在物理實驗教學中實施素質教育的探討

摘 要：素質教育是以學生的全面發展為目的，以培養學生創新意識、創新精神、創造力、創新人格和實踐能力等創新素質為價值取向的新型教育活動。本文主要論述在中學物理實驗教學中如何實施素質教育。

關鍵詞：實驗教學 素質教育 學習方法

物理學是一門以實驗為基礎的科學。物理實驗作為物理教學的基本手段，有其特殊的教學功能，不僅能夠為學生提供學習的感性材料，驗證物理定律，而且能夠提供科學的思維方法，加深對基本知識的認識程度，激發學生的求知欲，培養學生的探索能力。而眾多的物理概念、規律正是通過觀察、實驗和認真地加以思索和總結得到的。

一、傳統實驗教學中存在的一些問題

隨著素質教育的不斷深化，對實驗教學的要求也越來越高。但是，在如今的實驗教學中，仍存在著一些明顯的不足，使實驗教學功能得不到充分地發揮，主要表現在以下幾個方面：

1.教學模式的局限

傳統的實驗教學模式有兩大特點：其一，實驗教學形式是以演示為主，約占實驗總數的80%以上；其二，實驗教學模式是以驗證性為主。驗證性實驗是按“問題→原理→結論→實驗證明”的程序教學的，這種模式的弊端是顯而易見的：學生按照指定的步驟和要求進行實驗，其結果只能是機械記憶、機械操作，在一定程度上抑制了學生的興趣，造成了學生因已掌握新知識而在實驗中缺乏新奇感的負效應，這樣的實驗談不上能力的培養和創新思維；學生在實驗中被動大于主動，實驗材料、實驗步驟是設計好的，時間是已定的，一切都要按教師的指令進行，學生做實驗時沒有時間和機會去思考、詢問和嘗試。長此以往，學生將養成不良的習慣，不利于學生創新意識、求是求真的品格和科學精神的養成。

2.簡單地將實驗能力等同于實驗的操作技能

實驗能力是一種個性心理特征，它有更深、更廣的意義，而技能僅屬于活動方式的范疇，兩者是不同的概念，不能混為一談。傳統觀念則把實驗能力簡單等同于實驗的操作技能，認為強化實驗能力的教學就是訓練實驗技能，因此在實際教學中過分強調操作技能的程序化和規范化，甚至達到了機械的地步。物理實驗能力是由多種成分組成的一種綜合能力，在物理實驗教學中，我們應全面、完整地認識物理實驗能力的內涵，只有這樣，才能真正提高學生的物理實驗能力和素質。

3.評價方法的單一

因為升學考試的原因，目前中學物理實驗的評價方法一般采用單一的書面形式評價。它簡單、省時，但其局限性也是很明顯的：它不能全面反映學生的實驗水平、態度和習慣，造成了學生做與不做得到的評價差異不大的現象。

二、改進實驗教學手段和方法培養學生的創新能力

物理實驗教學應以實驗為載體展示教學過程，以問題為線索，力求實驗與思維有機結合，層層遞進，使學生始終處于不斷探索的情境之中。這樣既可優化實驗教學的過程，展現物理自身的魅力，又符合素質教育對物理教學的要求。我在實驗教學中做了以下幾點改革嘗試，對學生創新能力的培養有較好的效果。

1.改演示實驗為師生共同完成或學生分組實驗。

楊振寧教授曾說過：“中國小孩在動手的興趣和能力方面明顯不如歐洲和美國的小孩，主要是沒有動手的機會。”我國中學生在國際奧林匹克競賽中，理論成績總是居于優勢，可實驗成績往往落后于其他國家。其主要原因是：中學教材中安排的實驗本來就不算多，而一些教師還不自覺地越俎代庖，用講解和演示代替學生的動手操作，有的干脆以程式化的書面訓練代替學生分組實驗。有鑒于此，教師應努力通過動手做的實踐活動來培養學生的創造實踐能力，可將一些演示實驗改為師生合作實驗或學生分組實驗。

