??? 中學實驗教學是進行自然科學教學的重要手段,是訓練實驗技能和培養(yǎng)科學素養(yǎng)的必要方法,是養(yǎng)成良好心理品質(zhì)的重要途徑,是中學教學內(nèi)容的一個重要組成部分。在基礎(chǔ)教育課程改革的大背景下,在全校主體參與教學模式情景下,對中學教育認識的返樸歸真,讓中學教育更好地走進生活、走向社會。而實驗教學中的變化尤其突出。
一、? 中學實驗在中學教學中的重要地位
??? 中學實驗本身的特點和它在中學教學中的功能,決定了中學實驗在中學教學中具有重要的地位。它在中學教學中的地位概括起來主要表現(xiàn)在以下四個方面:
(一)中學實驗是搞好教學的重要基礎(chǔ)
??? 實驗是理科的基礎(chǔ)。通過實驗,使學生既動手又動腦,有利于啟迪智慧、提高思維能力;同時,幫助學生更好的形成正確的物理概念,加深對物理規(guī)律的理解,增強分析問題和解決問題的能力,從而逐步樹立辯正唯物主義世界觀。因此,在學習的過程中,必須認真觀察演示,做好中學實驗,這是提高教學質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。
(二)中學實驗是中學教學的基本內(nèi)容
第一、中學實驗本身就是理科的不可分割的重要內(nèi)容:理科的任何一部分內(nèi)容(包括定律、理論)的結(jié)構(gòu)及其發(fā)展都可以分解為三種因素:中學實驗(事實)、思想(邏輯,方法論等)和數(shù)學(表述形式或計量公式)??梢?,中學實驗內(nèi)容本身就是學生要學、教師要教的基本內(nèi)容。
第二、中學實驗教學是中學理科教學的基本組成部分:中學實驗是中學理科概念、規(guī)律教學中必不可少的基礎(chǔ)。
第三、中學實驗是培養(yǎng)中學生中學實驗技能的有利保證:中學生從對教師在課堂上作的實驗演示、實驗操作的示范的觀摩和他們自己在實驗中的動手操作,可以從中學到中學實驗的基本知識、基本技術(shù)、基本能力和基本方法,可以發(fā)展的多種能力,培養(yǎng)科學精神和良好的實驗素質(zhì)。
因此,可以肯定地說,不做實驗的教學是沒有完成教學任務(wù)的教學,不做實驗的教師是不負責任的教師,不具備實驗條件的學校是不合格的學校。
(三)中學實驗是實現(xiàn)中學理科教學課程目標的基本方法
?? 1、中學實驗是中學理科研究的基本方法:
?? 實驗(研究)方法是人們根據(jù)研究的具體目的,利用一定的儀器設(shè)備,人為地制造、控制或模擬自然現(xiàn)象,使某些現(xiàn)象反復再現(xiàn)以便讓人們反復進行觀察研究的一種基本方法。
2、中學實驗是中學的學生學理化生、教師教理科的基本方法:
中學生通過對實驗的觀察與操作,在了解科學家探索發(fā)現(xiàn)規(guī)律的過程中,培養(yǎng)和提高他們的觀察能力和邏輯思維能力,培養(yǎng)他們的實驗動手能力和創(chuàng)造能力,幫助他們掌握科學的學習方法。試想要做到這一切,能離開中學實驗嗎?能不讓學生親自動手實踐嗎?回答是肯定的,不能!
