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改革中學物理實驗教學的嘗試
中學物理實驗教學如何進行改革？筆者根據(jù)現(xiàn)代教育理論，結(jié)合中學物理教學實行進行了一些嘗試，制定了整體改革方案，這個方案的指導思想是：改革傳統(tǒng)的教學觀念，強調(diào)實驗教學的整體功能，突出構成整體的各個要素的相互作用，從而全面提高學生的能力。為了搞好整體改革，筆者首先從觀念上進行更新，改變傳統(tǒng)的思維方式，建構了思考問題要有整體觀念，從整體出發(fā)又以整體力歸宿的思維方式。其次，摒棄了傳統(tǒng)的質(zhì)量觀，以培養(yǎng)高素質(zhì)，全面發(fā)展的人才為目的，代替過去只強調(diào)智育發(fā)展，圍繞“兩考”（高考、中考）轉(zhuǎn)的質(zhì)量觀。在改革試驗中，我們始終以全體學生為主體，充分發(fā)揮學生的作用，把整個教學過程看成是師生共同合作共同探索的過程。整個教學讓學生意識到自己是學習的主體，自覺動手、動腦。
在整體改革試驗中，我們堅持教學的科學性原則，根據(jù)系統(tǒng)論原理——整體大于各部分的總和，結(jié)合學生的認知規(guī)律，實驗教學的完整性規(guī)律，把組成整體結(jié)構的各個要素有機地組合起來，在總體上通盤考慮。這樣，注意各要素的功能，而且更注意各部分相互聯(lián)系形成整體結(jié)構的新功能。
我們還把課內(nèi)和課外融為一體，把演示實驗和學生實驗統(tǒng)籌安排，把小制做、小發(fā)明、實驗競賽、專題講座適時調(diào)整。在實驗內(nèi)容上把科學知識、生活知識全面考慮、互相滲透，把獲取知識、科學觀察、獨立操作、培養(yǎng)實驗技能、發(fā)揮聰明才智安排于合理的結(jié)構中，充分發(fā)揮了各部分互相聯(lián)系、互相作用的整體功能。
經(jīng)過幾年的實踐探索，我總結(jié)了比較優(yōu)化的物理實驗教學框架，下面就是這個框架的要點。
一、進行多項實驗活動，建立立體交叉體系
如前所述，物理實驗教學總的效果并不等于各個要素效果的機械總和。物理實驗教學的各個要素分為由課內(nèi)到課外，由演示實驗到學生自制教具和學具等六 個方面。在實驗中，我們把這六個要素進行綜合分析，認為課堂教學、學生實驗、教具學具的制做、小發(fā)明和小創(chuàng)造、實驗競賽、專題講座六個要素組成的實驗教學系統(tǒng)的總功能不是各個部門各自直接地、單獨地體現(xiàn)出來的。而是通過它們之間的特殊聯(lián)系間接地、綜合地表現(xiàn)出來。例如，在《浮力》這一章的實驗教學中，我們首先讓學生自制學具——一個茶水杯，幾塊形狀不相同的木塊，一塊鐵皮。
在課堂教學中，教師利用演示實驗，調(diào)動學生的積極性，激發(fā)學生興趣，并根據(jù)教學進度，不斷提出問題，如，形狀不同的物體受到的浮力相同嗎？鐵皮放在水里，它一定會沉入水底嗎？同一物體分別放在水里、煤油里，它露在液面上的體積相同嗎？等等。課堂提出問題，要求學生利用自制的學具在課外活動分小組進行實驗，回答上面提出的問題。學生通過自己做實驗得出正確的結(jié)論，興趣很高，增添了學生積極進行實驗的信心。在學完了這一章以后，教師還進一步提出，浮力在生活、生產(chǎn)中的運用有哪些？一公斤的水能浮起二公斤的物體嗎？裝在船里石頭，卸一部分在水池子里，水面會上升嗎？等問題。要求學生通過觀察生活或自己動手回答問題。這樣，通過課內(nèi)、課外，演示實驗和自己動手做實驗的有機聯(lián)系，學生既學到了物理知識，又會運用于生活，更重要的是培養(yǎng)了學生利用物理實驗解決實際問題的能力。這些效果只有通過整體結(jié)構這個實驗教學體系才能取得。單靠演示實驗，學生實驗在有限的時間內(nèi)是難以達到的。因此，每個學期，根據(jù)教材進度制定教改方案，確定總體目標，建立配套的組織和確定專人負責。
使各個部分為達到這個目的要求而采取相應的措施。從而發(fā)揮整體結(jié)構的優(yōu)勢。
二、抓好課堂內(nèi)的實驗教學，寓實驗課改革于趣味之中
實驗教學能否達到最優(yōu)目的，系統(tǒng)各部分能否協(xié)調(diào)運轉(zhuǎn)，關鍵的問題是看我們在課堂教學中能否引起學生較大的興趣。如果學生對實驗感到乏味，那是難以達到目的的。興趣的培養(yǎng)必須是通過多種途徑，多種形式綜合進行。物理學科是一門實驗科學，我們把中學物理的42個學生實驗，700多個演示實驗，逐一研究，在揭示物理規(guī)律的原則下，每一個實驗都做一些趣味性改進。如在演示水的不善于傳熱的實驗時，把事先準備好的小魚放到試管底部，然后在試管上部加熱使水沸騰時，魚卻在管底沒有什么異樣。學生感到十分驚奇。從而引起了學生的興趣，增添了學生學習知識的積極性。為了充分發(fā)揮學生的主體作用，在演示實驗時，我們吸收少數(shù)學生參加演示實驗，為做學生實驗時培養(yǎng)了一批骨干。這樣在演示實驗時，同學們觀察十分認真，收到良好的效果。
