新課程理念下高中物理實驗教學策略研究

摘要: 本文作者通過對高中物理教學中實驗教學情況的調查，以及教師在物理實驗教學環節所采取的教學策略進行分析，發現物理實驗在當前的中學物理學科中是一個較薄弱的教學環節。為適應新課程標準的全面推行，作者針對高中物理實驗教學存在的問題，提出以重新認識實驗在物理教學中的教育功能為前提的教學策略。

關鍵詞: 新課標 物理實驗 教學策略 教育功能

物理學是一門以實驗為基礎的科學，物理規律的發現和物理理論的建立都是以實驗為基礎的。物理學家丁肇中說過:“實驗可以推翻理論，但理論永遠推翻不了實驗。”在中學物理教學中實驗教學具有其特殊的教學功能，高中新課標指出:“物理課程應促進學生自主學習，讓學生積極參與，樂于探究，勇于實驗，勤于思考。通過多樣化的教學方式，幫助學生學習物理知識和技能，培養其科學探究能力，使其逐步具備一定的科學態度和科學精神。”[1]可見，新課標對物理教學提出了更高的要求，不只是把實驗定位于為了理解物理概念、提高動手能力而開設，而是將實驗看成物理教學重要的手段和具有不可替代教學功能，是促進學生終生發展和培養高素質人才的不可或缺的教學環節。

但在目前應試教育的現實影響下，物理實驗課程的開設遠沒有達到新課標的要求，實驗教學的作用沒有被充分發揮，在許多中學甚至是示范性高中，物理實驗是物理教學最薄弱的環節。因此，解決實驗教學的教學理念、教學方法和教學策略問題就顯得尤為突出。通過對普通高中教師在物理實驗教學環節所采取的教學策略的調查研究，以及對學生進行問卷調查，筆者發現教師的教學觀、學生對學習實驗內容的認識等都存在很大的不足。為從深層次上改變高中物理實驗教學的現狀，筆者就新課程背景下高中物理實驗教學策略的改進提供幾條思路，與同行交流。

1.背景和現狀分析

首先，一些教師不重視物理教學中實驗教學的作用，在上級檢查和示范課比賽時才會用心準備實驗，平時上課較少做演示實驗。他們的理由是準備實驗費時間、儀器不好使或沒有現成的器材等。學生分組實驗也沒有達到教學目的，實驗課經常以講實驗習題代替，教師在黑板上“畫實驗”、“講實驗”的教學方式師生習以為常。這樣的結果是學生沒有了做實驗的欲望，也不再對實驗感興趣。因此，中學物理教師的教學理念確實有待改進。

其次，從物理實驗的教學策略來看，雖然有些教師實施了學生分組實驗，也做了一些課堂演示實驗，但總體來看只是讓學生按部就班地完成教師安排好的每一個實驗步驟，即學生模仿教師的操作過程重復一遍。演示實驗也缺乏創新性，不能很好地起到啟發學生、提高學習興趣的作用。這樣的實驗教學模式其實就是“教師沒激情、學生沒興趣”，在短短的45分內，學生完全是被動地接受教師為其安排的所謂“動手實踐機會”，匆忙測得實驗數據就算完成了任務，由于缺乏獨立的思考和手腦并用的探究機會，學生在索然無味地完成實驗后感覺到的是物理實驗并不重要，重要的是如何解難題，實驗問題也是用死記硬背來對付。這種傳統的教學模式在一定程度上限制了學生的思維發展，其教學效果不言自明，而且有悖于新課程改革的教學理念。因此，物理教師在進行實驗教學活動中如何制訂教學策略，在教學時間、資源有限的情況下如何高效率地實施實驗教學是有待研究和探討的。

最后，從學校管理層到一線教師，都對實驗的教育功能認識不足，以致實驗教學成了可有可無的教學環節。有的教師認為實驗老師低人一等，因為晉級和薪酬都不如上理論課的教師，因此，工作積極性不高，根本不愿意從實驗教學，更無心開發新的實驗。這在很大程度上是受“重理論、輕實踐，重結果、輕過程”的傳統思想影響，與當前教學改革提倡的教育新理念是不和諧的。有的教師常說自己“憑一支粉筆、一本書”就把物理教得如何好，這只能說他們教出來的學生能解各種類型的考題，但動手實踐能力又如何呢?遵義市鴨溪中學二十多年來一直負責本地區中學物理奧賽實驗培訓，參加培訓的學生都是本市挑選出的成績優秀者，問到他們學校物理實驗的教學情況，都說許多基本的實驗都沒做，即使有儀器也是為學校撐門面做擺設，這就足以反映實驗教學在基層中學被忽視的現狀。

鑒于此，在全國推行新課程改革的大背景下，普通高中物理實驗教師必須規范教學行為、統一教學思想，學習領會新課標及教學改革的要求，特別是物理實驗在教學活動中的作用與目標，運用新的教學理念激發師生共同探索，采取有效的教學策略，將新課程標準落實到每一個教學環節。

2.新課標物理實驗教學理念運用策略

隨著新課標準在全國實施，教學理念與教學方法都經歷著空前的沖擊。中學物理實驗教學如何開展，這是每一位物理教師都必須思考的問題。教師應學習新課標的教學理念，在實驗教學中將傳統性與創新性相結合。教材中包含傳統演示實驗，如利用牛頓管演示自由落體運動、靜電系列實驗、分子引力實驗等。學生通過觀察這些實驗，既能提高學習興趣，又能獲得豐富的感性認識，建立牢固的物理知識認知基礎，形成準確的物理概念和物理規律。但在教學中，有些實驗現象學生不是通過一兩次觀察就能理解的，實驗現象的觀察也比較困難，那就需要教師想辦法對實驗加以創新型改進，如電磁波的反射、影響加速度的因素等問題。

