新課程帶來的實驗教學的轉變

作者簡介漆長慶，女，中學物理高級教師。1956年出生于重慶，1982年畢業于陜西師范大學物理系?，F任海口實驗中學物理教研組組長；海口市學科帶頭人指導教師；海口市中小學教師繼續教育學科教學培訓講師團講師；海南省“定崗支教和師資培訓”項目指導教師；教育部“2006遠程教育培訓”項目指導教師；海口市中學物理教學學會副理事長；海南省普通高中物理學科中心教研組成員。

長期以來一直從事高中物理教學教研工作并有多篇論文獲國家、省、市級獎勵。2000年在全省物理教師的參加的選拔中脫穎而出獲得“中小學骨干教師國家級培訓資格”。

海南省進入高中新課程已經兩年多了，筆者做為一線的教師，感受到這次課程改革有別于前幾次的課程改革。新的理念、新的觀念強烈地沖擊著我們每一位教師。無論是支持還是反對課改的人，都會隨著這場潮流在教學觀念上發生或多或少的變化，并且在觀念變化的同時在教學行為上也發生著變化。它改變著我們多年形成的熟悉的教學程序、熟悉的教學目標、熟悉的實驗方式、熟悉的評價方式……

高中新課程的變化是全方位的。教學目標由“雙基論”轉變位“三維目標”；教學方式由“單一化”轉變為“多元化”；從全國只有一套教材轉變為多套教材供教師學生來選擇……

筆者在此著重討論高中物理新課程在實驗教學上所帶來的變化以及在實際操作中的一些變化。

1高中物理課程標準相對高中物理教學大綱的轉變

1.1“物理實驗”提法的轉變

高中物理課程標準將“物理實驗”的提法變為“物理實驗與科學探究”，使物理實驗有了更寬廣的含義。它包含了從提出問題、設計實驗，到收集、處理、分析數據，形成實驗結論和進行表達交流等一系列過程。

物理實驗和科學探究不僅是物理教學中的重要內容（程序性知識）和學習方式，而且是物理教學中的教學目標。高中物理課程標準中在陳述科學探究能力時，實際上包括了對物理實驗能力的要求。

同時把“科學探究及物理實驗能力要求”、“共同必修模塊”、“選修模塊”并列，作為內容標準的三大要求。由此不難看出，相對于過去，高中物理課程中科學探究、物理實驗占有更加重要的地位。

1.2物理實驗呈現方式的轉變

高中物理教學大綱與高中物理課程標準部分實驗內容的比較：

從上面的比較中我們可以看出高中物理課程標準較高中物理教學大綱有兩個明顯的變化：

（1）將“物理實驗與探究”融入到知識的形成過程中

教學大綱規定了教學中應做的演示實驗與一定數目的學生實驗。高中物理課程標準中課程標準沒有列出演示實驗，也沒有對學生實驗的數目做出明確的規定。而是用：

通過實驗，探究……的關系。

經歷……實驗研究過程，理解……來表述，將實驗探究融入到知識的形成過程當中。

（2）沒有給出具體的實驗器材，對學生實驗探究能力提出了更高、更新的要求。突出了讓學生自我設計實驗方案并進行科學探究的實驗能力要求。

2教材版本從單一化到多樣化的轉變

過去全國就一套教材，在實施新課程的現在，全國共有四套物理教材。各有特點，相互可以補充。

過去“物理教學大綱”中的學生實驗項目，有的已規定了明確的實驗方法，沒有規定方法的實驗項目，也有全國統一的教材為根據?，F在高中“物理課程標準”沒有指明實驗方法，各種版本的教科書同一實驗的實驗設計及所選的實驗器材也不同。

過去教科書是“圣經”；教科書上的每一句話都要學懂、學透；教科書外的任何（物理）知識都可以不學?，F在教科書為課程目標導向；為學習方法導向； 教科書是教師的幫手；教科書提供物理情景和學習資料；教科書只是眾多資源的一部分。 

以上的這些變化對于熟悉了過去的物理教學大綱、教材，并積累了相應教學的第一線教師是一個相當大的挑戰，許多人由此對新課程產生了畏懼的心理。筆者認為：只要對新課程有正確的認識，不再是依據教材緊扣課本，而是依據課程標準參考不同版本的教材。在從教科書演變成實際教學的過程中，存在著我們教師創造性勞動的廣闊空間。

3實驗教學的轉變 

提高學生物理實驗能力是教學中最重要的一環。能力的提高需要一定的行為來達成。

要提高制定計劃和設計實驗的能力，就要讓學生去優選實驗方法、去選擇實驗器材、去分析和控制變量、去評價現有的方案；要提高分析和論證的能力，學生就要去比較（分析）數據、去做因果分析、去形成結論。

要提高實驗與收集數據的能力，就要讓學生用多種方式收集數據、按說明書進行實驗操作，去使用基本的實驗儀器、去如實記錄實驗數據，知道重復收集實驗數據的意義、具有安全操作的意識、認識科學收集實驗數據的重要性。

也就是說要提高學生的實驗探究能力、活躍學生的思想，就必須在實驗教學中，摒棄過去傳統的教學方式，授以學生實驗的基本方法。在學生已經掌握基本儀器的使用方法與物理規律、物理原理的基礎上讓學生自行設計實驗方案，自行完成實驗探究過程。

在實際的教學過程中可以讓學生按照下面的框架，來設計完成實驗。 



其中：

實驗目的——實驗要求測定什么物理量或要求驗證探索什么規律 （課程標準和教材都已明確提出，實際教學中無需多考慮）。

基本儀器的使用基本物理規律——這是學生設計實驗必備的基本技能和基礎知識。學生只有在掌握實驗器材的讀數和使用方法，學習過相應的物理規律和原理后，才能設計出切實可行的實驗方案。

實驗原理——引導學生思考:要求測定的物理量或探索的規律在哪些內容中出現過，可以利用哪些物理規律、物理公式來求出。每一個實驗目的都可能存在多種方案。讓學生從中篩選出理論上可行實際上也可行的最佳方案。

需測量的物理量——根據優化出的實驗原理確定被測物理量是否能直接測量。若不能直接測量還應確定被測量與哪些物理量有直接的定量關系。從而間接測量出被測物理量。 

器材選擇——依據篩選出的需要測量的物理量，確定所需的實驗器材。

實驗步驟——擬訂出一個合理而有序的實驗步驟。對一些可直接測量的物理量，可先行測量；對需通過實驗裝置才能測定的物理量，須先組裝器材，再進行實驗、觀察和測量。

注意事項——注意按照說明書使用測量儀器，特別要關注儀器的量程和零點的矯正。按照實驗步驟進行實驗操作。

數據處理——學生應自行列出數據記錄表格?？蛇x用直接比較法、平均值法、列表計算法和圖像法來處理實驗所得的數據。

結果討論——引導學生討論得到的實驗數據說明什么問題？與理論計算有何偏差？誤差是來源于實驗原理而形成的系統誤差？還是來源于實驗器材引起的偶然誤差？

在具體實驗項目中按照上面的方法，不僅學生的物理實驗探究能力將會得到較大的提高。而且能夠提高教師和學生都關注的高考實驗解題能力。近幾年的高考實驗已經滲透了物理新課程的理念，可以預期今后的高考將會變化更大，更朝有利于課程改革的方向變化。

我們每一位教師要轉變教學觀念，適應新課程所帶來的變化。應該認識到培養思想活躍、有創新精神和創造能力的人才是歷史賦予我們義不容辭的責任。

(欄目編輯 廖伯琴)

“本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文”