第一篇:浅议中学化学实验教学学生能力的培养(范文)
浅议中学化学实验教学学生能力的培养
[摘要]本文从化学实验教学入手,重点详细介绍了在化学实验教学中如何培养学生的观察能力、思维能力、设计能力、创新能力和逻辑推理能力,以使化学实验教学更有实效性、针对性。本文就以上五个方面,对实验教学中培养学生的多种能力提出了笔者的一些看法。
[关键词]观察能力 思维能力 设计能力 创新能力 逻辑推理能力
化学是一门以实验验为基础的自然科学,以实验为基础是化学教学的最基本的特征,这也是化学教育界的共识。近年来,中学化学实验的作用和地位已得到初步肯定,在化学实验教学中,学生可以通过实验获得各种知识,培养观察、思维、设计、创新和逻辑推理五方面的能力,化学实验教学正是培养学生这些能力的重要途径。
一、化学实验教学中学生观察能力的培养
观察又称“思维知觉”,是一种有目的、有计划的知觉活动。任何人的观察能力都不是与生具有的,而是长期的实践过程中培养起来的,而化学实验就是一个具体实践的过程,学生观察能力的培养也不是自发的,要靠教师的诱导、启迪。
如鲁科版必修Ⅱ第2章第3节《化学反应为人类提供能源》中“气体制备实验”的观察重点是“装置”,“试剂”及“操作”,而鲁科版必修Ⅰ第三章《自然界中的元素》中“元素性质实验”的观察重点是“条件”和“现象”等等。应当让学生熟悉这些化学实验基本观察范围,并在此范围内选择重点观察现象。如:鲁科版必修Ⅰ第3章《自然界中的元素》做镁条燃烧的实验,燃烧时发出耀眼的强光学生观察到了,同时也要引导学生观察有光泽的金属变成白色固态物质。
二、化学实验教学中学生设计能力的培养
培养学生的实验能力是化学实验教学的主要任务。在过去的旧教材中,化学实验大多数都是抓药式的验证性试验,启发性、探索性不强,极大的影响了对学生设计实验的能力的培养,况且有些实验的成功率不高,更加抑制了学生学习化学的兴趣和积极性。而现行的新教材则不同,在课本中涉及到很多的“活动探究”型的实验在实验过程中教师可以充分利用这些实验的优势,鼓励学生积极的探究发现,自行设计相关实验,并利用设计相关实验及时发现并解决在设计过程中出现的相关问题培养自己及时发现问题并解决问题的能力。
例如,在学习鲁科版必修Ⅰ第2章第3节《氧化剂与还原剂》探究Fe3+氧化性的实验教学中可将“FeCl3溶液与Na2S溶液的反应”让学生设计一实验,让学生观察并总结实验现象。开始,学生可能很不以为然,然而学生在设计并做实验时观察到了下列几种结果:(1)两种溶液混和后,溶液中出现白色浑浊,溶液颜色变浅。(2)两种溶液混合过程中,有黑色沉淀产生,震荡后又消失,最终产生白色浑浊,溶液颜色变浅。(3)混合后,溶液中出现黑色沉淀,溶液颜色变为浅绿色。由于这些不同观察结果的产生,诱发了他们对实验设计的怀疑,他们就极力想知道设计过程中的问题即产生这些现象的原因。这时抓住时机让学生尽可能的用已学过的知识去解决新发现的问题,学生们通过翻阅书本和资料,找到此反应会因“FeCl3和Na2S量的不同”而呈现出不同的现象,而这个“量”又与试剂的加入顺序有关这样的结论。
三、化学实验教学中学生创新能力的培养
创新是一个民族的灵魂。在化学实验教学中,教师要善于挖掘具有培养学生创新能力的实验素材,鼓励学生对这类实验大胆的探究,培养学生的创新能力。如鲁科版必修Ⅰ第3章《自然界中的元素》第2节《氮的循环》中介绍NH3性质时根据NH3的喷泉实验提出设计CO2的喷泉实验。学生在设计过程中,逐渐明白CO2和NH3是两种性质完全不同的气体,NH3是极易溶于水的,而CO2在水中的溶解度很小,关键是要找到一种类似于水的液体能大量地溶解CO2,使瓶中的CO2越来越少。经过教师的点拨,学生想到了碱的溶液Ca(OH)2溶液和NaOH溶液,最后用事实证明使用NaOH溶液的效果好,完成了设计。在实验习题的教学上,放手让学生自己去独立设计,独立完成。如:在学习鲁科版必修Ⅰ第2章第3节《氧化剂与还原剂》中有关铁三角的知识时,用两种方法证明Fe3+有氧化性,学生参加设计方案就有十种不同的方法,其中有好些方法是很有创新的。
四、化学实验教学中学生逻辑推理能力的培养
在化学实验教学中,要注意引导学生认真观察实验现象,形成简单初级的认识,从而提示矛盾,激发思维,进行推理和思考。一般采用的实验与推理相结合的办法有两种:一种是先实验后推理,就是教师或学生先做实验,引导学生认真细致地观察,从观察所发现的现象启发学生独立思考,分析判断,在教师的指导下归纳出结论,以巩固所学的理论与概念。如讲铝与碱反应时,先演示铝片与苛性钠溶液起反应,铝片溶解,并伴有气泡产生,提问学生:“一般金属只能与酸反应放出氢气,而铝为什么既能与酸反应放出氢气,又能与碱反应放出氢气呢?”揭示矛盾,引导学生思考,通过问答进行推理,然后逐步写出化学反应方程式加以总结。另一种是先推理后实验。教师引导学生从已知的知识出发,对某个化学反应可能发生的现象及其结论进行推理,然后由教师或学生用实验证明推论是否正确。例如在讲“苯酚的化学性质”时,首先是引导学生运用已学过的苯和乙醇的分子结构及性质的有关知识,引导学生分析苯酚的分子结构,接着提出“从苯酚的分子结构看,你能预测苯酚应具有哪些化学性质”的问题,让学生讨论、推断,同学们讨论的很热烈,各抒已见,争论不休。这时,教师就演示苯酚跟钠、溴水等反应的实验,回忆对比苯酚的取代反应比苯跟溴的取代反应容易得多,指出羟基对苯环性质的影响。同时又对苯酚的分子结构进行分析,指出苯环对羟基的影响,使苯酚在水中能发生微弱电离而呈酸性,然后又做苯酚和氢氧化钠反应的实验加以验证。
总之,在实验教学中培养和提高学生的以上五种能力要坚持由浅入深,由表及里,循序渐进的原则,要做到深入领会新课标精神,紧扣教学大纲,积极探索,以有利于学生对所学知识和技能及时得到巩固并能够熟练应用,同时根据学生学习的心理特点,注意练习形式的多样性和有效性,从多方面体高学生的各种能力,激发学生对化学实验学习的积极性。
参考文献:
[1]于浩.中学化学创新教法.学苑出版社,1999.余文森,郑金洲.新课程化学教与学.福建教育出版社,2003.郑长龙等.化学实验教学新视野.高等教育出版社,2003.
