● 摘要
中学物理实验的研究一直是中学物理教学研究的重要内容之一,尤其是在提倡素质教育的今天。物理课堂教学中的实验,主要是指演示实验和边学边实验,对这两种实验进行对比研究,对于素质教育的积极开展,进一步提高物理课堂教学的质量,具有重要的现实意义。本论文分三个部分:第一部分是理论研究,第二部分是教学试验,第三部分是演示实验向边学边实验转化的建议。 第一部分从理论上对演示实验和边学边实验进行了比较分析。首先论述了实验在中学物理教学中的地位和作用。实验能力是学生应当具备的一种重要能力,是学生认知能力的提高和创造才能的激发与培育的前提,教学方法的创新和教学经验的取得,都依赖于实验在整个认知(学习)过程中作用的充分发挥。实验的作用反映:在:通过展示生动直观的学习情景,极大地吸引学生的注意力,从而激发其强烈的物理学习兴趣;为学生创造的良好认知环境,使学生于轻松中有效地掌握物理知识,掌握物理学习的方法,培养自学能力;培养实际技能、训练思维能力和发展创造能力;有助于训练学生的科学方法,培养科学态度和科学作风。然后文章简要回顾了两种实验方法的基本概念、实施和研究的历史与现状。两种实验方法的本质区别在于:演示实验一般是由教师操作,而边学边实验一般是由学生自己操作。现代意义的演示实验在我国最早出现在鸦片战争之后。目前,对物理演示实验的研究非常广泛而深入,但是在应试教育的思想主导下,演示实验的开展却不尽如意。现代意义的边学边实验,在我国于五十年代中期出现,只有四十几年的历史,但是其推广速度却非常快,尤其是经过近十年来的实践和总结,逐渐形成了一种新型的有重要价值的学生实验。演示实验的教育功能主要有:使教学过程生动活泼,从而激发学生浓厚的学习兴趣和求知欲,创设学生有效掌握知识的学习环境,培养学生各种能力和良好的科学素养。边学边实验的功能主要有:激发学生学习物理的兴趣,帮助学生理解和巩固应当掌握的知识,培养学生的实验能力、思维能力,利于学生领会和初步掌握学习和研究物理学的基本方法,演示实验和边学边实验的教育功能有类似之处,但也有显著的差别,主要表现在:边学边实验教学组织方法更为灵活,便于教师根据学生的实际因材施教,因此更有利于培养学生的思维能力;能够起到演示实验与学生 分组实验的综合作用;教学组织形式教学效率高,有利于减轻学生的负担;更有利于调动学生的学习兴趣和积极性;学生有了更多动手操作的机会,更有利于学生实验能力的培养;有利于学生掌握学习和研究物理的方法;从素质教育的角度看,边学边实验的过程,不仅培养了学生的操作能力、观察和思维能力等基本素质,有利于学生综合素质的提高;最后,采用边学边实验的教学方法有利于培养学生的创造精神。演示实验和边学边实验教学效果的不同,从根本上说就是由它们教育功能的不同所决定的。 实验所具有的教育功能是基于一定的心理学基础的,从心理学角度看,学生的认知发展存在着严重的不平衡,即使大学生,也约有1/3的学生认知发展仍处于具体运算水平,他们在解决物理问题时,其思维仍难超脱根据事物的具体内容而进行抽象的逻辑运算,实验的引入,增添了有说服力的感性基础知识,丰富、典型、具体、正确的感性的材料有利于学生进行正确的思维,从而促进他们理解事物的本质和规律,有利于知识的教学和能力的培养。丰富的物理实验内容,可以激发学生的暂时兴趣,学生自己动手,设计联系实际的实验内容,作启发性实验,都有利于暂时兴趣向稳定兴趣转化。随着学生有更多的机会通过实验认识事物发展的特点和规律,通过实验解决问题的本领逐渐增强,对实验的自觉性和主动性增强,从而发生了兴趣的迁移,形成"志趣",所以说实验有利于学生学习兴趣的形成和维持。 第二部分从教学试验上对演示实验和边学边实验的教学效果进行了比较分析。首先通过调查问卷分析了学生对两种不同实验方式的欢迎程度,得出学生心理上更容易接受边学边实验的结论,然后通过对五组共十个教学班分别采用演示实验和边教边实验的方式进行了历时两年的教学实验(即设立实验班和对照班),采用Z检验对各次期末考试的成绩进行分析。结果表明,采用两种不同的实验方法,三组初中教学班的课堂教学效果(以成绩表述)在初二的两个期末呈现出显著的差异(一组除外),即均有P