2.改驗證性實驗為探索性實驗。

驗證性實驗是用實驗來驗證已學過的物理知識的正確性。在驗證性實驗中，學生處于被動接受知識的狀態。而探索性實驗是指在物理實驗的基礎上，通過科學的分析綜合等思維過程來獲取知識。這一過程要求學生有較多的思考和討論，學生處于一種主動探索知識的狀態，對培養學生的創新能力非常有利。例如，“測定金屬電阻率”的實驗，我做了一點改進：我以鉛筆芯和鐵絲代替合金線，變驗證實驗為探索實驗，讓學生自行探究。改進后的優點是鉛筆芯、鐵絲為身邊材料，簡單易得，學生一方面可身臨其境，自己駕馭實驗，另一方面可樹立物理就在身邊、變廢為寶的思想，增強對知識的理解及節約環保的意識。另外分組實驗代替演示實驗，觀察清晰，新鮮生動，效果明顯，提高了學生觀察和實驗能力，且使學生對物理學習有著長期的動力，增加了學生對實驗及結論的可信度。在探究過程中，成功者從中獲得喜悅，從而激發其創新的興趣和激情；失敗者從中吸取經驗和教訓，從而激發其認真思考、勇于創新，從而使教學過程成為學生學會求知、培養創新精神和實踐能力的過程。

3.開展實驗設計，激發創新意識。

實踐是創新的搖籃，實驗設計是一個動手動腦并可培養學生各方面能力的過程。例如在學習線速度后，很多學生對線速度的方向不理解，我就鼓勵學生們自己設計一個演示線速度的方向的實驗裝置。很多學生動手做了，其中有兩個學生用廢棄的小型電動機做了一個很有創意演示裝置。裝置很簡單，在小型電動機的軸裝上塑料圓盤或硬紙盤，接通電源讓電機帶動圓盤高速轉動，然后用一支粉筆去接觸圓盤的邊緣，這時我們可以清楚地看到粉筆的粉末從接觸點沿切線方向飛出。如果沿著圓盤邊緣移動粉筆，我們可以看到，粉筆末總是沿著切線方向飛出。從這一現象說明，由于慣性的原因，粉末以被擦落時的速度做直線運動，則粉筆末飛出的方向就是圓盤與粉筆接觸處的線速度方向。通過這樣的演示，我們看到了線速度總是沿切線方向。

學生自己思考設計實驗，可以培養學生發散思維的能力和創新設計的能力。教師在組織學生開展實驗設計時，可引導學生閱讀、查找一些實驗小竅門、實驗儀器的代用品、實驗裝置的改進等有關資料，以開闊學生的視野，啟迪學生進行創造性思維，同時，也應經常提出一些能激發學生創造欲望和創造興趣的問題，盡量給學生一些動手的機會。讓學生在手腦并用的活動中迸發出創造的火花。

三、改革實驗教學評價以提高學生素質為目的

教師要對教學目標的完成情況和學生掌握知識的情況進行評估，為制訂下一個目標做準備，這是一個學科目標的結束。如果說學生已經掌握了知識的重點、難點，形成了相應的技能技巧，那么教師應該對學生學習過程進行總結，學生掌握了什么，超越了什么？誰做得最好？由教師和學生總結這個的經驗，從而形成再創新能力，這個環節是必不可少的。

新的評價觀點不僅僅應該看到學生在操作實驗中的熟練程度、準確程度，更應該重視實驗中解決問題的能力。由于這種評價還在起步當中，在實際操作時就更應該努力避免呆板的、缺乏創造力的觀點，這也是我們努力的方向之一。

總之，實驗教學方面的素質教育能使學生學會學習、學會動手，開發智力，提高素質，增強學習能力，增強適應社會發展的意識。而其在物理實驗教學中的具體實施，也會給我們培養大量的適應現代化社會需要的人才提供一個可行的方式方法。

參考文獻：

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［2］成建.新課程背景下如何通過實驗培養學生提出問題的能力.物理通報，2006.4.

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