的巧妙构思,是一代人甚至几代人智慧的结晶。教师要对学生介绍物理学史上有着重要地位的实验及其设计思想,这些实验设计之巧妙神奇令人赞叹不已,这些经典实验中蕴涵的朴素而深邃的思想,至今仍闪烁着光芒。例如库仑得到库仑定律的扭秤和电摆实验,卡文迪许的万有引力实验,法拉第的电磁感应实验,迈克耳孙和莫雷的以太漂移实验。
21世纪是科技飞速发展的时代,所以物理实验应该是被新知识、新技术不断填充的开放体系。因此,教师还要适时地把传统的思想方法在现代科研和生产领域中的应用情况介绍给学生,使学生开阔视野,启发思维。例如在当今科研尖端领域广泛应用的扫描近场显微镜,对传统的光学分辨极限产生了革命性的突破,传统的光学镜头被光学探针替代,可以探测到样品表面的纳米光学信息,而它的基本原理就是光学放大法。当然,要在教学中做到温故知新,对教师的素质将提出更高的要求。教师要不断学习,始终关注科学的发展动向,紧跟科技进步的脚步,不断更新自己的知识结构,使自己的专业水平和业务能力达到一个更高的层次。伟大的教育学家陶行知说过:“要想学生学好,必须先生学好。唯有学而不厌的先生才能教出学而不厌的学生”。教师只有具备了扎实的专业知识和精湛的实验技能,才能在讲课和指导学生时做到游刃有余。但不管是回顾历史还是面向未来,教师都要根据课堂教学的实际情况和学生的学习基础,灵活把握,不能和教学内容游离脱钩,生搬硬套,增加学生负担。
4 在实验报告中,适当增加物理实验思想方法的内容
在传统的实验报告中,都是数据处理“唱主角”,很少涉及物理实验思想方法。学生对物理实验的思想方法也很少去思考。要改变这一局面,可在实验报告中,适当增加物理实验思想方法的内容,并将其纳入到最后实验的成绩考核中。这样,才能引起学生的重视,注意平时思考、总结和积累。每次实验后,教师要让学生把实验中有关实验方法的发现、领悟、理解以及疑问都总结在实验报告的讨论部分中。这是学生进行探究性学习的开始,将为他们以后做好设计性实验打下良好的基础。同时,学生的讨论和总结也给教师提供了及时的反馈信息,教师可以了解真实的教学效果,以便进一步改进工作。
5 指导学生运用基本的思想方法,改进原有实验和开设设计性实验
当学生对物理实验的基本思想方法有了一定的认识时,教师就可以有目的地引导学生在实验过程中运用这些思想方法。这里提出两个有效的办法,一是让学生对现有实验中存在的问题进行分析和研究,进行改进。二是开设设计性实验,由实验室提出实验题目,学生自行制定实验方案,选择仪器设备,独立完成实验。我们一方面要告诉学生,选择或判断实验方案的好坏应从物理原理的完善性、计算公式的准确性、实验方法的可行性、实验操作的便利性、实验装置的经济性、仪器精度的局限性、误差范围的允许性等多方面认真考虑,综合分析。不管是改进原有实验还是进行设计性实验,都是多种知识和多种能力的综合运用,从好的思想方法到落实最佳实验方案之间是有一定距离的。另一方面,我们也要考虑到,每个学生的具体情况是不同的,因此教师一定要结合学生的实际情况,扎扎实实地开展工作。要摸清学生的理论基础、动手能力、教学期望等,立足学生的现实条件,切不可脱离实际,拔苗助长。对基础较差、学习有困难的学生,可引导他们分析、思考已经做过的实验,以改进现有实验为主,逐步培养科学素质。对基础较好、求知欲较强的学生,可以给他们布置一些带有研究性质的实验题目,让他们自行查阅相关资料,自行拟定实验方案,在实践中进一步提高科学素质。
总之,素质教育需要全体教师的共同努力。我国最新的基础教育课程标准提出了“三维教学目标”,即“知识与技能,过程与方法,情感、态度与价值观”,这是素质教育在课程理念中的集中体现。广大教师要树立教育新理念,充分认识物理实验的思想方法的重要性,把素质教育落在实处,培养出适应时代发展要求的高素质人才。
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