?(四)中學實驗是實現(xiàn)中學理科教學課程目標的基本手段
???? 整個實驗過程是學生觀察、思考,自己動手體驗的過程。在思考、引導下得出了概念,效果非常好,學生們積極主動地參與,課堂氣氛異?;钴S。
二、實驗課的管理是提高實驗開出率的重要保障
(一)實驗教學管理制度的制定
??? 實驗教學是學校常規(guī)教學的重要組成部份,是學校儀器電教工作的主要內(nèi)容,為加強對實驗教學工作的管理,更好地為教學提供服務(wù),學校特制定以下實驗教學管理制度如下:
1、開學初,教處務(wù)、實驗室積極與各學科教研組協(xié)調(diào),根據(jù)教材內(nèi)容制定出本學期實驗教學計劃,并將演示、分組實驗計劃安排,分發(fā)給相應(yīng)的教師手中。以確保能按時,按量安排實驗工作。
?2、、根據(jù)實驗教學計劃安排,各科任教師,必須在計劃日期內(nèi)認真填寫實驗申請單。演示實驗提前一天、分組實驗提前三天通知實驗室。實驗教師根據(jù)申請單中的實驗內(nèi)容為教師準備好質(zhì)量可靠的器材、用品,以確保實驗的效果。
3、認真鉆研教材,明確實驗?zāi)康模瑢嶒炘?、實驗步驟、實驗方法及注意事項。演示實驗在教案“教具準備”和教學過程中體現(xiàn)出來,學生分組實驗應(yīng)有單獨教案。對重點、難點實驗要預(yù)做,確保實驗效果。
4、堅持實驗考核制度,教師應(yīng)認真批改學生全部實驗報告,期中期末考試應(yīng)包括實驗內(nèi)容,要注重考查學生實驗操作技能。建立實驗教學的檔案材料(實驗教學工作計劃、實驗教學大綱、實驗指導書、實驗任務(wù)書、實驗課程表、實驗教學日歷、學生名單等),由實驗室負責人及時統(tǒng)計、整理,并于學期開學前上報電教中心。
5、積極參加學科教研組實驗教學研究,自制、創(chuàng)新一定數(shù)量的教具用于教學
6、應(yīng)定期地或不定期地組織實驗教師和實驗管理人員加強業(yè)務(wù)學習,提高業(yè)務(wù)水平,熟悉和了解各種儀器使用性能和特點,掌握對一般儀器設(shè)備維護保養(yǎng)知識。加強實驗教學管理,為新課程的順利實施創(chuàng)造物質(zhì)條件,是提高實驗開出率的重要保障
??(二)學校加大對實驗儀器設(shè)備的投資。
??? 增加實驗室的數(shù)目,保證每個班級都能隨進度及時地開展實驗。按大綱規(guī)定的課時數(shù)與每周五天工作制來計算,學校的實驗室數(shù)與班級數(shù)之比為1:5,保證每個班級的每一節(jié)實驗課都能在實驗室進行。并且,隨著基礎(chǔ)教育改革的進一步深入,新課程的即將實施,這個比例還在逐步降低;學校增加了對儀器設(shè)備的投入,對于學生分組實驗所需的儀器,基本上按國家規(guī)定的標準配備,保證每2人一套儀器。對于演示實驗所需的儀器,不僅保證教師教學的需要,而且,對于能改為邊教邊實驗的,也應(yīng)保證每4人一套儀器。對于課外實驗和學具制作所用的基本儀器和部件,學校也應(yīng)盡可能地為學生配備,以保證其順利開展,確保了實驗開出率100%。? ??
?(三)增加實驗員的數(shù)量,提高了實驗員的學歷層次和整體素質(zhì)
??? 由于新課程中,中學實驗內(nèi)容的增加,實驗要求和方式的變化,對實驗員也就相應(yīng)地提出了新要求:學校要求實驗員熟悉新課程的理念,掌握新教材的內(nèi)容,不僅僅是一個實驗的準備員、管理員,更應(yīng)是一個實驗的研究員、新實驗的開發(fā)者,發(fā)展自己成為中學實驗的專家;學校要求管理員努力學習現(xiàn)代信息技術(shù),能運用計算機及其他的新的實驗設(shè)備開展創(chuàng)新的實驗研究,學校建立一套嚴格的中學實驗儀器,實驗材料的發(fā)放、監(jiān)察、使用和管理制度;對開放實驗室,學校高度關(guān)注學生的安全問題,學校建立了具備如高壓電源、危險性物品、放射性材料的管理以及發(fā)生傷害的應(yīng)急性措施等方面的規(guī)章制度。
?(四)充分發(fā)揮實驗室課程資源的作用
