中学物理实验教学的现状分析和对策研究应用.doc

中学物理试验教学现实状况分析和对策研究萍乡市教研室 汤华物理学是一门以试验为基础自然科学，试验教学是培养学生科学探究能力、科学思维能力和动手操作能力有效路径。试验是物理教学关键组成部分，伴随基础教育新课程实施和深入展开，现有中学物理试验条件和试验教学活动能否适应和满足新课程要求，是全部物理教育工作者最关心问题。本文采取调查方法，对区域中学学校物理试验教学现实状况进行抽样调查，从而了解中学物理试验教学现实状况，分析中学物理试验教学中存在问题，进而针对这些问题提出若干应对策略。 一、初中生开展物理试验活动意义和作用 试验，是自然科学研究关键方法，也是自然学科教学关键手段。初中物理试验活动开展关键是为了激发学生学习科学爱好, 提升学生科学素养， 经过试验活动培养学生试验技能并学会科学研究方法,经过试验活动逐步提升学生实践操作能力和创新能力。经过长久教学实践，我认为初中生经过物理试验活动能够取得以下五个方面能力: 1.培养学生识别和应用试验仪器能力 学生识别和应用试验仪器能力不仅是学生正确完成物理试验确保，也是以后在工作和学习中必需最基础能力，如生活中多种测量工具使用无不需要这方面知识。所以要让学生了解仪器结构、仪器安装方法、仪器保养和维护、仪器使用条件和注意事项，或按实际要求制作简单试验装置等等。尤其是初中学生刚接触物理试验仪器时候要对学生进行这方面能力培养，如刻度尺、温度计、天平、电流表电压表等，老师要着重引导学生识别仪器规格和性能，察看铭牌或说明书，搞清测量范围、分度值、零刻度及其调整方法和使用方法和注意事项。掌握了这些知识，就能确保试验正确完成和仪器安全使用。 2.培养学生观察、分析能力试验现象观察分析是试验能力关键表现。学生良好观察心理品质和观察分析能力是在试验过程中经过有针对性培养逐步形成。老师在演示试验或指导示范性学生试验时，利用规范操作，简练合适语言、文字和图示，正确地展示试验现象，能使学生在观察时达成心明（目标明确）、眼亮（观察关键步骤和现象），分析归纳出试验结论。 比如，在观察水沸腾试验时，要明确提出以下观察目标：开始加热时杯底和杯壁会出现很多小气泡，沸腾前这些小气泡将会怎样改变？水沸腾时小气泡将会怎样改变？水温变不变？将沸腾水停止加热，水是否继续沸腾？引导学生明确观察目标，有目标、有秩序进行观察，避免观察时手忙脚乱。因为温度计测量时存在误差和大气压对沸点影响，水实际沸点不一定是100，这时，老师应要求学生实事求是地统计数据，并分析、评定试验数据。很多自然现象和试验中物理现象，有时是稍纵即逝。只有认真、仔细地观察，才能捕捉到所要观察现象；只有深入细致地观察，才能发觉细微改变和隐蔽特征。在试验观察中，要提倡眼脑并用，把观察和思维紧密结合起来。 3.培养学生试验操作能力 学生试验操作能力高低对她们以后工作和学习有着关键影响。生活中小到照明电路安装，多种物体质量测量，大到交通运输和生产劳动全部需要这方面能力，所以新课标把培养学生试验操作能力作为素质教育中很关键一个方面。物理试验本身就是一个操作过程，学生分组试验，每个人全部有动手操作机会；演示试验，可让部分学生配合老师一起完成，条件许可时，还可将演示试验改为学生试验由学生们自己去完成；课外小试验更是学生操作天地，像学过量筒、弹簧测力计、天平等知识后，可部署小试验让学生利用自制天平、量筒、橡皮筋测力计来测测质量、体积、力大小等等，我想学生主动性一定会很高，效果一定会愈加好。总而言之，应尽可能多给学生亲自动手动脑机会，这对提升学生操作能力是很有帮助。 4.