國家。如西德初中物理教材（塞爾肖夫·烏勞貝爾著(zhù)）中實(shí)驗次數（演示實(shí)驗+學(xué)生實(shí)驗）為344個(gè)，是我國（138個(gè)）的2.5倍；尤其是學(xué)生實(shí)驗，西德（296個(gè)）是我國（19個(gè)）的16倍；我國的演示實(shí)驗（119個(gè)）是西德（49個(gè)）的2．5倍。從我國的總體教學(xué)現狀看，為了使學(xué)生在考試中取得一個(gè)高分數，教師更是重理論輕實(shí)驗。這樣勢必對培養學(xué)生學(xué)習物理的科學(xué)態(tài)度和良好習慣，提高學(xué)生理解能力和素質(zhì)方面都會(huì )帶來(lái)很大的負面效應。對他們以后的學(xué)習和工作中的自我發(fā)展更是危害無(wú)窮。因此，“加大物理實(shí)驗的力度，尤其是增加學(xué)生實(shí)驗的時(shí)間和次數，把學(xué)生實(shí)驗作為創(chuàng )造物理情境，探索物理問(wèn)題的主要手段”是在初中物理教學(xué)中實(shí)施素質(zhì)教育的必由和科學(xué)之路。鑒于此，我校確立了“加強學(xué)生實(shí)驗教學(xué)、培養學(xué)生物理實(shí)驗素養和能力”的教改課題。實(shí)驗的主旨是探索一條“在現行教材編制體系基礎上，創(chuàng )造條件盡可能將演示實(shí)驗和課后小實(shí)驗變?yōu)閷W(xué)生實(shí)驗或學(xué)生隨堂實(shí)驗，變以演示實(shí)驗為中心為以學(xué)生實(shí)驗為中心，盡可能多的為學(xué)生提供動(dòng)手、動(dòng)腦的機會(huì )，從而真正突出物理學(xué)科特點(diǎn)。以學(xué)生實(shí)驗為主線(xiàn)，創(chuàng )造物理情境，激趣設疑，引導學(xué)生準確觀(guān)察、動(dòng)手操作、深入思考，使學(xué)生的知識和能力得以同步增長(cháng)，綜合素質(zhì)得以全面提高的新途徑。
二、推行實(shí)驗需要的物質(zhì)條件和配套措施
1．實(shí)驗儀器的配備
根據我校實(shí)際情況，一方面由學(xué)�；I集資金將教材中演示實(shí)驗或小實(shí)驗中涉及的實(shí)驗器材或學(xué)具盡最大能力象配備教材中規定的學(xué)生實(shí)驗器材那樣配齊、配足；另一方面，對一些能自己制作的器材，由教師或發(fā)動(dòng)學(xué)生及學(xué)生家長(cháng)動(dòng)手制作齊備。為實(shí)驗的開(kāi)展奠定堅實(shí)的物質(zhì)基礎。
2．實(shí)現兩個(gè)轉變
�。�1）改變實(shí)驗室的管理方式
把原來(lái)必須由任課教師定時(shí)、統一組織到實(shí)驗室做指定學(xué)生實(shí)驗的封閉式管理變?yōu)橛扇握n教師集中組織或學(xué)生自己向實(shí)驗員申請隨時(shí)到實(shí)驗室進(jìn)行實(shí)驗的開(kāi)放式管理。
�。�2）改變和增加實(shí)驗員的職能
學(xué)校聘請和安排有豐富教學(xué)經(jīng)驗的物理教師擔任實(shí)驗員。把實(shí)驗員原來(lái)只負責管理實(shí)驗儀器和準備實(shí)驗的職能變?yōu)槌芾韮x器和準備實(shí)驗外，還要負責管理和指導利用課外時(shí)間到實(shí)驗室進(jìn)行實(shí)驗的學(xué)生的實(shí)驗操作情況。
�。�3）根據初中學(xué)生好奇心強，自制力差，還沒(méi)有養成良好的觀(guān)察、操作等實(shí)驗習慣，經(jīng)常出現實(shí)驗紀律混亂、容易損壞實(shí)驗儀器的情況。在推行教改實(shí)驗前制定出嚴格、完備的實(shí)驗室制度和實(shí)驗儀器損壞賠償制度，以保證實(shí)驗改革的順利實(shí)施。