第二篇:中学化学实验教学中学生创新能力的培养1
中学化学实验教学中学生创新能力的培养
潮安县庵埠镇中心学校
李益民
化学
摘要 化学实验以其独有的优势,在创新能力的 培养方面有着其它任何教学手段不可替代的作用。本 文认为创新型人才风采、化学实验学术魅力的完善结 合,是培养学生创新精神的有效途径;引导学生进行 实验创新、加强化学实验深层次教学功能开发是培养 学生创新思维的关键;增加做实验的机会是培养学生 创新技能的必要途径。
中学化学实验教学中学生创新能力的培养
诺贝尔奖获得者杨振宁博士曾说过:“中国留学生的学习成绩往往比一起学习的美国学生的学习成绩好得多,然而十年以后,科研成果却比人家少得多。原因就在于美国学生思维活跃,动手能力和创造精神强”[1]。此话一语中的,道出了中西方在教育观念上的差异。我国教育重视书本知识传授,而美国教育重视创新能力的培养。因此,全面提高全民族的素质和创新能力,教育和科技事业要走改革创新之路[2]。
培养创新能力,化学学科有着得天独厚的条件。众所周知,化学是一门以实验为基础的自然科学、是“核心、实用、创造性”的科学。化学实验是验证、探索、发现新事物最重要的手段,是一种最有效的直观教学方法,是形成化学创新能力的必由之路。因此,应该把培养创新能力作为化学教学改革的核心,把科学实验教学视为培养创新能力的主要途径[3]。
一、利用实验学术魅力与展示创新型人才风采培养学生的创新精神
创新精神属于非智力因素,是创新性活动的内部动力机制。培养创新精神是实施素质教育最根本的目标之一。提高化学实验的学术品味转变学生观念,破除他们对创新的神秘感,提供范例和榜样、引导学生向创新型人才学习,是培养学生的创新精神的有效途径。
(一)提高化学实验的学术品味诱发学生的创新情感
在化学实验的教学中,恰当地运用对比、放大、背景、空白等实验技巧和实验设计,来强化化学实验的学术品味,使各种实验结论的产生无懈可击;研究探讨各种正常和“反常”的实验现象,以渗透学术研究和科学意识,使学生的学习愿望得以满足,最终转化为学生健康的创新情感形成与发展是非常重要并且十分有效的。
例如:在讲解乙烯制备原理时,化学反应方程式为:
浓硫酸
CH3 — CH2 — OH——→CH2 = CH2 +H2O
170℃
然而,实验现象却是烧瓶中的液体逐渐变黑,生成黑色固体,产生的气体有刺激性气味。教师应不失时机地把握这一机会,通过解释这一“反常”现象,激发学生的探索热情。
首先引导学生回忆浓硫酸的脱水性,得出黑色不溶物是乙醇脱水碳化的结果,而生成的碳又可与浓硫酸发生反应:
△
C+2H2SO4(浓)= CO2↑+SO2↑+2H2O 刺激性气味是生成二氧化硫气体的结果。如何证明这些推断呢?此时,教师应引导重新设计一套实验装置,确定反应后的气体中含有二氧化硫和二氧化碳,从而有力地解释了实验中的“反常”现象(实验装置略)。
在这套装置的设计过程中,学生的学习兴趣高涨,并且被化学知识使用的科学性、变通性和选择性所征服,这种化学问题的解决所创造的学术氛围也使学生深切地感受到了科学的魅力,从而诱发了他们健康的创新情感。
(二)发挥教师的示范作用激发学生的创新动机
所谓创新动机就是指一个人对已知结论或解释感到不满意,对已学的理论和技术感到不满足,而主动去做深究或更新的工作,并力求达到完美地步的一种内在推动力量。
只有创新型的教师才能培养出创新型的学生。教师新颖的实验设计、对实验装置的改进与创新,对学生有很强的感染力,会不知不觉地在学生的心田中播下创新的种子。例如氯化氢的喷泉实验是一个典型的演示实验,但通常的教学方法缺乏创意。若注入创新探索问题,引导学生思考:
(1)形成喷泉实验的原理是什么?若实验失败,其主要原因是什么?实验成功的关键是什么?
(2)喷泉实验对气体和溶液有什么要求?下列哪组试剂能形成喷泉?为什么?说明理由。
① 氯气和饱和氯水 ② 氯气和氢氧化钠溶液 ③ 氯化氢和氢氧化钠溶液 ④ 二氧化碳和氢氧化钠溶液
(3)喷泉装置中胶头滴管有什么作用?在实际操作中,此胶头滴管吸满水欠方便且需用双孔塞,易造成装置漏气致使实验失败。若不用胶头滴管,其它部位不变,能否形成喷泉?若能形成喷泉应怎样操作?
显然第(3)问是富有挑战性的创新课题。操作方法有两种:一是将连有胶管的导管弯成U形注满水并用止水夹夹在胶管中部,带胶塞一端即相当于胶头滴管;二是将烧瓶冷却(如滴少量乙醚于烧瓶外壁上)使烧瓶内压强暂时变小,溶液会沿导管进入烧瓶形成喷泉。改进后的喷泉装置更美观、更富有吸引力,最重要的是大大激发了学生的创新动机。
因此,教师应下大功夫把中学化学教材中的全部实验内容进行不断深入的研究和改进,切实提高自身的化学实验创新能力,使自己成
为创新型的教师、实验创新的典范,才能充分发挥出化学实验对培养创新精神的教育功能。
创新型教师在化学实验中教学中应表现出出色的驾驭能力。具有规范、灵巧、优美、安全的实验操作技能和绘画技能;善于创造鲜明直观、奇异精彩的实验现象,极高的实验成功率,具有敏锐的洞察能力、丰富的想象力和灵活运用实验解决化学问题的能力;善于启发、点拨、指导学生圆满完成实验的能力;善于发现和提出富有挑战性和创新性的实验课题,具有改进和创新实验的能力并不断取得新成果;使趣味中充满哲理,平淡中表现新奇;和缓的洞察细微,激烈的从容不迫;安全的不失严谨,危险的不乱方寸;简单的绝不潦草,复杂的确保成功。
二、引导实验创新与开发实验深层次教学功能培养学生的创新思维 创新思维是指发明或发现一种新方式用以处理某种事物的思维过程,是整个创新活动智能结构的关键,是人类思维的最高层次,是创造力的核心[4, 5]。创造过程中提出创新思想的思维活动,是创新能力的核心。创新思维作为能力,包括创造性想象、直觉能力、洞察能力和捕捉机遇的能力等,具有新颖性和积极主动性两个根本特点,是创新教育要着力培养的最可贵的思维品质。
实验与思维紧密结合[6]。引导学生进行实验创新与加强化学实验深层次教学功能开发,旨在原有知识经验的基础上,注入创新性探索主题,促使学生通过分析比较,运用各种创新思维找出旧知识与新问题之间的联系与区别,并根据新问题的条件和需求,进行联想和想象,对原有的知识结构进行改造和重新加工组合,形成新的见解和设想,找出新的途径和方法,从而高水平地获取知识并能广泛迁移到新的领域,即创造性地学习新知识并能应用知识进行再创造。(一)引导实验创新培养学生的创新思维