培养学生整理分类能力试验结束后要让学生养成仪器归位好习惯并引导学生对统计数据进行整理, 学会利用制成表格、图像等进行分析。比如：在“探究熔化和凝固试验”时，可要求学生设计试验统计表格，将测温时间和测得温度统计在表格中，并按试验数据在坐标格中做出温度随时间改变图像。再依据表格中统计数据和所作图像，分析归纳出该物质在熔化和凝固过程中特点。假如在试验过程中有机引导学生依据事物异同进行分类、取舍，从而了解和评价多种试验方案优劣, 或许能做出更优化改善。 5.培养学生创新能力 现在物理教科书提倡是探究式学习，书中所安排 “探究”表现最为突出。过去试验，学生所做工作极少，题目是由教材定，结论多是已知，方案是教材或老师决定，甚至步骤也在试验汇报册中陈说得一清二楚。学生只是按部就班地操作、读数和统计。这根本不利于培养学生分析和处理实际问题能力。现在大多数试验只是给学生提供了科学探究七个步骤，甚至部分试验简单到只是给学生抛出一个课题，而把实际要做具体工作留给了学生，这么学生就有了足够思索问题，处理问题空间。学生动脑动手能力得到很好培养。试验中，学生可应用所学知识和已经有器材或手边简单器材，甚至自制器材，设计多个试验方案，写出试验方法和步骤，并对每一个试验方案和步骤进行总结和比较，既活跃了学生创新思维培养了创新精神，又使学生应变能力分析能力得到训练和发挥。如“探究焦耳定律”试验中，书本介绍是用温度计示数高低来反应电热多少，学生也能够用两端开口玻璃管或在不一样金属丝上涂上石蜡等方案来完成这个试验。其实，学生主动提出自己见解然后用具体试验处理问题过程，就是发明性能力培养过程。二、中学物理试验教学现实状况伴随素质教育深入深化，我们国家不少教授学者和广大物理老师对中学物理试验关键性认识和感受逐步加深，物理试验教学改革也正在紧锣密鼓地进行着。不过应看到，实际上到现在为止，物理试验教学现实状况在初级中学教育教学中还不容乐观。1. 中学物理试验教学基础情况 据调查和我们周围试验开展和教学实际，在乡镇中学及部分中学中，书本上所要求学生试验、老师演示试验完成情况较差，这包含数量上不足和质量上效果。不少学校物理试验数目达不到教学纲领要求，甚至有相当一部分乡镇中学基础上一个学生试验全部不做。即使有学校按要求完成了，不过试验教学效果往往不理想（比如：条件差一点学校在做电学试验时因为缺乏必需试验器材-演示电路板和电池座，在接通电源时候就必需要双手拿着电源，用指头按住线头，就会造成学生对接线误解，假如是高电压也用相同方法很有可能会造成危险）。2. 学校和老师受传统应试教育影响，普遍存在着单纯追求升学率办学思想，重理论轻试验 为了使学生在考试中取得一个高分数，教学方法普遍采取讲授法。有老师甚至认为学生不会动手做试验不要紧，只要会动笔考试验就行。由此而引发了“做试验不如讲试验”，“讲试验不如背试验”荒谬作法。部分物理老师之所以会放弃利用试验直观教学方法，而对试验教学采取这些所谓“很方法”，也有一部分原因是错误地认为做试验是浪费时间，经过讲试验能够节省时间，又便于突出和促进学生把握相关试验知识关键点，继而提升所谓教学效率。其实，这么教出来学生一碰到实物就束手无策，不知道怎样动手，更不知道怎样思维，仅仅只会一个机械记忆和背诵。3.因为认识上不足，老师在试验教学组织上、在教学过程中、在物理成绩考评上全部存在着问题比如：因为老师不愿在试验教学方案设计上下工夫、花时间，造成试验教学方法形式单一、陈旧；单纯为了完成教学任务而安排试验，对学生试验能力培养显得没有计划、没有目标、缺乏系统性。