三、教改實(shí)施過(guò)程
1．宣傳、發(fā)動(dòng)階段
改變原來(lái)一切以“應試”為中心，不重視初中物理緒論課教學(xué)的傳統教學(xué)方法。首先通過(guò)緒論課教學(xué)，使學(xué)生正確認識物理學(xué)科特點(diǎn)、學(xué)習和研究物理學(xué)的方法及意義，并能初步了解初中階段物理學(xué)研究的主要內容。然后組織學(xué)生參觀(guān)物理實(shí)驗室，有目的、有計劃的向學(xué)生介紹或演示部分有代表性且能激發(fā)學(xué)生興趣的實(shí)驗儀器、學(xué)具的作用和使用方法。從而激發(fā)起學(xué)生對物理學(xué)習的興趣、求知欲和求成欲；并使學(xué)生進(jìn)一步認識到物理實(shí)驗在學(xué)習和研究物理學(xué)中的作用。在此基礎上，任課教師向學(xué)生宣布這次教改實(shí)驗的計劃、措施和意義以及學(xué)校制定的實(shí)驗室制度和儀器損壞賠償制度；并由學(xué)校專(zhuān)門(mén)組織實(shí)驗班學(xué)生家長(cháng)召開(kāi)“物理實(shí)驗知識專(zhuān)題講座”報告會(huì )。讓學(xué)生和家長(cháng)都能充分了解學(xué)生實(shí)驗在物理教學(xué)和培養學(xué)生能力、提高學(xué)生素質(zhì)中的作用以及在這批學(xué)生中推行該教改實(shí)驗的意義和配套措施。以取得學(xué)生及家長(cháng)的積極配合和支持，從而保證實(shí)驗的順利實(shí)施。
2．具體操作過(guò)程
第一步：根據著(zhù)名教育學(xué)家沙塔洛夫提出的“理論知識起指導作用”的原則。首先由教師在講授每章（或單元）前精』心設計和編制出該部分內容的“信息綱要圖表”——主要是把準備講授內容中涉及的實(shí)驗及所用器材（包括學(xué)生能自己準備的隨堂實(shí)驗或小實(shí)驗器材）、需要觀(guān)察的現象（或記錄的數據）以及引導學(xué)生通過(guò)實(shí)驗歸納、總結物理概念或規律的問(wèn)題；本章（或單元）要求掌握的知識點(diǎn)及各知識點(diǎn)之間的聯(lián)系等內容提綱攀領(lǐng)、簡(jiǎn)明扼要地表示出來(lái)，給學(xué)生提供依靠點(diǎn)。然后指導學(xué)生以“信息綱要圖表”為引導用1-2節課時(shí)間自己閱讀本章（或單元）教材，使學(xué)生初步了解這一章（或單元）涉及的實(shí)驗及所用器材，要求掌握和知識點(diǎn)和知識結構總體框架。
第二步：在學(xué)生對將要學(xué)習章節（或單元）內容從總體上初步了解的基礎上，任課教師和實(shí)驗員要做好實(shí)驗前的一切準備工作。如把這部分內容中用到的實(shí)驗器材在檢查無(wú)故障后到實(shí)驗室內的專(zhuān)用儀器櫥中；任課教師組織學(xué)生到實(shí)驗室以實(shí)物為例為學(xué)生講授各種儀器的用途使用方法和使用注意事項等效任課教師組織學(xué)生到實(shí)驗室分組輪流操作各個(gè)實(shí)驗（主要指由演示實(shí)驗轉變成的學(xué)生實(shí)驗）。在實(shí)驗過(guò)程中放手讓學(xué)生根據預習和“住處綱要圖表”提供的信息自己確定所要操作實(shí)驗的順序，自己選擇實(shí)驗儀器自己設計實(shí)驗方案并按實(shí)驗要求獨立操作實(shí)驗和記錄觀(guān)察到的實(shí)驗現象（或數據）。最后由教師引導學(xué)生對實(shí)驗數據和實(shí)驗誤差進(jìn)行分析處理，并由學(xué)生自己通過(guò)討論初步設計完成每個(gè)實(shí)驗的實(shí)驗報告。