实验创新具有新颖性、灵活性等特点,它能激发学生的参与意识、活跃学生的思维,它要求学生以新奇、独特的角度去发挥自己的创新思维能力。实验创新既包括根据一定的目的和任务,从零开始,通过探究确定实验仪器、药品、装置和操作方案,也包括对原有的实验从新的角度给予新的思考、审视,找出缺陷和不足给予修正和扬弃。
实验原理创新。如抽取氧气的实验,要求学生尽可能用挑剔和批判的眼光去发现教材中用氯酸钾和二氧化锰来抽取氧气所存在的缺陷,如装置复杂,反应条件要求较高(需要加热)并伴有副反应使制得的氧气不纯净。然后根据实验原理,设计更为合理的实验方案。
实验装置创新。如铜与硝酸的反应,放在试管中反应,药品浪费多,且产生的有毒气体污染环境。通过让学生联想块状固体和液体反应制气体的装置,设计出原理跟启普发生器相类似的简易气体发生器。这样可以防止药品浪费(思维模式:联想、组合、类比、迁移思维等)。
实验操作创新。如氢气与氯气的光照反应,反应成功的关键是要
以足够强的光源引爆。由于是爆炸反应,学生往往不敢把镁条靠近集气瓶,而镁条离集气瓶太远,又使光照不够强烈,导致实验失败。学生自然便非常希望有一种能代替镁条的光源,经过大胆设想,终于会找到一种既安全又方便的光源—日光灯(思维模式:替代、类比、联想、顿悟思维等)。
实验方案创新。对教材中没有的实验,鼓励学生勇于开拓创新,在遵循科学、安全、可行的原则下,让学生各自发挥自己的聪明才智,探索各种合理的方法,设计各种可行的方案。如设计区分食盐水和酒精溶液的实验方案,可以利用密度、气味、沸点、导电性、挥发性等物理方法来区分,也可以根据可燃性及硝酸银等试剂对溶液的特殊反应现象来区分,还可以根据生物细胞对溶液的反应等去设计(思维模式:发散、对比、综合、求异思维等)。
(二)开发实验的深层次教学功能培养学生的创新思维
化学实验的教学功能,不能只停留在用化学实验创设教学情景、突破教学难点等浅层次上,不能只局限于化学认知的范围去考虑如何发挥化学实验的作用。实践表明,化学实验是促进学生深入思考化学问题、激发学生思维创新的最佳手段。
例如实验:向体积为10毫升,物质的量浓度为2摩尔每升的氯化铜溶液中投入10克铝片。
首先引发联想:(1)金属活动性顺序;(2)有关物质的颜色;(3)盐类水解(有的学生还会联想到更多的内容)。
进而作出理性思考:(1)铝比铜活泼,金属性更强,可以从氯化铜中置换出单质铜,所以铝片上会有红色物质积聚;(2)正二价的铜离子水解使溶液呈酸性,铝会跟氢离子发生反应生成氢气,铝片表面有无色气泡逸出;(3)由于水解平衡移动,溶液中会产生蓝色沉淀„„。有些学生认为还可能有更复杂的现象,也有的学生认为只置换出铜。
实验现象观察:(1)铝片表面立刻有紫红色铜沉淀,同时产生较多的气泡;(2)溶液绿色变淡,继而产生蓝色沉淀;(3)混合液温度升高,试管壁发烫,产生气泡速度明显加快,铝片上下翻滚;(4)混合液变黑,铝片周围有少量白色沉淀物产生;(5)一定时间后,试管底部有较多红色粉状铜沉积,溶液变成无色透明;(6)铝片上继续产生无色气泡„„。实验中观察到的现象既丰富又复杂,大大超越了学生实验前的预测结果,因而激发起学生的探索心理。
现象解释与思维创新:(1)产生气泡加快的主要原因?[反应放热,温度升高,铝铜原电池的形成;正三价铝离子浓度增大,溶液酸性增强,反应速度加快]。(2)混合溶液变黑的原因?[生成的氢氧化铜分解成黑色的氧化铜]。(3)最后溶液变成无色透明的原因?[正二价铜离子浓度减小,促使溶液溶解平衡朝正方向移动,导致氢氧化铜和氧化铜溶解,溶液变成无色透明]。限于知识基础,学生无法解释实验过程中产生的白色沉淀。有部分学生认为白色沉淀是氢氧化
铝,也有学生认为不可能,且都提出了一些理由。这时,教师要积极引导学生深入思考,大胆推测,鼓励开展思维创新,最终由学生得出在温度较高时,铜和氯化铜可发生反应生成白色的氯化亚铜沉淀。
通过对该实验的探索,提高了学生综合应用盐类水解、原电池、化学平衡等化学原理的能力,大大开阔了学生的思维境界,培养了学生思维的创新性。因此,在化学实验教学中应加强实验的深层次教学功能开发,提高学生学习的积极性和主动性,使学生的智力和思维的深刻性、严密性、创造性、广阔性、独特性和敏捷性等得到行之有效的开拓和训练,从而提高学生的创新思维能力。
三、增加做实验的机会培养学生的创新技能
创新技能是反映创新者动作的和智力的活动方式。尽管科学创新活动是一种智力活动,但智力活动不仅仅局限于大脑的思维与想象,还必须有一定的创新技能作保证。
化学教学的创新教育模式中,关键的一环是必须尽可能地让学生在课堂上边学边做实验。目前我国学生对化学实验课的热情和兴趣迅速下降的状况令人担忧。由于缺少仪器、药品、现行教材实验内容陈旧、教师对实验重视不够等原因,使学生长期缺乏动手实践的锻炼而导致实践能力差[7]。因此在化学实验教学中,教师积极地创造条件多让学生动手做实验是培养学生创新技能的一个不可或缺的、行之有效的重要途径。
(一)拓宽实验空间
由于我国现行的中学化学教学中,实验所占的比例偏少,且大多数为演示实验。演示实验习惯上都是由教师在讲台上做给学生看的,由此导致学生动手机会明显减少,动手能力普遍不高。因而我们有必要想方设法将演示实验的空间由通常的讲台向学生座位乃至更大的范围扩展。具体地说可以通过改进一些、改组和改造等方法。其中,改进是将一些演示实验改为师生合作实验或共同实验。如对以往的操作均由教师“承包”的氧气抽取实验可改为教师和学生合作的实验;改组是创造条件将一些演示实验改为学生分组实验或边学边做实验。因此,不宜边讲边做实验,可将其改为课外实验。
(二)增加实验时间
增加实验时间,主要是将实验时间由通常的课内向课外延伸。延伸的办法主要包括课外兴趣小组活动和开放实验室等,由于课外活动具有时间比较充裕,形式上灵活多样,并可照顾到学生的兴趣爱好等特点,因而也便于有针对性的通过实验操作,加强动手能力的培养。
如围绕化学课堂教学,联系生产、生活实际,可成立兴趣实验小组,小制作研究小组等。让学生深入研究他们周围的物质,不间断地牢固地发展他们动手操作和实验创新技能。
