物理实验室的更新与学生核心素养的培养

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  用过Windows操作系统的人都知道,该系统内有一个“自动更新”的服务,它可以自动下载系统补丁,以保证系统的安全,并使系统最新。其他应用软件也都有类似的更新功能,这样做的目的,无非是让软件的功能更完善、更合理,使用效果更好。
  物理学科是以实验为基础的学科,物理教学离不开物理实验。可是,作为物理教学重要保证之一的物理实验室,在多媒体教学之风盛行的当下,越来越被冷落了。
  在物理实验教学中普遍存在教师“讲实验”的现象。部分教师一味地用课件代替物理实验,想尽一切办法用上多媒体,好像不用多媒体这堂课就没有水平,也体现不出教师的才华,于是,真正的实验器材被冷落了,实验室被遗忘了。上课时,为师者俨然成了“大片”的编导。制作的课件,追求的是内容的“大”与“全”、画面音响的“美”与“真”……
  “纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行。”其实,实验的目的除了验证结果,巩固和加深对基本规律和基本原理的认识外,更为重要的是通过实验的探究活动,培养学生分析问题、解决问题的能力,培养学生的探研能力、创新能力,从而达到对学生核心素养的有效培养。正如爱因斯坦所说:“对真理的探索比占有更加宝贵。”
  课件不能替代实验!在多媒体教学设备盛行的时代,在纠正不合理实验观的同时,不要忘了对学校物理实验室的更新和管理。
  一、思想更新
  物理实验室开展的实验具有形象真实、生动有趣的特点,能为学生在形成物理概念、得出物理规律前,营造出活生生的物理情境,使学生感受倍深,记忆深刻。心理学研究表明:人的动作记忆效率比语言文字记忆效率要高好几倍。“百闻不如一见,百看不如一做”说的就是这个道理。经验告诉我们:一个成绩优秀的物理尖子对物理现象和物理过程具有很强的“悟性”,这种“悟性”源于对日常生活丰富的感性认识。对物理学习有障碍的人,其最大的障碍不在于智力因素,而在于缺少对日常生活的用心观察,头脑中缺乏感性经验,而这些感性经验恰恰是物理思维的基础。因此,物理教师的首要任务就是:尽一切可能,在课堂上为学生展现出丰富多彩的物理现象和活生生的物理情境。教师不仅要用好课程标准上规定的演示实验,甚至教材上的一段话、一幅插图、一道习题也可以将它搬上“讲台”,进行演示。演示的形式不能仅仅是“教师演,学生看”,还可以是“教师导,学生演”,即边学边实验。
  二、设施更新
  “巧妇难为无米之炊”。要做到实验室的更新,硬件更新是最主要也是最直接的做法。因此设备和器材的购买是必不可少的。器材的更新要遵循及时、实用和好用的原则,在当前教育经费还不是很充裕的情况下,应强调“价廉物美”。同时要根据教材和市场的变化,及时购进符合新课程教学的器材,为实验室补充新鲜血液。
  购买来的器材也不一定实用和好用。要做到实验室的更新,实验器材的自制非常有必要。自制的器材洋溢着浓浓的校本气息和乡土气息,学生在看到或使用这些器材时,会感到自然而亲切,也能进一步激发他们自制器材和进行实验的热情。学校应鼓励教师和学生自制教具与学具,并将好的作品收集起来作为学校实验室器材的补充。在美国,教师在实验活动方面注重有趣和实用,所用材料及器具一点都不奇特和昂贵,相反简单和便宜,大多数器具也都是教师用家庭的普通东西制作而成的。
  实验室的更新除了器材的不断更新之外,器材的保养、维修也必不可少,只有这样,才能让实验室真正每时每刻都处于最新的“健康”状态。如:实验室(包括里面的器材)要经常除尘;要定期打开门窗通风;南方的上半年多阴雨,在这种梅雨季节里,实验室还应注意防潮,對于易受潮而霉变的器材如线圈、药品等,要适当地让其晒晒太阳;定期给电源如蓄电池充电,必要时还应进行充放电锻炼,这样能大大延长蓄电池的使用寿命;刚做完实验的器材,要去除沾上的水、汗渍……还要不定期地对器材进行检查和维修。说是维修,其实并不需要很专业的知识。比如,电流表、电压表在使用过程中,接线柱会松脱,这个时候只要将电表的底盖打开,将螺母拧紧即可;滑动变阻器的滑片与线圈易接触不良,也只要松开金属杆两端的螺母,取下滑片压紧就好了,这样的工作看似很细很简单,但及时的处理却能给予器材“第二次生命”!
  三、制度更新
  由于人的个性差异,一些学生往往不满足于课堂上所看到的或书本上所接触到的实验,他们往往表现出较强的动手欲,很多想法都想付诸实施;而另有一些学生动手能力不强,在实验中往往处于旁观者的地位,有时想自己试着做实验,又怕周围的同学讥笑。因此不定期地开放实验室,既可以给学生施展身手的机会,又可以为动手能力较差的同学提供锻炼自己、提高实验能力的场所。可以采取自愿参加的办法、全方位开放的形式,或根据兴趣爱好组织专题研究和探讨,学生在这种环境下或复习已学实验的操作,或做些自己设计的小实验,能极大地增进学习物理的兴趣,有利于动手能力的增强和创造能力的培养。在条件许可的情况下,可以允许学生将仪器带到家里去做实验,给学生创造一个宽松的实验环境,激发学生动手实验的兴趣。
  物理实验教学在培养学生的核心素养方面,起着不可或缺的作用,它能够培养学生的观察能力、实验操作能力、创新思维能力。要大面积提高物理教学质量,全面提高学生综合素质,真正实现由应试教育向素质教育的转化,就必须加强对物理实验室的更新和管理。
  (作者单位:江西省南昌县教育体育局教研室)
  □责任编辑 李杰杰
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