同时对于“引导学生主动、主动地学习，培养学生独立思索能力和习惯”指导思想不够明确，老师在试验教学中一手包办现象比较突出，学生最多只是机械模拟，缺乏动手和动脑机会，能力得不到对应提升。4. 学生在试验意识、能力存在问题很大 居于日常教学中对学生耳濡目染，学生机械思维和机械记忆造成了在组织学生分组探究试验中就显示出一个突出问题：在老师影响下和学生本身原因，学生大全部在思想上不重视试验，不愿动手，不敢动手，不知怎样动手，试验能力低下；或在动手时只是机械动手，不愿动脑。学生不是带着问题去有目标进行试验，而是就手边器材随心所欲。这么对培养学生学习物理科学态度和良好习惯，提升学生了解能力和素质方面带来很大负面效应。这么试验实际上已经失去了探究价值和意义，更谈不上达成预期试验效果。以上事实为一般初级中学物理试验教学中普遍存在问题，其实对于农村初级中学，尤其是对于比较偏远农村初级中学还存在以下多个最具体实际问题：1学校条件严重影响因为学校实际情况和条件影响，不能把试验室工作放在应有位置上，学校对试验室工作在素质教育中作用也有忽略。不一样程度把试验室看成隶属用房（比如：物理试验室总是在新学期开始时用作教材堆放室，并数次影响试验开展），把试验教学看成副课处理。并没能将试验教学放在和其它所谓“主科”相同位置和高度，这在一定程度上也严重影响了试验教学开展。2试验教学仪器、材料严重不足对试验教学影响农村中学因为客观实际，仪器配置和配置标准相比大量不足，在新课标要求试验中有很大部分根本就缺乏试验器材而无法试验（有很多器材只能靠老师自制，根本没有学生探究可能，另外还有部分试验属于危险物品试验，药品购置也极难）；另外原有试验仪器设备陈旧，根本无法进行正常试验教学；加之学校没有专职试验人员，通常全部是任课老师兼管，因为课程多、任务重，不能立即对仪器设备进行维护、保养、修理等，而且有一部分试验器材根本就不能维修（原先购置仪器中有部分质量问题），又因为使用不妥等原因，致使仅有也损坏严重，更是雪上加霜；要想完成课标所要求全部试验而且全部达成演示和探究目标，根本就是一句空话。3有试验即使硬件含有，试验教学也没有正常开展因为学校试验室没有专职试验人员，多是任课老师兼任，不少老师试验技术、素质、素养还有待提升,对顺利完成试验教学任务还有一定困难。思想上在不一样程度上不能把科学或其它学科中试验教学放在和关键位置，嫌麻烦，就只有在口头上做试验了，以讲试验为主，更因为多年来对于物理学科教育教学考试也和实际试验教学有很大程度脱节，靠讲试验和背试验在考试中能够得到高分，更是深入让很多学校和老师促进入了一个“做试验不如背试验” 观念误区。4试验中管理问题因为学校试验条件限制，尤其是试验仪器严重缺乏和试验室环境制约和试验学生总人数之间矛盾尤为突出（比如：我校每班平均人数75人，试验桌只有二十张，而且很多试验根本不足二十组，有待甚至只有十一二组），比如：物理学中探究凸透镜成像原理，中学电学试验，因为器材严重缺乏使得不能组织更多探究试验，很多试验5-6个人才能分配到一组试验器材，而且在能分到试验器材中也有不一样程度损坏，这就造成了试验效果难以达成。另外更为关键和突出还是管理问题，学生因为人数众多，而且在学生试验过程中科任老师在某处教导时造成无法顾及其它试验组，有很大程度学生有捣乱行为，在很大程度不能根据试验要求去完成试验，试验效果不能达成预期目标。以上试验教学现实状况，极大地影响着物理教学质量；这么教学现实状况和物理教学目标、教育改革要求和物理试验教学关键地位很不相当，和时代发展对人才要求很不适应。三、中学物理试验教学对策研究和相关方法我们应该看到目前中学物理试验教学微弱，是有很多方面原因。