开放实验室,就是在规定的时间内将有关实验仪器和药品摆放在实验室,供学生有选择地进行操作、研究。开放的内容一般包括:一些学生未能参与的课堂演示实验;一些课内学生没有做好或做后有不
同见解及有疑虑的学生分组实验或边讲边实验;教材中安排的一些小制作、小实验、小研究;一些配合课堂教学的系列实验或边讲边实验;教材中安排的一些小制作、小实验、小研究;一些配合课堂教学的系列实验或补充实验等。开放实验室可以让不同层次不同需要的学生各得其所,便于学生在宽松、自由的氛围中积极、主动地动手和动脑,从而实践能力不断地得到提高,创新技能不断地得到发展。
由上可见,化学实验教学是培养创新能力非常有效的途径之一。因此,我们在尽快实施和推进素质教育的过程中,应特别重视发挥化学实验教学的重大作用,培养学生的创新能力,造就新一代建设人才。
参考文献
[1].姜兆儒,刘建亭。浅谈杨振宁先生关于我国教育问题的几点主张[J].石油教育。
[2].温寒江,连瑞庆著。构建中小学创新教育体系[M].北京:北京科学技术出版社。[3].徐漓,王传娥。加强中学化学实验研究提高学员的创新能力 [J].甘肃教育学院学报(自然科学版)。
[4].陈仁胜。谈创新思维能力的培养[J].湖北三峡学报。
[5].郑长军。化学教学法中如何唤起学生的创新思维[J].中华民族教育。[6].蔡秀慧,李平,张欣。中学化学实验教学与创新能力培养[J].化学教学。[7].袁洪卫。中学实验教学与学生创新精神培养的调查与思考[J].教学仪器与实验。
第三篇:浅谈化学实验教学 培养学生探究能力
浅谈化学实验教学
培养学生探究能力
阜宁县陈良中学 曹汉奎(江苏 阜宁 224432)
摘要: 文章是作者在实施初中化学新课程标准实践中,对改进演示实验教学、分组实验教学、家庭小实验和趣味实验教学,指导学生科学探究进行分析和论述,使科学实验探究知识的学习和研究变得有规律可循。
关键词:
实验
改进
试题
探究
能力
化学是以实验为基础的自然科学,实验又是科学探究的重要手段。培养学生实验操作能力,养成科学探究习惯,是初中化学新课标的基本要求。为此,文章就如何改进实验教学,培养学生科学探究能力论述如下: 一.充分准备,做好演示实验
演示实验是学生通过直觉获取知识的,怎样才能使每一个演示实验效果最佳?我认为应考虑以下方面:
1.多研究 如:做化学变化伴随着能量变化的演示实验时,我们备课组认真分析讨论后,将镁粉和稀盐酸反应的装置由试管改成塑料袋,将少量镁粉和稀盐酸分开放在塑料袋中扎紧,在上课时由前边的学生传递给后边的学生,后边的学生解开中间的绳子再传递回来,使每个学生都深切地感受到化学变化过程中热量的变化。
2.多改进,对有污染和实验现象不明显的演示实验进行改进,如:硫在氧气里燃烧,事先在集气瓶里放少量的水,用水吸收了二氧化硫,减少了污染。
3..多交流,对每一个实验的改进要多同别人研究,取别人之长,补自己之短,集大家的智慧,才能不断地取得实验的最佳效果。
5.多总结,把自己成功的、失败的实验,记录下来,进行分析、总结,使自己的实验教学水平不断提高。
二.变分组实验为讲课时的实验
分组实验是为了学生对某些实验现象的描述、实验原理的理解、实验操作规范而设置的。一般都放在一个单元学习之后,起着强化知识点记忆的作用。但激发不了学生的好奇心、求知欲。因此,有些分组实验放在上新课时变讲边做,如:学习实验室制取二氧化碳时,我们在四个同类班级中进行了对比教学,两个班级在上新课时,让每组学生亲自做碳酸钙和浓盐酸、碳酸钙和稀硫酸、碳酸钠和稀盐酸、碳酸钙和稀盐酸的四个实验,对比反应现象、生成物纯度,分析其原因。虽然纪律是乱了一些,但学生的情趣高涨,在每位同学的参与下很自然的比较出实验室制二氧化碳所选择的最佳药品。课堂检测时学生对实验的现象都能记忆犹新。对照班中则采用传统教学法,单元新课学习后,走进实验室,学生分组实验。学生兴趣明显减弱,对实验现象和原理的分析多数同学都只靠死记硬背,课堂检测时很难回想起当时的实验现象来。
三.激活家庭小实验和趣味实验
实验简单化、微型化、生活化,是新课标的目标,是绿色化学发的追求。课本上的家庭小实验和趣味实验能在课前布置下去,将有利于激发学生探究欲和学习兴趣。而教改前只是让学生课后去完成,那样只是去验证实验结果,不利于学生探究能力的养成。如:“自制净水器”、“自制汽水”、“测定鸡蛋壳中碳酸钙质量分数”、“白纸显字”、“烧不坏的手帕”等小实验,如果将它们改为课前实验,在学生不知到其原理的情况下去讨论、探究,不仅为课堂提供更好的实验素材,而且还能开阔学生的思路,增强其探究能力。
四.熟悉探究性试题特点
1.命题素材丰富
探究性试题的命题素材可以是化学概念类的探究,如:催化剂、溶解度影响因素的探究;也可以是物质性质、制法的探究;还可以是物质鉴定的探究;各类探究性试题常常以化学实验为切入点。
2.要素可多可少 新课程标准提及到科学探究的八大要素:提出问题、猜想与假设、制定计划、实施实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流。但在试题中,这八个要素不一定都涉及到,有的即使涉及,也是以题给信息呈现的。
3.信息可新可旧 探究性试题给出的信息有的是教材中出现过的;也有部分探究性试题,呈现的信息是全新的,面对全新的信息,要凝神静气地阅读试题,直到读懂题意,更重要的是学会处理信息,从题给信息中删去次要信息、干扰信息,提取有用信息,用有用信息作具体问题的解答。
4.方法有规可循 虽然探究性试题中所渗透的思想方法多种多样,但只要留心总结,就会发现解题的思想方法也是有规可循的。控制变量法:如探究催化剂的用量对化学反应的影响,别须控制温度、催化剂的纯度、反应物的质量分数等影响因素一致;化隐为显法:如,用软塑料瓶做二氧化碳溶于水的实验,将无明显现象转化为塑料瓶往里瘪的现象;对比探究法,教材上做铁生锈的实验;追踪探究法:如盐酸滴入滴有酚酞试液的氢氧化钠溶液中,红色褪为无色,能否说明恰好中和,还有后继探究,如,取反应后溶液于试管,滴加碳酸钠溶液,有气泡产生,则盐酸过量,无现象,则恰好反应。
五.探究性试题的解法
题目 某化学兴趣小组对传统腌制松花蛋的料泥产生了兴趣,这料泥是有哪些物质配制成的?
