新課程理念下的中學(xué)物理實驗教學(xué)改革探討

摘要：針對應(yīng)試教育下中學(xué)物理實驗教學(xué)中存在的一些弊端，本文將探討新課程標(biāo)準(zhǔn)下中學(xué)物理實驗教學(xué)的主要特征，并思考如何推進(jìn)中學(xué)物理實驗教學(xué)的改革模式。

關(guān)鍵詞：新課程標(biāo)準(zhǔn)；實驗教學(xué)；改革模式

中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1003-6148(2008)6(S)-0013-3

物理學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的現(xiàn)代自然科學(xué)學(xué)科，但長期以來因受應(yīng)試教育教學(xué)模式的影響。物理實驗教學(xué)在很大范圍內(nèi)仍然處于“講起來重要，教起來次要，考起來不要”的狀態(tài)，實驗教學(xué)未受到應(yīng)有的重視，而成為物理教學(xué)這個木桶的最短的一塊圍板——在中學(xué)采取“以講代做”的實驗教學(xué)方式，幾乎成為極其普遍的現(xiàn)象。這種理論與實踐的脫離，嚴(yán)重制約著物理教學(xué)水平的整體提高。著名物理學(xué)家楊振寧曾對中、美兩國學(xué)生物理學(xué)習(xí)做比較研究，指出：“中國的學(xué)生學(xué)習(xí)非常刻苦，基礎(chǔ)知識豐富、扎實，且善于考試，但他們卻普遍存在動手能力差，不善于提出問題等缺陷”。這與其它大量的信息資料表明的是同一個事實：中國基礎(chǔ)教育最為突出的弊端之一，就是忽視了對學(xué)生進(jìn)行動手能力的培養(yǎng)［1］。因此，借新課程標(biāo)準(zhǔn)推行的東風(fēng)，加緊改革中學(xué)物理實驗教學(xué)，是為急務(wù)。

1 應(yīng)試教育下中學(xué)物理實驗教學(xué)存在的弊端

1.1 弊端一：包辦性

學(xué)生實驗，課本上有較全面的目的、原理介紹、方法步驟說明、數(shù)據(jù)分析處理要求，教師在實驗前往往還要越俎代庖，幫學(xué)生選擇、調(diào)試儀器，實驗過程中出現(xiàn)的問題，也由教師直接代勞予以解決。總之，整個實驗都完全是一種“教師主體”教學(xué)模式的體現(xiàn)，教師的作用不是“引導(dǎo)”，而是“包辦”。這種包辦性的實驗教學(xué)，嚴(yán)重阻礙了學(xué)生創(chuàng)造性思維的發(fā)展，不利于學(xué)生獨立性品質(zhì)的培養(yǎng)。

1.2 弊端二：“單一性”

中學(xué)物理實驗大多數(shù)是單一的驗證性實驗，實驗走在理論的后面，而缺少對于物理現(xiàn)象進(jìn)行歸納、探尋物理規(guī)律的探索性實驗［2］。中學(xué)物理實驗還存在“為實驗而實驗”、與日常生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)嚴(yán)重脫節(jié)等問題，由此帶來的動手能力欠缺和解決實際問題的能力不足，也將影響學(xué)生的長足發(fā)展。

1.3 弊端三：“局限性與落后性”

當(dāng)今，科技發(fā)展一日千里，儀器設(shè)備不斷更新?lián)Q代，而中學(xué)實驗室特別是農(nóng)村中學(xué)用的還是百年前的“小車+木塊”，現(xiàn)代化的教學(xué)手段不能充分用在物理實驗教學(xué)中，中學(xué)物理實驗大多數(shù)與科技前沿距離太遠(yuǎn)，受到教材、場地、實驗器材以及時間的局限，實驗停留在課本上和實驗室里，使學(xué)生感覺物理實驗毫無趣味可言，嚴(yán)重制約了學(xué)生學(xué)習(xí)的趣味性、主動性、探索性。

2 新課程理念下中學(xué)物理實驗教學(xué)的新要求

新課程的培養(yǎng)目標(biāo)定位于培養(yǎng)全體學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，［3］新課程標(biāo)準(zhǔn)使物理教學(xué)有了新要求和新特點，促使物理實驗從內(nèi)容到形式都發(fā)生了較大的變化。