在分析问题、处理问题时候也应从这些方面入手，应针对中学物理试验教学现实状况，站在素质教育高度，从这些制约原因出发，进行中学物理试验教学改革，使试验教学能充足发挥其在素质教育中特殊作用。那么要加紧试验教学改革步伐，首先要抓好以下多个方法： 1.加大投入、改善试验教学条件完善各项制度，确保试验顺利开展。学校应建立健全对试验教学资金投入制度，在教育经费中画出一定资金用于试验教学，并落实到位，确保专款专用，立即更新仪器设备及定时补充易耗品，而且制订试验教学管理监督制度，使试验教学不流于形式。加强业务学习，为试验做好充足准备。定时对老师进行业务能力培训，并采取循环制教学，尽可能减小班额，合适减轻物理老师工作负但，让她们有足够时间和充沛精力进行试验教学活动和研究。我认为，每次开展试验活动前全部要做好试验探究准备工作，不管是开展什么试验，之前老师教学必需为学生学习活动做好足够知识贮备，同时老师必需课前为学生作好试验物质准备，使物理试验保质保量开展。2.改革考试制度，增强师生对试验重视程度近几年中考命题即使加大了对试验考查力度，从试验数量上和所占分数百分比上全部有所表现，但考查内容上仍是认知领域笔试考评，仍是纸面上试验操作，因为中考题无法直接考查学生动手试验，学生操作能力并不能真正在有限卷面上完全反应出来，所以科学探究精神无法得到表现。即使近几年中考活动中有“理、化、生”试验操作技能考查，但它只是中考录用一个参考而已，不能增加师生对它重视程度。关键表现在：考查内容狭窄而且公开。在考试前，各校学生基础上全部知道考查内容，有学校和老师甚至将考查中试验操作步骤印发给学生，学生只需背一背就行，试验操作考查意义就失去了。考查内容片面、单一。试验操作考查应该是对整个试验过程考查，包含全部试验内容，从设计到操作过程到最终试验汇报完成，但分解到各个给分点无非是部分最基础操作而已。考查评分流于形式。考察时一名老师同时监考几名同学操作，老师对每名学生每项操作正确是否极难做到正确细致，只能依据学生最终对试验结论得出正确是否来确定，而试验结论，学生在试验操作前就已经知道，也就是说，即使学生不会做该试验，她也能得出正确结论。所以，老师依此给出评分只是一个形式。假如把试验操作考试真正纳入中考有机组成部分，从出题到监考最终到评分做到保密、科学、慎重、规范，肯定会引发老师和学生对试验教学足够重视。我认为试验考查形式应该灵活多样，比如依据情境提出问题、进行猜想和假设、设计方案、设计表格、得出结论等全方面进行考查。这就要求我们在平时教学中，要重视过程探究、方法培养。这看起来仿佛有点应试教育味道，但学生重视了试验，增强了动脑动手和实践操作能力，莫非不是素质教育表现吗？我认为为了不再让试验教学流于形式，考试制度合适改革是迫在眉睫。3.转变老师教学观念新课程标准指出：“义务教育阶段物理课程要让学生学习初步物理知识和技能，经历基础科学探究过程，受到科学态度和科学精神熏陶”；课标还要求，“它是以提升全体学生科学素质、促进学生全方面发展为关键目标自然科学基础课程”。 而要让学生经历基础科学探究过程，受到科学态度和科学精神熏陶，没有物理试验是极难达成物理教学培养目标，因为全部物理知识，全部是在试验基础上建立起来。物理试验是初中物理教学有机组成部分，在提升物理教学效果和效率、培养学生科学方法和能力等方面有着主动作用和意义。初中阶段要求学生掌握必需文化科学知识和基础技能，含有一定自学能力、动手操作能力，和利用知识分析和处理问题能力，初步含有实事求是科学态度、掌握部分简单科学方法 所以，老师应从单纯重视传授知识转变为引导学生学会学习、学会生存、学会交流、学会做人，让学生成为学习主人，一味被动学习是培养不出含有创新能力人才。