(网上收集资料)腌制松花蛋的料泥的主要配料是:氧化钙、纯碱、食盐。
小组同学取料泥样品于烧杯,注入适量水搅拌、过滤,得滤渣和滤液,对滤液中成分进行了探究。
(猜想与假设)甲同学认为:可能是 NaCl、Na2CO3、Ca(OH)2乙同学认为:可能是 NaCl、NaOH、Na2CO3。丙同学认为:可能是 NaCl、NaOH、Ca(OH)2丁同学认为:可能是 NaCl、NaOH。
(交流与评价)经过大家讨论,大家一致认为
同学猜想不合理,理由是是、。
(实验与探究)(1)乙同学取原滤液于试管,注入稀盐酸 观察到有大量气泡产生,于是得到该滤液溶质是 NaCl、NaOH、Na2CO3的结论,证实了自己的猜想。
(2)丙同学取原滤液于试管,注入Na2CO3溶液无现象,据此否定了自己的猜想,他又重取原滤液,注入CaCl2溶液观察到,得出了和乙同学相同的结论。
(3)丁同学为了验证自己的结论,也取原溶液于试管滴加少量稀盐酸恰发现无气泡产生。
(实验解释)大家经过分析找出了丁同学所用试剂与乙相同,恰没看到气泡的原因,你认为可能的原因是。
(实验结论)经过上述四位同学共同努力,大家终于对滤液中成分得出了正确结论。解析
Na2CO3 和Ca(OH)2反应生成Ca CO3和NaOH,生成物中有NaOH;丙同学向原滤液注入了CaCl2溶液,CaCl2 和原溶液中Na2CO3反应,生成物中有Ca CO3;丁同学加盐酸量不够,只跟氢氧化钠反应,没跟碳酸钠反应。
答案
甲,N a2CO3 和Ca(OH)2不能共存于同一溶液;N a2CO3 和Ca(OH)2反应后有NaOH生成;有白色沉淀物;加的盐酸量不足。
点评
实验与探究融为一体,这类试题是中考的热点,希望同学们加强这类试题的演练,演练过程中注意解题方法的总结、思想方法的感悟,不断提升自己探究问题、解答问题的能力。
参考文献:
[ 1 ]催华
《中考化学零距离》,原子能出版社(CIP)2008.1 [ 2 ]《考试》光明日报报业集团CN11-2939/G4,2007,6
作者简介:
曹汉奎,男,1955年9月出生,本科学历,中学一级教师,任教九年级化学。工作单位:阜宁县陈良中学。联系电话:chk7511485@163.com
0515—87511485;手机3
***邮箱:
第四篇:高中物理实验教学与学生实验能力培养
高中物理实验教学与学生实验能力培养
【内容摘要】物理实验在物理教学中占有重要的位置,他能训练学生的动手动脑能力,加深对物理概念、规律的理解和掌握。能培养学生的科学态度、科学研究方法,培养学生的创新意识和创新能力。物理分组实验的目的在于通过学生的亲身参与使某一现象发生或重现,促进学生在感官认知上对物理概念和规律的认识,提高学生学习物理的积极性。懂得“实践是检验真理的唯一标准”的含义。物理教师应具备良好的实验素质,不仅要系统掌握实验的基本理论,实验技能和技巧,还要通过实验能启发、指导学生进行探索,发现物理结论和规律的能力。本文以作者多年的实验教学实践为基础,提出了在实验教学中成功地培养学生能力的几条有效途径。
【关键词】学生物理分组实验
实验原理和实验设计
提高学生处理实际问题的能力
培养学生探究实验的精神
【正文】实验是物理学的基础,物理学就是从实验中产生的。中学物理教学必须以实验为基础,在课堂教学中要多做演示实验,多安排学生实验,教师要给学生创设良好的实验环境,让学生有目的地进行观察、测量,获取知识,发展能力,养成善于观察、勤于动手的好习惯。实验是最活跃最具生命力的部分,它包括教师演示实验和学生实验。演示实验是指为配合教学内容由教师操作表演示范的实验,是深受学生欢迎的实验形式,是教师施展教学艺术的独特方法。它能化抽象为具体,化枯燥为生动,把要研究的物理现象清楚地展示在学生面前。能引导学生观察,并进行思考,配合讲授使学生认识物理概念和规律,达到事半功倍的效果。学生实验是教师在教学过程中要求学生必须掌握的实验,它要求学生在掌握实验的各种知识的同时自己动手操作,这也是深受学生欢迎的形式。它在很大的程度上能够调动学生学习的积极性,让学生动手参与,这样既让学生对已有的知识进行了一次很好的巩固和加强,又培养学生喜好动手的习惯和严谨的科学实验态度。我们教师在物理教育教学过程中一定要重视物理实验的重要性。
当前,传统教学中落后的教育观念和方法仍妨碍着学生创新能力的培养。反映在物理教学中,是应该做并且有条件做的许多重要实验被人为取消,或者只在“黑板上做实验”,造成学生“听实验、背实验”;这样做的严重后果是,学生能力结构不完整,缺乏创造性和开拓精神。知识是能力的载体,而创新是能力的灵魂,素质教育的核心就是培养学生的创新精神和创新能力。因此在物理教学中,尤其在实验教学中,必须改革实验教学,充分发挥学生思维的主体性,促进学生创造性思维的培养,提高学生的创新能力。
物理分组实验是物理教学的重要组成部分,是在教师指导下,主要由学生探究完成的实验活动。这项教学的作用要起到提高学生动脑设计动手实践的能力,加深理解理论知识的作用。实验教学中教师的指导要恰当合适,要敢于放手让学生自己去设计,老师千万不能将实验步骤一、二、三、四地列出后指导一步学生做一步。在多年的教学中我体会到,物理分组实验是培养学生实践能力和分析问题、解决问题能力的最好形式,实验的目的不能只会解相应物理实验题,要重视获取知识的过程,达到弄懂实验目的、独立完成实验操作,达到能独立设计实验,纠正实验中存在偏差的能力。
1.分组实验教师要善于引导,放手让学生大胆操作,不能动手包办处理实验中存在的问题 物理分组实验注重获取知识的过程,是学生通过思维、动手,对有关物理概念、定律进行检验,从而进行理论思考的升华的动态过程。学生必须明确实验目的,激发其观察实验、思考问题的积极性,使学生自己知道要干什么、为什么要这么干,达到抓住实验的主要现象和本质的目的。实验时教师要善于引导,让学生积极动脑思考,大胆动手实践。从了解实验原理,准备实验器材,进行实验操作,到测出实验数据,得出实验结果全过程都应充分体现学生在实践中的主体作用。实验过程中学生经常会出现装配错实验仪器或装配不上实验仪器的现象,或面对实验仪器无从下手,或数据测量不准,或不会排除实验中的故障等问题。分组实验时碰到此类情况有些学生就会举手将问题推给老师,此时教师决不能动手排除实验的故障包办处理一切。这样表面上看似乎问题很快得到了解决,但却扼杀了学生探究中寻找科学规律的正确方法,扼杀了他们成功后激发的积极性,扼杀了他们动脑动手释放学习潜能的机会,很不利于提高学生处理实际问题的能力。正确的做法应该是引导学生按照实验的程序要求,认真分析问题出现的原因,由学生自己动手排除故障解决存在的问题。例如,在用打点计时器探究小车速度随时间变化的规律的实验中。因实际测量总会有误差,所绘的V—t图线总不会精确到使测算出的各个点都落在一条直线上。实验中有一小组测出的点以毫米为单位分毫不差地落在一条图线上,显然这是学生为了“凑数据”弄虚作假改动了原始的数据得出的结果。发现问题后,我首先对学生力求完美的出发点给以理解。但向学生们指出,虽然实验设计正确,实验操作认真,但任何测量的精度都是有限的,在现有实验仪器条件下,测出的各个点虽没有完全落在一条直线上,在偏差并不大时,一样可得出“在没有任何误差的情况下V—t图象中各个点应完全落在一条斜线上”的结论。又如,在做“测小灯泡伏安特性曲线”的实验时,有一组学生将线路接通后反复检查小灯泡就是不亮,急得他们直叫,快下课了实验数据一个还没测量。此时我没有帮助检查排除线路故障,而是将“多用表”递到他们面前启发他们逐段检查导线和各个仪器,终于查出是其中一段导线出了问题,换上一段新导线后线路马上通了。