2.1 物理實驗的趣味化

物理實驗根源于假設(shè)加驗證的探索性質(zhì)，這決定它具有極大的動機(jī)，來激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的功能，但是以往物理課程教學(xué)因為過分強調(diào)“學(xué)科中心”和“知識系統(tǒng)”，使物理實驗的“學(xué)術(shù)化”偏向十分明顯。國內(nèi)外的各種調(diào)查顯示，很多中學(xué)生對物理學(xué)習(xí)的興趣正在明顯降低，甚至一些學(xué)生放棄了物理學(xué)習(xí)。導(dǎo)致這一狀況的原因固然是多方面的，但物理實驗?zāi)芊窦ぐl(fā)學(xué)生的探索興趣、求知欲望和動手愛好，這也是新課程標(biāo)準(zhǔn)所要求的，應(yīng)該引起我們的關(guān)注與思考。有教師創(chuàng)新關(guān)于“熱”的實驗：設(shè)計了摩擦生熱、紙盒燒水、溫水沸騰、壓縮引火等系列實驗，這些實驗簡單易行， 趣味性強，效果明顯。有效提高物理實驗的趣味性，創(chuàng)設(shè)趣味實驗等新的實驗形式，使實驗系列化、多樣化，這是今后教學(xué)中需要強化的教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)途徑。

2.2 物理實驗的生活化

物理是一門實踐性和應(yīng)用性很強的科學(xué)，物理現(xiàn)象無時不在，無處不有，物理知識廣泛地滲透到個人和社會生活的各個方面。為此，我們有理由創(chuàng)設(shè)一些新的物理實驗形式，如“生活中的物理實驗”、“家庭小實驗”等，使學(xué)生認(rèn)識和理解物理科學(xué)對個人和社會的價值，營造“學(xué)科學(xué)、愛科學(xué)、用科學(xué)”的風(fēng)氣，在潛移默化中對學(xué)生進(jìn)行“科學(xué)的生活”和“生活中的科學(xué)”教育。

2.3 物理實驗的微型化

微型實驗同常規(guī)實驗相比，具有儀器簡單、材料少、省時省力、現(xiàn)象明顯等特點。由于微型實驗源于生活，用于生活，能極大的激發(fā)學(xué)生物理學(xué)習(xí)的興趣，有效提高課堂教學(xué)的質(zhì)量。同時，由于微型實驗的器材來源廣泛，取材容易，可達(dá)到人手一套器材的標(biāo)準(zhǔn)，從而能實現(xiàn)人人動手的培養(yǎng)目標(biāo)。學(xué)生通過自制儀器和動手做實驗，既訓(xùn)練動手能力，培養(yǎng)創(chuàng)新思維，又增強了自信心；既體驗了自主實驗的成就感，又強化了實驗的參與意識。

2.4 物理實驗的社會化

將“從物理走向生活，從生活走向社會”，“面向全體學(xué)生的物理”這些理念落實到物理課程教學(xué)中，要求整個課程教學(xué)要貼近生活、貼近社會，使學(xué)生學(xué)習(xí)“有用的物理”。作為物理課程教學(xué)內(nèi)容的一個重要組成部分，物理實驗尤其要注意聯(lián)系學(xué)生的生活和社會實際。這一方面可以提高學(xué)生的科學(xué)興趣，使學(xué)生感到物理就在自己的身邊；另一方面也可使學(xué)生在掌握物理知識的基礎(chǔ)上，了解其應(yīng)用的原理。因此，通過物理實驗來解釋和解決日常生活和社會實際問題，對于拓展物理實驗的功能，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和提高學(xué)生的致用能力，具有十分重要的意義。

3 中學(xué)物理實驗教學(xué)改革的探討?yīng)?/p>

3.1 改“包辦性”為“獨立性”

獨立完成一個實驗，要求學(xué)生具有扎實的基礎(chǔ)知識，嚴(yán)密的思維能力，熟練的實驗技能。而培養(yǎng)學(xué)生的獨立實驗?zāi)芰Γ詈玫霓k法是指導(dǎo)學(xué)生嘗試課本外的探索性實驗和設(shè)計性實驗。例如“研究白熾燈泡的電阻隨電壓變化的關(guān)系”的實驗，可以指導(dǎo)學(xué)生獨立設(shè)計電路(要考慮滑線變阻器的分壓接法和限流接法，電流表的內(nèi)、外接法)，選擇器材(電流表、電壓表的量程，電源、滑線變阻器等)，處理實驗中的突發(fā)問題(如電路不通、器材缺少等)和記錄、處理數(shù)據(jù)，最后再與額定值比較，分析實驗誤差的來源。學(xué)生的獨立實驗，是鞏固物理知識，培養(yǎng)學(xué)生思維、動手能力，發(fā)揮學(xué)生主動性的重要途徑之一。

3.2 改“單一性”為“多向性”

第一，改驗證性實驗為探索性實驗。我們可以嘗試改“驗證玻意耳定律”為“研究一定質(zhì)量理想氣體在等溫下壓強和體積的關(guān)系”，改“力的合成(驗證平行四邊形法則)”為“研究合力與分力的關(guān)系”。在實驗中，先讓學(xué)生通過觀察實驗現(xiàn)象，總結(jié)出玻瑪定律、平行四邊形法則，這樣讓學(xué)生在實驗中先獲得感性認(rèn)識，再上升到理性認(rèn)識，比起單純的教師演示、講解的效果來，學(xué)生對學(xué)習(xí)物理的興趣要增強，對物理規(guī)律的理解也加深了。