??? 首先應(yīng)向?qū)W生開放實驗室。理科課程中的科學探究最多的是通過實驗來進行的探究活動。那么,實驗室的各種儀器、設(shè)備、模型都是寶貴的課程資源,但尚未得到充分的開發(fā)和利用。新課程則要求學生以實驗室的活動為手段,通過探究,自己去設(shè)計實驗,選擇儀器,收集實驗數(shù)據(jù),歸納總結(jié)規(guī)律;過去的學生實驗只限于教科書規(guī)定的幾個實驗,新課程則要求根據(jù)探究活動的需要,讓學生盡可能多地在實驗室活動,為此,實驗室應(yīng)向?qū)W生開放,讓學生隨時熟悉并接觸各種實驗儀器,以便選擇適當?shù)膬x器和器材進行科學探究。開放實驗室,可以讓每個學生自己動手,做自己想做的、感興趣的實驗,自己探究,來激發(fā)他們的創(chuàng)造性。同時,開放實驗室也有利于課外實驗和學具制作活動的開展。其次,教師應(yīng)改變教學方式,提高實驗室課程資源的效益。科學探究是每一個學生都必須參與的教學活動,必須人人動腦思考、動手操作。但從我校實驗課結(jié)果看,學生做分組實驗時,每組人數(shù)都在4人以下,有的二人,大多數(shù)人都能動手機會,使學生不在是旁觀者。改變這種狀況的辦法,除了學校充實了儀器設(shè)備外,與教師改變實驗教學的方式,也有很大的關(guān)系,我校都按照課程標準對科學探究的提出要求,設(shè)計并組織實驗活動的實施。例如,建立各活動小組,提出探究課題;根據(jù)不同的探究課題做不同的實驗;將實驗活動延伸到課外,甚至家庭,以便充分發(fā)揮實驗室課程資源的作用。并按照課程標準對科學探究的要求,設(shè)計并組織實驗活動。
?(五)提倡用日常器具做實驗,豐富實驗室的課程資源
??? 實驗室的課程資源不僅限于實驗室的現(xiàn)有設(shè)備,學生身邊的物品和器具同樣是重要的實驗室資源。例如,有些學生利用廢棄的飲料瓶可以做幾十個實驗。用日常器具做實驗,具有簡便、直觀、原理單一等優(yōu)點,更有利于學生動手,發(fā)展學生的實驗技能,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識。提倡用日常器材做實驗,決不是權(quán)宜之計,而是豐富實驗室課程資源和全面提高學生科學素養(yǎng)的需要,即使是發(fā)達國家,在實驗條件相當優(yōu)越的情況下,仍然將學生身邊的各種器材列入實驗室的課程資源。因此,學校提出并制定開發(fā)實驗室課程資源的基本原則和制度。
?(六)將計算機和信息技術(shù)等引進中學實驗中
??? 重視現(xiàn)代新技術(shù)在中學實驗中的應(yīng)用是新課程的新要求。如將計算機引入實驗室,逐步讓學生通過計算機處理實驗數(shù)據(jù),分析實驗結(jié)果,特別要加快中學中學實驗軟件的開發(fā)和應(yīng)用,要將現(xiàn)代傳感技術(shù)、測量技術(shù)引入實驗室,讓學生在實驗室中接觸現(xiàn)代科技,豐富理科課程資源。我校為每位教師配備了筆記本電腦。
?三、實驗課教學的規(guī)范做法
(一)抓好實驗教學,提高實驗開出率
??? 教學儀器的配備,就是為了在教學中使用。而要使實驗教學堅持下來,第一要解決思想觀念問題,第二要解決方法問題。思想觀念不解決,就堅持不了實驗教學,方法問題不解決則做不好實驗。
在教學實踐中,我逐漸認識到實驗在科學教學中的重要作用:它不僅能幫助學生掌握新知識,更能提高學生的操作技能和培養(yǎng)學生的整體素質(zhì)。新知識包括儀器的用途、結(jié)構(gòu)、實驗目的和原理、實驗步驟與合理的操作順序等常識,還包括數(shù)據(jù)處理、結(jié)論的得出等。操作技能,包括儀表讀數(shù)、儀器組裝調(diào)試、操作注意事項等?;舅?/SPAN>質(zhì)則包括嚴格的科學精神和良好的工作習慣等。在課堂上講解實驗,至多能使學生了解理論知識,技能的提高和素質(zhì)的培養(yǎng)是根本談不上的。而技能和素質(zhì)則是學生學好科學、促進相關(guān)學科學習進步的重要因素,這甚至對學生一生的成長都會產(chǎn)生重大的影響。觀念問題解決之后,方法問題也就迎刃而解。在實驗方法上,我堅持以下幾點:
1、每一個實驗都提前做好準備。對學生,不忙于讓學生動手,要求課前進行實驗預(yù)習,明確實驗目的、實驗要求和實驗原理,了解實驗的方法和步驟,設(shè)計好實驗所用的表格。使學生對實驗心中有數(shù),這就避免了在實驗課上占用部分時間去做準備的弊端,從而贏得較為充分的動手操作時間, , 。作為教師,課前則要對所用器材進行認真的檢查和調(diào)試,該修的修,該換的換,把實驗中易出現(xiàn)的問題解決在上課之前。在學生動手前,教師先做示范,親手做一遍實驗,把握實驗步驟的難點與關(guān)鍵,認真測出數(shù)據(jù),推算出誤差范圍,做到心中有數(shù)。
2、在實驗課上,總是先做好示范,把實驗中易出現(xiàn)的問題給同學們講清楚,在學生實驗時加強巡視,隨時掌握實驗進度,統(tǒng)計完成情況,督促對現(xiàn)象和數(shù)據(jù)的記錄,推廣好的方法等。課后,則特別要幫助實驗失敗的小組分析問題、查找原因,并盡快安排他們補做實驗。這里最重要的是“及時”,唯有此才能保證每個實驗的成功率。
3、要留給學生有繼續(xù)研究的余地。要求大家在認真完成教材任務(wù)的基礎(chǔ)上,爭取人人動手,重復練習,多次操作,通過學生看得見、摸得著的親身實踐,以期知識轉(zhuǎn)化為技能。在某次研究串并聯(lián)電路的實驗課上,當多數(shù)組完成基本實驗后,可進行各組間連接并聯(lián)電路的比賽,這時各組都認真地準備起來,氣氛緊張而有秩序。這樣一來可以大大加快實驗操作進程,由于串并聯(lián)電路的連接過了關(guān),在以后進行的實驗操作考試電路串、并聯(lián),測電壓、測電流、測電阻、小燈炮的功率的考試中,就不用擔心了。從而,很快帶動了一系列的實驗能夠順利完成。
(二) 實驗室變成學生自主學習的場所
??? 我們的實驗教學就要讓學生從單純地觀察現(xiàn)象、記錄數(shù)據(jù)、分析歸納等學習活動轉(zhuǎn)化為從設(shè)計實驗、選擇和制作儀器入手進行自主探究性實驗的學習活動,真正成為學習的主人。我們的教改實踐證明:這樣做,一是有利于提升學生發(fā)現(xiàn)問題、制定計劃和解決實際問題的能力;二是有利于培養(yǎng)學生主動積極、勤奮務(wù)實、不折不撓的學習態(tài)度;三是有利于激勵學生的問題意識和創(chuàng)新精神。一句話,中學實驗室變成學生自主探究、小組合作學習的“樂園”。使學校實驗的的開出率明顯提高。
(三)實驗室變成教師教學創(chuàng)新的備課室
??? 教學是科學、也是藝術(shù),其魅力在于教學手段和教學方法的創(chuàng)新。在學生剛接觸理科學習時,教師就要從培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)著眼,從發(fā)展學生的創(chuàng)造性思維能力著手,從指導學生學會學習著力,以“探究性學習”為核心,用任務(wù)驅(qū)動或行為引導的方式來組織學生“做中學”,積極地構(gòu)建跨學科、跨知識領(lǐng)域的綜合學習模式。在這種模式下的教學實踐活動具有開放性,學習的時空得到全面的拓展,在實驗教學過程中教師如何拓展學生視野,啟發(fā)學生思維?如何向?qū)W生提供經(jīng)驗,幫助學生進行正確的判斷?如何幫助學生整理思路,分析實驗方案的可行性和實驗結(jié)論的可靠性?如何提醒學生在實驗中應(yīng)注意的問題,糾正不規(guī)范的實驗操作,預(yù)防事故的發(fā)生?如何為學生提供必要學習資源?如何組織學生及時評價自己的學習?等等。中學實驗室成為教師教學創(chuàng)新的“工作室”既是時代的要求,也是保障了演示實驗的開出率要求。
(四) 實驗室變成學科文化建設(shè)的“科技館”
??? 在理科教學中要滲透人文教育,強調(diào)科學的育人功能,關(guān)注學生的人性發(fā)展,強調(diào)人與自然、社會和諧發(fā)展的現(xiàn)代意識。中學實驗室不同于普通教室,是理科教學的專用場所,因此實驗室是理科學科文化建設(shè)的一個主陣地。學校通過對舊儀器收集、對“土方法”的整理、對學生創(chuàng)意作品的陳列、對學生學習成果的展示,結(jié)合擺實物、掛圖片、列展板、建檔案等手段來豐富學校中學實驗室的教與學資源。
??? 例如把一些學生兒時玩過的玩具、生活中常用的工具、家里常備的電器等有計劃地收集起來并加以利用?!?。