多媒体的出现使教学领域产生巨大进步,但物理教学中实验和演示的作用多媒体课件是无法替代的。实验和演示能养成学生对物理是一门实验科学的认识,能增强学生的动手能力。教学中坚持对实验和演示操作的持之以恒一定会对学生科学思维的习惯和研究方法产生影响。
2.实验的目的是要学生经历科学过程、体会科学方法、树立科学价值观。是要学生加深对物理规律和概念的理解。
中学物理的实验基本为探究性和验证性实验,不像大学物理那样存在许多科研的可研性,但仍然体现出物理学是一门以实验为基础的科学特点。从物理学的发展史来看,没有实验就没有物理学的今天。实验的过程是科学探究的过程。
揭示物理现象的物理概念、反映物理过程的物理规律,是构成物理大厦的基石,只有正确掌握物理概念,才能深刻理解物理规律;反过来,也只有深刻理解物理规律,才能真正掌握相关物理概念。如把物理概念比作网上的结点,那么物理规律相当于结点间的连线。物理教师必须重视物理实验的教学和演示,通过实验发现、验证并总结出“事物”存在的规律,进而以物理规律为中心,更加深刻、完整地掌握物理概念,在应用中巩固物理规律,达到以概念为基础,以规律为中心的整个知识体系。在问题的探究解决中促使知识的完善促进人的能力的提高。物理定律的建立是在实践中创立的,实验是物理学首要的检验手段。物理分组实验教学的意义使学生懂得物理科学的内涵,区别物理与数学的不同,知道数学是在物理和其他自然科学基础上的“抽象”。物理分组实验教学的目的在于使学生认识、学习和研究事物的有效方法,促进学生感官上对物理概念和规律的认识,促使学生以正确方法对待物理的学习。真正懂得“实践是检验真理的唯一标准”的含义。因此,进行物理分组实验教学时,教师不仅要教学生会做实验,更要“教给学生一双没有束缚的自由的手”。要使实验真正成为探究、提高物理教学的重要途径,教师在指导学生分组实验时,根据实验目的,精心设计各类实验问题,达到引导学生有的放矢地边实验、边思考、边分析,让学生在观察、思考中提高实验技能,在动手思维中发展自身的形象思维和抽象思维,在主动学习中充分体会到实验的内涵。如在进行学生分组实验“研究匀变速直线运动”时,学生比较容易导出做匀变速直线运动的物体应满足△S=aT的规律。但在具体数据处理时为减小长度测量带来的误差却不用S2-S1、S3-S2、S4-S3表示相邻相等时间内位移差△S,而用S4-S1、S5-S2、S6-S3间隔两个相等时间内的位移差表示。等号右边22也不用aT,却用3aT表示。对这一变化,我问学生这是为什么?学生们各抒己见。很多学生列出了a1=(S4-S1)/3T2、a2=(S5-S2)/ 3T2、a3=(S6-S3)/3T2式,但将a1、a2、a3三式列出综合求和式子的学生却没有,我适当给以点拨有个学生很快写出了a =(a1+a2+a3)/3 = [(S6+ S5+ S4)-(S3+ S2+ S1)] /3T
2的式子并从中悟出这种求法可减小纸带测量产生的偶然误差。当该生将其“发现”向同学们说明时灵感使其悟到所设问题△S还可分别延伸至等于S5-S1、S6-S2、S7-S3、S8-S4的情景,此时等号右边应为4aT2的形式。
3.严谨求实实验作风的培养能提升学生做人的品质、能培养学生探究实验的精神
上分组实验课,开始操作和获取数据大部分学生都很认真,待到将实验由动手转为动脑、由操作转为数据分析处理时心情急噪,认为实验一定服从已知的物理规律,采取数据有目的向已有的物理规律倾斜,使实验结论很粗糙。个别学生在虚荣心驱使下私改实验数据,来迎合科学理论的“正确”。教师在第一次分组实验课教学前应估计到这种由应试教育产生的对实验教学的负面影响。在探究、验证实验时既要使学生认识到实验的各个环节在整个实验中所起的作用,又要就实验原理的理解程度,实践操作的熟练程度,数据分析的准确程度,及实验报告要尊重原始数据的诚实态度等各方面对学生提出严格要求,指导学生认真探究、验证,将实验中发现的问题及时反馈给学生,纠正学生实验中存在的问题。
严谨的实验态度能养成学生诚实的科学态度和良好的实验习惯,提高实验教学的质量,提高学生探索2求知的欲望。如在摩擦力的学习中学生们对摩擦力总是阻碍物体间的相对运动理解不好,受力分析时经常出错。一个学生在买了个汽车模型,仔细琢磨老师讲的汽车主动轮受摩擦力向前,从动轮受摩擦力向后的道理,用了许多办法反复实验,主动轮和从动轮受摩擦力方向效果都不明显。后来他发现把汽车模型放在床上当用手转动后轮时受力效果非常明显。后将模型带到学校在铺上桌布的桌面上进行演示,当用手转动后轮,即把后轮作为主动轮,四个轮子之间的桌布被轮子向外拉紧。他分析这个现象的原因是:汽车在前进时,后轮作为主动轮,受地面(桌布)的摩擦力向前,则后轮对地面(桌布)的摩擦力向后;而作为从动轮的前轮受摩擦力向后,前轮对地面(桌布)的摩擦力向前,所以桌布被前后轮的摩擦力绷紧了。反过来前轮作为主动轮,则可清楚看到桌布上由于四个轮子给的摩擦力方向改变了,因而桌布处于收缩状态。有趣的实验调动了大家学习的情趣,人人都来转一转汽车轮子。知识的探求是无止境的,在学生们基本搞清汽车轮前后驱动问题后我又提出一个新问题让学生讨论。为什么大型汽车是后轮驱动,而家庭经济型小轿车是前轮驱动。新问题又让学生活跃起来。有的学生说前轮驱动相当于向前拉汽车,后轮驱动相当于向前推汽车,推汽车获得的向前作用比拉汽车大;有的学生立即反驳说那小汽车也应后轮驱动„。此时我启发学生从大小汽车质量分布使重心偏前或偏后不同来考虑。当学生完全沉浸在问题中时,其他人稍给以启示问题马上迎刃而解。如果教师只满足于实验课上按步骤指导学生操作,是不会得到如此效果的。