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三、以學生實驗為主要內(nèi)容，培養(yǎng)學生實事求是的學風
通過演示實驗調(diào)動了學生的積極性，同學們躍躍欲試，但由于課堂時間限制只能吸收少數(shù)參加。在這種情況下，學生對學生實驗就非常重視了。我們除了讓學生做完課本上的學生實驗外，還通過制做教具、學具，把許多演示實驗也改成學生實驗，給學生提供了自己動手動腦的機會。如演示浮力的大小，電流強度跟電壓的關系等實驗。在實驗過程中，我們除了要求學生用科學的態(tài)度做好實驗外，更重要的是要求學生寫出實驗報告，這是將感性知識上升為理性認識的一項重要工作。通過認真檢查學生的實驗報告，促使學生在實驗過程中，正確理解原理，明確實驗目的，認真設計步驟，詳細記錄數(shù)據(jù)，分析實驗結(jié)果。特別是一些實驗出現(xiàn)了誤差后，要求學生認真討論，分析產(chǎn)生誤差的原因。使學生逐步形成了一 種嚴肅認真，一絲不茍的學風。
四、把課外活動納入實驗教學的范圍是實驗教學改革的重要環(huán)節(jié)
為了從多方面培養(yǎng)學生做物理實驗的興趣，在學生掌握了一些基本實驗技能后，應按統(tǒng)一計劃，組織好課外活動，配合課堂實驗教學，具體措施，一是根據(jù)教材實驗特點和青少年的心理要求，精心設計課外活動的內(nèi)容。做到既注意內(nèi)容和形式的統(tǒng)一，又注意活動的趣味性。保證兩課的內(nèi)在聯(lián)系。二是抓好落實，一 學期的實驗內(nèi)容要事先確定，建立活動小組，安排好輔導老師，以保證課外活動經(jīng)常化、制度化。
例如：在學習液壓機前，借來油壓千斤頂，利用課外活動操作給學生看并讓學生自己操作，在學了光學后，指導學生自制望遠鏡、潛望鏡等等。這樣把課內(nèi)和課外內(nèi)容銜接好，課內(nèi)課外就能相互補充。
此外，利用課外活動這塊陣地，我們還舉行了許多別開生面的專題講座、專題答辯會、科技信息講座、小制作、小發(fā)明等，對促進實驗教學起到了很好的作用。
五、舉辦綜合性實驗競賽，將知識性、趣味性、科學性和群眾性融為一體
為了鞏固實驗教學的質(zhì)量，使課外活動具有更大的吸引力，每學期定時舉辦兩次規(guī)模較大的實驗競賽活動。如：每學年秋季，當初三學生學完了電學知識后，舉行一次“自制直流電路接線板”的競賽活動，要求在規(guī)定的時間內(nèi)，同時用串、并混聯(lián)方法把三個燈泡接亮，?方法是以班編隊，每隊若干人。舉行物理實驗60m接力賽。分別接力領取試題，畫電路圖，安裝，讀數(shù)，優(yōu)勝者給予獎勵。在這一 活動中，初三學生人人動手就地取材，自己設計安裝，自己測試評價，當電路接通，小燈泡以各種明暗程度發(fā)光時學生們都歡呼雀躍。這樣既增加了學生學好電學知識的信心，又培養(yǎng)了學生集體主義的思想和設計能力。特別是有自卑心理的差生，當發(fā)現(xiàn)自己能夠設計比較合理的電路圖，迅速安裝電路時，一種我不比別人差，我能學好物理的自信心油然而生。除了在初三年級舉行外，還在二年級和高中一年級進行“小制作”，“小發(fā)明”競賽活動，五分鐘的實驗操作競賽活動，一分鐘實驗題競賽活動。
六、引導學生日制學具、教具，參加“小發(fā)明、小制做”活動，培養(yǎng)創(chuàng)造型人才
引導學生進行發(fā)明創(chuàng)造，參加自制學具、教具的活動，一方面可以鞏固課內(nèi)實驗所學的知識和初步掌握的基本實驗技能，更重要的是培養(yǎng)了學生的創(chuàng)造能力。
在這個活動中，學生們大膽設想認真設計，精心操作，這是傳統(tǒng)的教學過程無法達到的。每學年開始，在各個教學班成立自學小組，進行超前預習，引導他們自做學具、教具，鼓勵他們創(chuàng)新。在這一活動中，應始終堅持真（原理科學）、新（設計新穎，采用新技術）、美（設計簡單合理，主次分明），在整個活動中自然形成以學生為主體，并由一批骨干隊伍帶動，發(fā)展到全班學生紛紛動手，大大提高了學生的實驗技能和理論水平豐富了學生的課外活動的內(nèi)容。幾年來師生共同研制成功學具、?教具500多件，價值1800多元，如帕斯卡定律演示儀、磁偏角演示儀、電流方向演示儀等30多件具有創(chuàng)新和實用價值的儀器分別獲盛市二三 等獎，?還有100多件獲市科教委的發(fā)明創(chuàng)造獎。這些活動，培養(yǎng)了學生的創(chuàng)造能力。特別是當學生用自制的學具演示物理規(guī)律時，態(tài)度十分認真，對儀器特別愛護這很自然地使學生進入了“科學家的角色”，同時，一反往常，過去那些實驗紀律換散，操作馬虎，敷衍了事，隨意亂放儀器和損壞儀器的現(xiàn)象大大地減少了。
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