在学习过程中要重视学生本身经验和自我发展，老师要为学生试验探究活动提供真实学习环境，使试验探究活动要有一定趣味性和隐蔽性。既要使广大学生全部乐于探究，又要使学生有探究欲望，要让她们感到不探究就有可能得犯错误结论，或不探究就不知道问题答案在哪里。老师可经过设置问题启发学生思维，使学生对试验有更多探究内容。老师心中有了新课程意识，就能把试验教学和学生发展需要联络起来。这么试验有利于学生思维培养和学生智力发展和处理物理学习中问题，更有利于创新思维方法形成。4.发明条件，多给学生动手机会多把试验向课外延伸。为了处理教课时间和教学目标矛盾，在教学中有针对性将部分需要长时间探究才能有结果试验从课堂能够合适延伸到课外。比如学习“阿基米德原理”探究浮力大小由哪些原因决定时，老师能够部署学生课外开展多种迷你小试验，如用废旧牙膏皮制作小船、用饮料瓶制作潜水艇等等。或利用星期六星期日两天时间安排学生搜集部分试验用物品，如旧玩具、生活物品、毛边材料等，利用这些材料开发部分低成本试验。学生在实际探究时不仅能够学到相关物理知识，而且还能体会物理知识在日常生活中广泛应用。在小制作过程中学生很轻易对知识有新认识和发觉和新感悟，也很轻易有部分新问题提出来，甚至还会闪现出成人无法想到新奇想法。重视合作探究。尽可能将演示改为合作探究试验，可培养学生合作交流能力和实践能力。老师演示试验往往因为可见度不够而影响了教学效果，使看不清楚学生失去了爱好和热情。为了能愈加好地培养学生动手能力和观察能力，增强学生参与和合作意识，适应新课标实施合作学习，重视学生实践能力培养要求，我认为应尽可能将部分演示试验改为师生共同参与操作协同试验，或在老师指导下由学生合作完成试验，使学生一直保持主动参与热情。比如惯性试验、覆杯试验、电阻大小和哪些原因相关试验等,学生动手动脑机会增加了,试验技能也就随之提升了。把演示改为学生参与“演出”，由学生合作共同完成，充足发挥学生主体作用，轻松完成了试验内容。再如讲“光直线传输”时,让学生利用投影仪手影模拟马、狗、鸭、兔等动物形象;讲“大气压强存在”时,能够让学生做马德堡半球试验;讲“做功和内能改变”时,让学生做压缩空气引火和摩擦薄壁金属管,使管内乙醚内能增加,把塞子冲开试验;讲电课时,让学生连接演示试验电路等。经过老师指导,学生参与试验,活跃了课堂气氛，加深了学生对所学知识了解。另外书中还有部分试验完全能够由学生合作探究来完成。如在做“用滑动变阻器改变灯泡亮度”试验中,告诉学生变阻器有四个接线柱,但只需将两个接入电路,然后让学生去连接,去探究。在学生探索研究基础上再总结规律,哪两个接线柱接进去是有效,能够改变电阻,是怎样改变电阻?哪两个接进去不能改变电阻,为何不能改变电阻?这么连接实质是什么?经过这么探究试验,将学生从知识被动接收者变成了知识主动发觉者,调动了学生学习爱好和热情,发挥了学生主体作用。合适增设开放创新性试验。增设开放性试验，给学生更多思维活动空间，能培养学生创新精神和实践能力。为了给学生更广试验活动空间，老师可在学生分组试验中选择部分进行开放，这么能够启发学生发散思维，培养学生思维品质。如：在“测量液体密度”试验中，当学生完成份组试验后，老师可提出：在只有天平、玻璃杯、纯水情况下，怎样设计试验才能测量酒精密度？