4.实验方法多样化,活化创新思维。现在中学课本中设计性的物理实验太少,应当让学生多做一些设计性的物理实验。设计性的物理实验突破了传统静态的封闭式教学模式,使实验课程本身的特点更加突出。设计性的实验拓深了实验课的功能,它更适合当代学生的强烈参与意识,可进一步调动学生积极思维,诱导学生主动探索的愿望,有利于学生的创造性思维能力的培养。具体实验过程可以分为三个阶段:第一个阶段是布置题目,让学生设计实验方案(包括实验方法、原理、仪器选择、实验步骤、误差来源);第二个阶段是教师审阅方案,提出修改建议;第三个阶段是进行实验,撰写实验报告。目前学生的分组实验,普遍存在只重视简单的操作练习。从器材、方法到表格设计都是按照规定好的步骤和方法进行实验,教师很少去引导学生思考和探索,有些学生只是依葫芦画瓢,根本不能领会实验的原理和思想方法。因此,必须改革实验教学的方法。例如,验证机械能守恒的分组实验,就可以转化为探索性实验,可以启发学生思考,你能否利用现有装置测定当地的重力加速度?你还能设计几种测定当地重力加速度的方法?在学生分组实验中,在掌握实验原理、方法的基础上,可以允许学生用不同的器材、不同的实验步骤进行操作实验,发展学生的个性,活跃学生的思维。实验教学较课堂教学有更广阔的活动空间和思维空间,可以激发和满足不同层次学生的探索与创新欲望,使之达到不同层次创新能力培养的目标。学生在自己“探索”物理规律的实验过程中可以把动手和动脑结合起来,并在实验过程中对所得的信息进行仔细筛选,不仅培养了学生的应变能力,还使学生的分析、抽象、综合、表达的能力都得到训练和发挥。
5.利用物理实验史教育,培养创新意识。
物理实验还应包括物理实验史教育、课外小实验、学生小仪器制作等。据笔者不完全统计,人教版新编教材高中《物理》1至3册中,对物理学史上著名实验介绍达20多处。例如:牛顿第一定律的教学,课本一开始就以"历史的回顾"方式介绍了伽利略的理想实验,这种将有限的实验事实外推到无限,经过抽象思维得出结论的方法,是对传统实验方法的创新;汤姆生利用实验准确地测出了电子的荷质比并发现了电子,他的实验设计是何等的巧妙,设计思想与器材组合都是创新精神的体现„„这些实验介绍,不仅向学生展示了科学发现、技术发明的过程,而且展示了科学家的创造思维和创新精神。要发挥物理学实验史的创造教育功能,我们在教学中就要重视实验史的教育,可以启发学生通过阅读体会实验思想与设计的精彩之处并提出问题;有条件也可采用演示实验,引发学生的好奇心;还可让学生自己动手,组织与设计实验,来“表演”某些著名实验。总之,通过物理实验史的学习,对学生进行德育的渗透以及科学精神和创新意识的培养,有很好的作用。
物理学是一门实验科学,物理实验在物理学中占有非常重要的地位,在中学物理教学过程中,不论是演示实验、分组实验,还是课后的小实验。不论是设计性实验、验证性实验、探究性实验,还是研究性试验、都是获取物理材料的重要渠道。从物理学的发展来说,没有实验就没有物理学的今天。物理实验能训练学生的动手动脑能力,加深对物理概念、规律的理解和掌握。能培养学生的科学态度、科学研究方法,培养学生的创新意识和创新能力。因此,物理教师应具备良好的实验素质,不仅要系统掌握实验的基本理论,实验技能和方法,还要通过实验启发、指导学生进行探索,探究物理结论和规律,充分利用实验调动学生学习物理的积极性、主动性,提高学生的学习兴趣,体现学生的主体性。这也是新课程标准的目的。
【参考文献】:
1.张大昌
物理教材介绍 人民教育出版社 试教通讯物理专辑 2006/5 2.物理课程标准研制组
普通高中物理课程标准(实验)解读
湖北教育出版社
第五篇:物理实验教学与学生能力的培养
物理实验教学与学生能力的培养
创新是一个民族的灵魂”,在知识经济的社会中人的最重要的素质是创新能力。所以在物理教学中培养学生的创新能力是实施素质教育的重要内容。而物理学从本质上说是一门实验科学,物理规律的发现和物理理论的建立都必须以严格的物理实验为基础,并受到实验的检验。因此在物理教学中,尤其是在实验教学中,注意不断激励学生通过观察、比较、实验、归纳、类比等探索手段提出种种假设和猜想发展他们的创新意识就显的尤为重要。
在中学物理实验教学中应如何培养学生的创新能力呢?
一、变演示实验为探索性实验,培养学生的创新能力
在以前,课堂演示实验一般以教师为主体,学生仅仅是旁观者,没有直接参与,不利于其创新能力的培养。将演示实验改为探索性实验,让学生充分的动脑、动手、动口,发挥学生的主体作用,从而有利于学生创造性思维的激发。
二、采用多种实验方法,活跃学生思维。
对于学生分组实验,我们在帮助学生掌握实验原理的基础上,允许学生用不同的器材、不同的实验步骤进行实验。在实验中,学生需要在各种因素中进行取舍,对所得信息进行筛选。这就要求学生在即定目标的过程中,有全局观点和善于妥协,在不同情况下善于应变,培养学生的应变能力,使学生分析抽象概括综合表达能力都得到训练和发展。
三、创设实验问题,促进学生创新能力的发展
创新教学的构成要素是研究性、引导性、发现性、归纳性等有机的结合起来,这就要求教师在实验中创造性的应用现代教学方法和教学手段,将多种教学方法进行优化组合,用“创造性的教”为学生“创造性的学”创造环境和条件。因此除了演示实验和分组实验之外,在学生的模型制作、游戏、调查小实验活动中,也可以发展创造活动,鼓励学生创造。
四、保持积极态度,主动探索研究
积极一点,你就领先一步,领先一步,你就领先了一个时代。学习不是一蹴而就的,需要坚强的毅力和积极的心态,否则,只能是半途而废,无功而返。在物理实验学习过程中必须注意以下几点:
1、分析研究学生分组实验中发生的异常现象。
2、注意观察老师的演示实验。
3、做好课外小实验。
4、留心分析日常生活中的物理现象。
通过物理实验,不但要达到教材对每一个实验提出的实验目的,进行常规的验证性的实验教育;还要培养学生的科学实验素养,理论联系实际和实事求是的科学作风,严肃认真一丝不苟的科学态度;更重要的是通过对分组实验、课堂演示实验、课外小实验以及日常生活中物理现象的严密观察和勤于思考,培养学生主动研究的探索精神和创造性的发现、思考和解决新的实际问题的能力。
物理学是以实验为基础的一门学科。物理实验在物理教学中占有重要的地位,物理实验教学是学生接受素质教育中的重要组成部分,它独特的作用和不可替代的手段,它的教育功能等已经越来越被广大物理教育工作者认识和重视。加强和改革物理实验教学,是实施素质教育的重要途径。
1、物理实验在物理教学中的地位。首先,实验是物理教学的重要基础。在物理教学中应用实验的目的在于给学生学习物理创造一个良好的环境,使学生能主动的获取知识和发展能力;同时,通过学生的观察实验,使学生掌握实验的基础知识和基本方法,培养他们的实验技能和能力。因此,中学物理教学必须以实验为基础,这是由实验本身的特点及其在物理教学中的作用所决定的。