有些驗證性實驗教師可改為探究性實驗，如驗證折射定律、透明介質折射率的測量，可用已有的知識估測玻璃板的厚度等。對演示實驗教師也可改為學生實驗，多讓學生做開放性實驗，其目的是通過各種實驗教學形式充分發揮學生的學習主動性、發揮其創造潛能，變被動接受知識為主動獲取知識，讓學生對所學的知識進行再創造，充分體驗在動手“做”的過程中獲取知識與技能的樂趣。教師要徹底摒棄“講實驗、黑板上畫實驗”的不規范教學行為，形成全體師生重視實驗、愛做實驗和崇尚實驗的學習風氣，培養學生善于觀察物理實驗現象、分析實驗結果的學習習慣，改變為了追求升學率而只“講不做”的現狀。

突出物理新課標的教學理念，教師要根據不同的物理實驗內容來確定不同的教學目標。不同的實驗內容的側重點不同，分別為側重于掌握知識、訓練技能、探究物理規律、學習研究方法，以及達到綜合要求等。因此，實驗教學的形式應多樣化，教學策略也應不同。當然，物理實驗教學作為物理教學的重要組成部分，其教學內容、形式與課時安排也應以物理實驗教學理論思想為指導。

3.學生實驗以啟發性為前提的教學設計策略

啟發性是各種教學方法的指導原則，實驗教學啟發性要求教師在教學實踐中充分調動學生學習的主動性，激發學生積極要求學習的心理狀態，引發學生的探求欲望和積極思維。一般學校學生實驗每學期開設次數較少，教學模式單一，教師為了讓學生在45分鐘內做完實驗，先要用一些時間仔細講解實驗目的、原理、步驟和注意事項等，占用時間較多，學生在剩余的時間內只能匆匆完成實驗步驟，不能認真思考實驗過程中的現象和問題。新課程強調教師要“少講或精講”，使學生實驗更注重自主學習，教師應隨時發現問題并給予指導。師生的準備工作應該在實驗課前完成，包括實驗程序要求和注意事項的提示等。在實驗課中，教師應鼓勵學生提出質疑，做一些擴展實驗進一步探究，如機械能守恒定律實驗、折射率的測定等都可用多種方法來做，不要僅限于某一特定的實驗形式，這樣既可以開拓學生的視野，又能擴展思維和增強學習的興趣。

4.演示實驗簡單性與時效性的策略

高中物理實驗中的演示實驗是中學課堂教學的重要組成部分，是引入新課，理解和鞏固概念的有效手段。它不同于科學研究，不僅僅注重結果，更注重實驗過程的體驗。一個構思巧妙、效果明顯的演示實驗就是一個生動形象的情景，它能引起學生強烈的情緒體驗，能調控學生的學習心理，激發學生積極思維，活躍課堂教學氣氛，一個出乎意料的實驗現象甚至可以讓學生終生難忘。可見，有效地組織物理課堂演示實驗是形成高效課堂的重要環節。先進的成套儀器實驗手段固然好，但是一個創意新穎的符合科學性和教育性原則，又取材方便、設計合理的低成本實驗，在教學中會起到意想不到的效果。對于課堂演示實驗，新教材中要求做的實驗要做，教師還要充分領會新課程理念，深入鉆研教材，開發出一些取料簡單、構思奇妙和內容典型的好實驗，這對凸顯實驗在物理教學中的重要地位與作用有較好的效果。如有教師設計的“用橡皮泥和牙簽來做電場中電場線分布的演示”、“機械能守恒定律用懸掛鐵球讓其碰鼻來演示”、“在開口的日光燈管上繞漆包線且線的兩端接上發光二極管來做楞次定律實驗”等不失為成功的教學案例。

5.課外“探究性”物理實驗教學策略

高中物理新教材中的“研究課題”，旨在培養學生綜合運用知識的能力、收集和處理信息的能力、分析和解決問題的能力、語言文字表達能力，以及團隊協作能力，為學生終生學習和發展打下良好基礎，因此物理教學有必要加強課外探索性實驗。

課外探索性實驗是對課堂內容的補充，非常有利于激發學生的學習興趣。學生發掘身邊最熟悉、最常見的物理現象作為物理探索實驗的素材，并通過實驗得到相關的結論，不僅能主動獲取知識、應用知識解決問題的能力，而且能培養學生的情感態度和價值觀。探索性實驗的步驟包含:(1)選題。教師在此環節引導學生自主選題。(2)設計方案。學生自主設計，在協作小組內討論設計實驗方案，分析實驗中將會出現的各種可能的現象，教師只參與指導答疑。(3)實施探究。教師及時了解學生遇到的問題及困難，提供適度的幫助，或參與探究，啟發思維。學生根據實驗數據的處理結果進行組內討論，評價相關的結果得出結論。(4)探究成果交流。教師負責組織討論會，實驗小組總結交流探究體驗。

總之，有效的實驗教學策略來自于教師對物理實驗的正確認識和符合科學發展的教學觀，是基礎教育改革進程中落實新課程標準的關鍵因素。

參考文獻:

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[5]魏韶華.新課改給物理教師提出的新理念.安徽教育，2009，(02).

本文為遵義師范學院基礎教育研究基金資助項目，項目編號:200648