在物理实验教学中用动画模拟实验的弊端

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  实验是一种重要的科学认识方法.随着现代教育技术的发展,用flash等动画软件制作的模拟实验越来越多,在教学中,教师运用的越来越普遍,越来越熟练.但我认为这样做,是不科学的,严重违背了科学和物理教学的本质.动画模拟实验,是传统学习方式的电子版,缺乏体验性和实践性,课堂上本来应该重点关注的活动、操作、实践、经历被忽视了.
  1 不利于实验技能的培养
  实验是培养学生实验技能的基本途径.实验技能只有在实际操作中,反复训练才能获得提升的.学生在做实验时,要手脑并用,体验选择实验方法、操作实验器材、排除实验故障、观察实验现象等实践过程,这样才能提高实验技能.
  动画模拟的实验,不需要学生亲自动手操作实验器材,只需要动动鼠标,实验就完成.看的多,做的少,没有亲自动手操作,不能自我感悟,缺乏体验性和实践性.
  例如,在“探究浮力的大小等于什么”时,当学生用手将空易拉罐慢慢压入盛满水的水桶中时,不仅能观察到水溢出,还会感受到手掌受力大小的变化,这也为猜想浮力的大小跟什么因素有关,提供了感性认识.而在用动画模拟的实验中,只能看到水溢出,手掌是感受不到受力的,在使用弹簧测力计时,手持哪个位置?怎样才能正确读数?如何收集好石块排出的水,这是需要操作技能的,而动画模拟的实验,只需一点鼠标,一蹴而就,学生好象一个旁观者.无法锻炼实验技能.又如,在连电路时,多匝的导线头要扭成一股,要顺时针缠绕在接线柱上,元件摆放位置要合理.在动画模拟的实验中,一点鼠标,连线由电脑完成,是没有这些实验操作技巧的.没有经过实际操作,就不能掌握实验技巧,不能感悟方法,不利于实验技能的培养.
  2 不利于培养学习物理的兴趣
  物理实验是激发学习兴趣的最有效的教学方式.学生刚开始学习物理时,会有很强的好奇心,这种好奇心及时培养,就会形成兴趣,物理实验真实、生动、形象,恰恰可以抓住学生的好奇心,激发学生思考,引导他们发现问题,促使他们去寻找答案,养成学习物理的兴趣.动画模拟的实验,实验的大部分都是由电脑完成,学生被动接受的多,主动探究的少.在多数情况下只是一个看客,象看动画片似的,没有切身感受,没有真正进入物理的情境中,感受不到实验的乐趣.不能尝试,就不会产生实践操作的兴趣,不会产生感知兴趣.引不起学生的积极思维,没有发现的快乐,感受不到科学的魅力.长此以往就会由新奇变淡默,渐渐失去探究的兴趣,失去学习物理的兴趣.
  不同学生认知水平是不同的,学习能力是不一样的,不同实验的难度也是不同的,动画模拟的实验都是预设好,追求一致性、统一性,忽略差异性,没有考虑到学生的个体差异,会使有些学生完不成或理解不了实验,挫伤学生学习的积极性,从而失去信心,失去兴趣.
  3 不利于培养科学精神,不利于形成科学价值观
  物理实验的目的是形成、发展、检验物理理论.学生在做实验时,为了获得成功,必须尊重客观事实,忠于实验数据,既使失败,也要查找原因,改进方法,不能弄虚做假.经过努力,最终会获得成功,同时也能感受从失败到成功的喜悦,领略科学探究的魅力,受到科学精神的熏陶,养成良好的科学作风,形成科学价值观.
  物理实验具有较强的客观性.学生由于生活经验和认知能力的限制,有些不准确甚至是错误的认识.例如,认为压力的作用效果与物体重力有关,这只有通过实验探究,获得直接经验事实,才能让学生认识到错误,结论才能能使学生信服.动画模拟的实验,虽然都是按照实验的实际过程设计的,但它必竟是模拟实验,没有真实地实践过程,只有成功,没有失败.在使用中,学生获得的是间接实验事实,对实验结果不会很信服,会怀疑它的真实性,对什么是科学,什么是物理实验,不能产生深刻的理解,领略不到科学探究的魅力,不能形成严肃认真、实事求是、坚忍不拔的科学精神,不利于形成科学价值观.
  4 不利于创新精神和创新能力的培养
  创新能力是运用知识和理论,在科学、艺术、技术和各种实践活动领域中不断提供具有经济价值、社会价值、生态价值的新思想、新理论、新方法和新发明的能力.人才的竞争,就是人创造力的竞争.
  实验是培养学生创新能力的重要载体.在实验教学中,需要利用实验来研究的问题是很多的,实验器材也是多种多样的,既使是同一个物理问题,也可以用多种器材、多种方法进行实验探究,而同样的器材,也可以探究不同的物理问题,如一支笔,就能探究惯性、摩擦、压强等问题.在学生用多种方法进行实验探究的过程中,能够养成创新精神,养成创新能力.动画模拟的实验,多是取选于教材中的一些演示实验、分组实验.把教材中实验进行简单的重复,多重视模拟实验的操作过程,轻视模拟实验的设计过程.动画模拟的实验,是编制者根据自己的教学设计,按照一定的教学流程制作出来的,具有固定性、封闭性、特定性,器材单一、方法单一、现象单一、不具有开放性,无法适应千变万化的教学情况,不能激起学生的创造兴趣.不利于教师和学生的个性与创造性的发挥,不能满足实验教学的要求,不能充分利用实验室资源和生活中的物理实验资源.例如,探究滑动摩擦力大小与什么因素有关时,有的动画模拟实验只能探究摩擦力大小与压力大小、接触面粗糙程度大小二个因素是否有關,而实际上学生还会认为摩擦力大小与物体的重量、接触面面积大小等因素有关,仅靠动画模拟的实验是无法解决这些疑问的.解决这样的问题,需要学生开动脑筋,用多种器材、多种方法来进行实验探究,这就能促进学生创新能力的发展.
  5 不利于培养学生团队精神,不利于学生健康人格的形成
  合作学习是指学生为了完成共同的任务,有明确的责任分工的互助性学习,合作学习鼓励学生为集体利益和个人利益一起工作,在完成共同任务的过程中实现自己的理想.
  现在的学生都是90后,独生子女,不会也不愿意与他人相处、合作、交流、分享.实验过程中,需要本组学生互相合作.在合作中,个人利益与集体利益是一致的,相互依赖、荣辱与共、利已利人.在合作中,学会如何提出自己的见解、学会如何与他人交流、学会如何听取他人意见、学会如何进行改正自己的不足,学会如何与他人合作.在合作交流过程中,学生之间通过相互交流,互教互学,认识到自己与他人、个人与集体之间的关系,养成团队精神,完善自己的人格.
  动画模拟的实验,是人与电脑之间的交流,电脑演示学生观看,缺乏人与人交流的机会,个人理解的多,小组讨论的少,因而不利于合作学习的开展,也无法培养学生的团队精神,不利于健康人格的形成.
  总之,动画模拟的实验,虽然有表现力强、信息量大、安全等优点,但动画模拟实验无法全面体现和发挥物理实验的教育和教学功能.用它取代实际的物理实验,弊大于利.还是要慎用,最好不用!
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