其次,实验是物理教学的重要内容。物理学的任何一部分内容(物理量、定律、理论)的结构及其发展都可以分解为三种因素:实验(事实)、物理思想(逻辑、方法论等)和数学(表达形式和计量公式)。可见,实验内容本身就是教师要教,学生要学的重要内容。
第三,实验是物理教学的重要手段。好的教学方法需要通过适当的教学手段才能发挥它应有的作用。实验,直观具体、形象生动;实验教学,从感性到理性、从具体到抽象、从简单到复杂,适合学生的身心特点,符合学生的认识规律。实践证明,在教学中应用实验手段,能取得很好的教学效果。实验是物理教学这必不可少的重要手段。
2、物理实验是实施素质教育的重要途径。
首先,物理实验能激发学生的学习潜能。中学生天生好奇、好动,喜欢刨根问底。物理实验向他们有目的的展现了许多有趣的物理现象;呈现了许多真实的、形象生动的物理事实。他们在好奇心的驱使下,对未知结果的探究会产生极大兴趣,从而产生学习的欲望和学习的需要,自然地激发了他们渴望学习的天性。他们的学习潜能在一系列物理实验的强烈刺激下,又能转化成学习的巨大动力,使学习成为学生的自觉行动,有些学生还可能将物理学研究作为终生奋斗的方向。
其次,物理实验能创设学生有效掌握知识的学习环境。物理概念和规律都是从大量具体的事例中抽象概括出来的。在教学中,必须重视感性认识,而实验则可以提供精心选择的、经过简化和纯化了的感性材料,它能使学生对物理事实获得明确、具体的认识。因此,让学生进入实验环境,在教师指导下,通过观察、实验、操作、游戏等亲身实践体验,主动去探索新知识,是使学生掌握知识发展能力的有效途径。物理实验为创设良好的学习环境、进行素质教育提供了其它学科不能替代的重要条件。
第三,物理实验能使学生主动地参与知识获取的过程。在课堂教学中实施素质教育,重要的是要确立学生的主体地位,让学生主动地学习、主动地发展。物理实验是一种能动的实践活动,是手脑并用的过程。它不但能为学生主动地获取知识抛“砖”引“玉”,而且实验本身能很好地展示知识发生的过程,从实验方案的制定到实验仪器的选用,从实验操作到实验结果的分析,无不体现着素质教育的内涵,为学生自觉而主动地获取知识提供了客观条件。学生能从实验的过程中,实验结果的分析中获取知识、找出规律、悟出道理,并且能发现和掌握解决一般物理问题的方法。第四,物理实验能培养学生的各种能力。实验能力不能仅依靠教师的讲解来培养,而必须在相应的实践活动中才能得到发展,只有通过实验才能培养实验能力。除此之外,通过实验还可以培养学生的想象能力、思维能力等等。例如,在进行观察与实验中,需要用精细敏锐的感知和观察力,去及时捕获一些重要现象,从而培养了观察能力;通过设计实验,分析结果等能锻炼和培养想象能力和分析能力;在研究原因、结果和形成概念的过程中,要进行概括、抽象的逻辑思维和辨证思维,通过分析、比较、判断、推理等能培养逻辑思维能力;通过想象、假设能锻炼和发展想象能力、创造能力;在实际操作和汇报实验结果的过程中,还能培养组织和表达能力等等。
第五,物理实验能培养学生的科学素质。实验除了对知识的掌握、智能的提高有明显作用之外,对非智力因素的培养也有显著作用。实验不仅能培养学生实事求是的科学态度、严谨细致的工作作风和坚忍不拔的意志品质,而且有助于形成正确的观念、优秀的品质、培养高尚的思想情操和浓厚的学习兴趣。
3、努力加强与改革物理实验教学。
首先,要研讨与改革物理实验教材的内容,以期更有效地达到实验教学的目的。物理实验教材的内容除了要密切结合知识的讲授外,特别要注意它的科学性、探索性、启发性、典型性和成功率。在教学中,可以依据教学大纲和上述原则来调整、补充、改进教材中的实验内容。在实验内容的补充上,要注意引入新颖有趣的实验;在实验的改进方面,要力求提高实验的可见度和成功率,使实验现象更鲜明。
其次,要系统全面地考虑安排整个中学阶段的实验教学计划,落实各项教学的要求。中学物理实验教学的内容是以演示实验、随堂实验和学生实验三种形式结合物理知识的讲授分散穿插安排在各年级教学中。其中,有帮助学生形成概念、建立规律的;有应用物理知识,训练物理技能的。对各个实验的教学要求要逐项分解,按水平层次的高低,依序编排列入各章节实验教学之中,扎扎实实地完成。例如,观察能力的培养包括:(1)观察要有目的性,能细心持久地观察并养成观察习惯;(2)掌握科学的物理观察方法;(3)能用口语或文字准确地、有条理地描述所观察到的现象;(4)善于从观察中提出问题。这些能力要求要有计划地分散在各项实验课题中来进行培养、训练。
第三,变演示实验为学生实验。尽管物理教学中的演示实验有着极为重要的作用,然而由于演示实验把学生置于“看”或“听”的位置,他们虽心里“跃跃”,而两手却不能“一试”,使学生的兴趣、爱好不能充分地激发,他们的实验能力,特别是动手技能得不到进一步提高。从这个意义上说,变教师的演示实验为学生实验,应成为改革物理教学方法的重点之一。
第四、根据授课内容和教学目的,增加一定数量的学生实验。具体做法主要有:(1)为建立物理概念设计必要的学生实验;(2)为教材里只有定律的内容陈述而无定量实验的课题配上相应的学生实验;(3)对只有理论推导得出新结论的课题可安排验证性实验(4)在复习课上增做适量的学生实验;(5)给课本中的有关例题和习题配上相应的学生实验。
第五、把学生实验观察引深到课后和校外。学生实验走出课堂,不仅能巩固课本知识,丰富学生的课余生活,而且更有益于拓展他们的知识面,养成研究物理问题的风气和习惯。对于课堂内没有做完实验的学生或对实验结果有疑问的学生,不定期地开放实验室,经教师同意后可随意进入实验室做实验。在学生具备了一定的物理知识之后,可给他们布置一些校外的实验观察活动,使学生体会到“到处都能学到物理知识,到处都要用到物理知识”。
第六,加强物理实验教学的评价。没有评价,就没有学习。对学生的实验学习情况及学习效果,要有平时和终结的评价,以科学的评价激励学生学习,促进学生发展。会考制度的建立,物理实验考核的实施,有力地推动了实验教学。如果能进一步加强实验的平时考核,实验教学的质量就有了保证。平时考察可采用以下方式:(1)实行平时实验考核登记制度。教师及时了解并记载每一个学生在进行实验时的表现(准备情况、实验操作、实验结果),作为评价的依据;(2)在课堂上运用实验性提问和小测验检查实验教学效果,并给出评价;(3)在可能的条件下,布置一些课外观察、家庭实验、小制作等,教师从学生提出的报告或完成的制作中了解情况,进行评价。