再由学生分组讨论、思索、制订此试验方法和步骤；老师在讲授欧姆定律一章后，可给学生提供电流表、阻值已知定值电阻、开关、电源、导线若干，要求测量未知电阻阻值，留给学生足够试验活动空间，让学生自己设计出一个可行试验方案和步骤；也能够多给部分试验仪器，由学生自行挑选其中部分仪器来完成自己设计试验，如学生经过做“测定小灯泡功率”试验后，可部署：只有电压表，无电流表，其它仪器自选，测定标有3.8V小灯泡额定功率，这个试验目标是，在给定条件下，让学生自己设计试验方案来完成试验操作，这极有利于培养学生发明性操作能力。增加试验开放性，概括起来包含：（1）器材开放性:试验时不提供器材,靠学生自己选择或自制器材,完成试验，可用到课内学过器材,也可用到课外部分物品作为试验器材。（2）空间开放性:试验能够在校内完成,也能够在家里和户外完成。（3）试验方法开放性:有试验有多个方法能够完成,可为学生提供更为宽广天地。5.成立物理爱好小组，为学生广拓探究天地 课外物理爱好小组活动是对课堂知识有益补充, 为学生提供了思索、动手实践宽广天地,激发了学生灵感, 发挥了学生主体发明性, 能让学生体验成功喜悦。 我认为爱好小组活动要亲密联络实际, 处理部分实际问题。比如,让爱好小组同学探究自行车物理学问题，比如说自行车由哪些部件组成? 它们作用是什么?具体以下：自行车有哪些部件是利用杠杆来工作? 它们属于哪类杠杆?自行车哪些部件是对摩擦应用? 怎样增大或减小摩擦?怎样利用自行车来估测一段距离?体验自行车在上坡、下坡时状态, 有哪些能量转换?自行车车座形状什么样？有什么好处？自行车尾灯是什么样结构？它有什么作用？学生经过观察自行车结构和工作过程, 同时查阅部分资料, 结合学过物理知识,加深了学生对书本知识了解和应用, 使学生感到学习知识来自于生活并服务于生活，凸现从生活走向物理从物理走向社会新课程理念。依据学生所掌握知识程度，可精心设计趣味试验让学生课外完成，如书本中“纸盒烧开水”、“自制分度值是厘米刻度尺”、“自制杠杆”、 “ 潜望镜”、“制作模型摄影机”、“电铃”、“楼梯开关”“筷子提米”等。这些小试验、小制作，有很强趣味性和知识性，十分贴近学生生活，符合初中学生好奇、好问、好动、好学心理特征。学生在动手完成多种小试验、小制作过程中，思维异常活跃，学习欲望高涨，参与意识增强。老师要激励学生做好这些课外小试验、小制作，并有意识地在教学中加以讲评。经过这些试验，既能激发学生学习爱好，锻炼学生动手能力，又能帮助学生破除迷信，树立科学人生观和价值观。另外，物理爱好小组参与社会实践活动，也是学生了解自然, 接触社会自主学习方法，如了解一个家庭中用水用电情况并提出合理化提议; 城市热岛效应形成原因调查并提出缓解方案；参观工厂和科技馆或深入农村进行调查研究等等。我认为社会实践活动也是一个很好人文教育, 如环境问题, 能源问题, 噪声问题等, 表现了以人为本, 贴近生活和社会, 是培养能力, 激发学习爱好关键教学手段之一。总而言之, 初中物理是物理教育启蒙阶段，它更应该发挥物理学科优势,利用试验教学,培养学生创新精神和发明力。 初中物理试验最终目标是: 激发并保持学生学习爱好, 经过探索物理现象, 揭示物理规律, 并指导其应用于生产生活实际, 培养学生终生探索乐趣, 良好思维习惯和初步科学实践能力。作为一名物理老师在日常教学中，要不折不扣遵照新课程标准教学思想要求，引导学生去探究，在探究过程中，一边学，一边做试验，并成立课外活动小组，完成书本中“想想做做”，“动手动脑学物理”等小试验，和对在课堂内不能完成试验深入改善。我们要朝物理试验教学终极目标去努力探索, 利用手边教材和身边多种试验器材, 不停改善教学方法和手段, 依据学生生理和心理特点, 因材施教, 达成“授人以渔”和培养能力目标。