第二，加強理論和實踐的聯(lián)系。例如：講開關(guān)時，教師讓學(xué)生多接觸生活中常用開關(guān)；講電容器時，教師可以讓學(xué)生認(rèn)識電解、瓷介電容器；講變壓器時，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生參觀電力變壓器和認(rèn)識家電中的小型變壓器；講平拋運動時，教師可讓學(xué)生測量鉛球出手時的速度。而課外活動中指導(dǎo)學(xué)生修理實驗儀器、開設(shè)小型家電等課外活動小組，讓實驗更加貼近生活、深入生活，用所學(xué)知識去解決實際問題，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，激發(fā)學(xué)生的求知欲望。

3.3 改“局限性”為“開放性”

第一，開放實驗室，給學(xué)生創(chuàng)造更多的動手機(jī)會。由于人的個性差異，有些學(xué)生往往不滿足于課堂上所看到的或書本上所接觸到的實驗，他們往往表現(xiàn)出較強的動手欲望，有些學(xué)生則動手能力不強，有時想自己試著做實驗，又怕做不成功，在實驗中往往處于旁觀者的位置。因此不定期地開放實驗室，既可以給動手能力強的學(xué)生施展身手機(jī)會，又可以為動手能力較差的同學(xué)提供鍛煉自己，提高實驗?zāi)芰Φ谋憷＞唧w辦法可以采取自愿參加、全方位開放的形式，或根據(jù)興趣愛好組織專題研究和探討，學(xué)生也可以根據(jù)自己的情況和需要，復(fù)習(xí)已學(xué)實驗的操作，完成自己設(shè)計的小實驗，無論哪種形式和何種目的，這些實驗都將極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強學(xué)生的動手能力。

第二，開放思想，給學(xué)生提供更多的探究機(jī)會。在老師對學(xué)生有所指導(dǎo)的情況下，不要對學(xué)生限制的太多，有時在老師的引導(dǎo)下，激活學(xué)生的思維，往往會有意想不到的結(jié)果［4］。例如：讓學(xué)生用所學(xué)的知識測量木塊與木塊之間的滑動摩擦因素，學(xué)生會想出很多種方法。這種自由度不僅有利于培養(yǎng)學(xué)生的自主精神和自覺意識，還有利于學(xué)生創(chuàng)造型思維能力和動手能力的培養(yǎng)。

第三，開拓實驗空間，引導(dǎo)學(xué)生積極探索。學(xué)生實驗不能總是停留在實驗室里，不能總是依賴實驗室的器材。教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生利用身邊的材料去做各種實驗［5］。例如用易拉罐代替法拉第圓筒，用硬紙自制簡易驗電器，用石塊代替小球，用近視鏡片代替凹透鏡，用乒乓球和注射器代替帕斯卡球等等。這樣可以將實驗室“搬出”學(xué)校，將儀器“搬回”家中，讓學(xué)生擺脫課本、實驗室、器材的限制，真正做到實驗教學(xué)的“改革開放”，引導(dǎo)學(xué)生去探索和發(fā)現(xiàn)，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、想象能力和創(chuàng)造能力。

3.4 改“落后性”為“現(xiàn)代性”

教學(xué)要適應(yīng)現(xiàn)代化進(jìn)程，中學(xué)物理實驗教學(xué)要與時代同步，必須對現(xiàn)有儀器設(shè)備盡快更新，運用現(xiàn)代化的教學(xué)手段，使學(xué)生實驗更直觀、簡便、準(zhǔn)確，更具吸引力。我們還可以適當(dāng)增加一些近代物理實驗，讓實驗走在教材的前面，讓學(xué)生初步了解和接觸科技前沿。

綜上所述，物理實驗改革應(yīng)注重把實驗的改進(jìn)與培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神結(jié)合起來，不僅要讓學(xué)生明確實驗改進(jìn)的必要性，學(xué)會改進(jìn)的方法技術(shù)，體驗改進(jìn)成功的喜悅，更要注重啟發(fā)培養(yǎng)學(xué)生運用所學(xué)知識、去進(jìn)行創(chuàng)新的意識和能力［6］。

參考文獻(xiàn)：

［1］陶洪.《物理實驗論》.廣西教育出版社，1996.

［2］許國梁.《中學(xué)物理教學(xué)法》.高等教育出版社，1993.

［3］廖伯琴.《物理教學(xué)探討》.第20卷第163期 2002.1.

［4］葉平.《物理教師》.2002.23(7).

［5］安忠.劉炳升《中學(xué)物理實驗教學(xué)研究》.北京:高等教育出版社，1986.

［6］查有梁主編.蘇明義等著.《中學(xué)物理教學(xué)建模》.廣西教育出版社，2003年5月出版.

(欄目編輯趙保鋼)