第三步：在學(xué)生初步完成實(shí)驗報告的基礎上，教師再根據指導學(xué)生實(shí)驗和檢查實(shí)驗報告獲得的反饋信息，以學(xué)生通過(guò)實(shí)驗獲得的事實(shí)性實(shí)驗依據（實(shí)驗報告）為線(xiàn)索，引導學(xué)生學(xué)習新知識。并要求教師在授課過(guò)程中對刻度尺、天平、量熱器等測量?jì)x器的使用方法、操作規范要求高的實(shí)驗和電學(xué)部分中電路圖的連接、儀表的使用、電路故障的排隊等復雜實(shí)驗在講授新課過(guò)程中高標準、嚴格規范地為學(xué)生演示一遍，把實(shí)驗中應注意的事項給學(xué)生強調清楚，為學(xué)生課的演示實(shí)驗，可以變?yōu)殡S堂實(shí)驗，選擇適當時(shí)機穿插在講授新課過(guò)程中指導學(xué)生操作完成。并鼓勵學(xué)生開(kāi)展小制作、小創(chuàng )造、小發(fā)明和撰寫(xiě)小論文等活動(dòng)。這樣才能真正使學(xué)生在學(xué)習過(guò)程中通過(guò)實(shí)驗創(chuàng )設問(wèn)題情境；通過(guò)對實(shí)驗的操作、觀(guān)察和思維來(lái)發(fā)現問(wèn)題。在教師的指導下討論、修正自己的認識、取得共識、進(jìn)而得出正確的結論并加以應用。
第四步：在講授完一章（或單元）的內容后，再引導和發(fā)動(dòng)學(xué)生利用課外活動(dòng)、科技活動(dòng)或自習課等外時(shí)間在規定期限內隨時(shí)向實(shí)驗員申請到實(shí)驗室，在實(shí)驗員的指導和監督下，嚴格按實(shí)驗要求，重新規范操作一遍由演示實(shí)驗變成的學(xué)生實(shí)驗，并把授課前完成的每一個(gè)實(shí)驗報告作以修正和補充。這樣不僅能使學(xué)生在實(shí)驗過(guò)程中通過(guò)積極動(dòng)手、動(dòng)腦、獲得直接經(jīng)驗，更有助于學(xué)生對已掌握的物理知識的鞏固、深化和應用。
四、教改實(shí)驗的特點(diǎn)和作用
1．通過(guò)改變實(shí)驗室管理方式和傳統授課模式，改變了原來(lái)做演示實(shí)驗和分組實(shí)驗時(shí)完全由教師操作或只有極少數學(xué)生能操作實(shí)驗，大多數甚至是全體學(xué)生只能看實(shí)驗的教學(xué)狀況，給每個(gè)學(xué)生都提供了自己動(dòng)手操作實(shí)驗的機會(huì )。這樣必然使學(xué)生自然而然地產(chǎn)生一種“自主、平等、進(jìn)而主動(dòng)”的心理作用；再加上物理實(shí)驗本身都有較強的趣味性和探索性。故對激發(fā)每個(gè)學(xué)生對物理學(xué)習的興趣，培養學(xué)生主動(dòng)參與，積極探索的精神和訓練培養學(xué)生動(dòng)手做、動(dòng)腦想的習慣和能力都會(huì )產(chǎn)生極其重要的作用。
2．在這次實(shí)驗改革中注重了學(xué)生預習五一節的教學(xué)。通過(guò)教師精心設計的“信息綱要圖表”指導學(xué)生預習，為學(xué)生的實(shí)驗過(guò)程和新知識的學(xué)習過(guò)程做好知識儲備。這樣對培養學(xué)生獨立思考、自我探究的習慣和自學(xué)能力、自我發(fā)展能力都大有裨益。
3．通過(guò)這次實(shí)驗教學(xué)改革，給學(xué)生提供了充足的實(shí)驗操作練習時(shí)間，并且使教師在實(shí)驗過(guò)程中能放手讓學(xué)生獨立操作完成每一個(gè)實(shí)驗和指導學(xué)生獨立設計完成每一個(gè)實(shí)驗報告。從而使學(xué)生對實(shí)驗原理的理解能力、對實(shí)驗儀器的選擇。
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