對新課標下物理實驗教學的分析

摘 要 以實驗教學實踐為基礎，從新課程標準下實驗教學的特點、課堂內外實驗教學的開展以及實驗教學的反思3個方面進行展開，闡述對新課標下高效物理實驗教學的分析和見解。

關鍵詞 高中物理；新課標；實驗教學

物理學是以實驗為基礎的科學，物理教學必須以實驗為基礎。實驗探究物理規律和原理是物理學習的重要途徑。在高中物理課程標準中，“科學探究及物理實驗能力要求”作為內容標準的三大部分之一，也明確指出：“實驗是物理課程改革的重要環節。”由此可見，高效地開展實驗教學已經是高中物理教學的核心組成部分。筆者結合自身教學實踐經驗，談談對新課標下物理實驗教學的開展的幾點認識。

1 新課標下實驗教學的特點

1.1 探究式實驗是實驗教學的主導方式

新課標重點提出“要培養學生的科學探究能力”。在新課標的指導下，物理新教材中將以往傳統的驗證性實驗轉變為主動探究式的隨堂實驗，為學生創設一個主動探究、自主學習的環境。所謂物理探究式實驗，即在教師的指導下，學生自主確立實驗問題，并以解決此問題為目的進行自主的實驗探索，獨立地分析思考問題，并找尋正確的方法去解決問題，最終對所研究的問題得出形成性的結論。探究式實驗讓學生在實驗過程中發現新問題，探究新方法，得出新結論。學生主動參與整個實驗探究過程，親自體驗并從實驗中感悟探究，通過實際操作或親身體驗獲得新的知識。

1.2 小組合作彰顯科學實驗本色

學生小組實驗是物理實驗教學的重要模式之一，學生在小組合作過程中完全處于一種主動學習的狀態。在小組實驗過程中，學生通過親自動手操作儀器、控制實驗過程、觀察物理現象，進行組內討論確定方法、測量數據、分析誤差，從而得出結論，盡管有可能不同分組取得不同的實驗結論，但這恰恰體現了科學探究的歷程，同時也刺激了學生的探求欲。有的小組為了驗證自己結論的正確性，反復多次進行實驗，并改進實驗方法，這也在無形中培養了學生創新的精神，鍛煉了學生堅強的意志。

1.3 開放型實驗讓物理更具魅力

新高中物理教科書中增設很多開放型實驗，如探究二極管的伏安特性、搭設集成控制電路等，這些實驗為一些對物理學科感興趣的學生提供了自主實驗探究學習的方向。學生在課后自主針對自身感興趣的問題開展實驗，不僅可以深化課本內容，拓寬學生的知識面，鍛煉學生的動手能力，同時可以激發學生的物理探究熱情和對科學的熱愛之情。

1.4 信息化數據處理方法

21世紀是信息時代，新教科書在實驗方面也做出相應的信息化改動，如在多個實驗中采用傳感器作為實驗的基本設備，傳感器的優點在于數據采集方便且準確，且數據處理的過程中傳感器在數據計算處理、數據多次擬合、數據繪圖、數據對比等方面的優勢顯而易見，這就與傳統的數據處理方式形成鮮明對比。應用計算機信息化可以提高實驗效率，是探究型隨堂實驗在課堂中有效達成并取得科學的實驗結果的重要保障。另一方面，也有利于提高學生的信息化應用水平。

2 新課標下課堂內外實驗教學 的開展

2.1 針對課內實驗教學方面

1）實驗預習是順利開展實驗的必備條件。實驗前的預習是學生做好實驗的重要前提。根據教學經驗，一般采取學案的方式進行較為有效，有助于實驗教學的順利進行。其中預習內容一般包括：熟悉實驗所涉及的物理基礎知識；明確該實驗的目的要求；自主制定實驗步驟；設計數據表格；對實驗中有可能遇到的問題進行預估；等等。而這些預習的內容往往在實驗探究過程中最為基礎的部分，科學地制定學案，引導學生預習實驗，有利于提高實驗教學的有效性和教學效率。

2）探究實驗分組進行。實驗方式主要采取學生分組實驗，由各個小組內部自行討論制訂實驗方案，對于疑點教師應采取個別答疑，確保每個小組獨立實驗的特點。盡管這有可能造成實驗結果的不統一，但卻是科學實驗必須經歷的重要步驟之一。完成實驗后，各小組進行實驗結論匯報，教師予以點評。若某組匯報結論出現錯誤，對于錯誤的實驗結論，切莫置之不理，應帶動全體小組針對個別問題進行分析討論，找到造成錯誤結論的原因。這個過程不僅有利于教師發現學生的實驗錯誤，規范全體學生的實驗操作，同樣培養了學生科學嚴謹的求知態度。

3）提供多種器材，倡導多種實驗方法。老教材中安排學生進行的實驗基本屬于驗證型實驗，因此儀器固定，模式不變，這在一定程度上讓學生在學習上的創新性喪失。新課標下的實驗倡導多種方法解決問題，因此在進行探究實驗的過程中，教師應為學生準備多種實驗器具，鼓勵學生采用不同的器材進行實驗或找尋多種探究方法。例如：探究作用力與反作用力的關系時，實驗器材可采取彈簧秤單個、彈簧秤兩個、傳感器等多種實驗工具進行實驗；在進行探究滑動摩擦力的實驗中，測定滑動摩擦力的方法就有多種，如勻速拖動彈簧秤或拖動接觸面均可。多種儀器、方法進行實驗，在電學實驗中體現得尤為顯著。讓學生自己分析實驗方式的利弊和殊途同歸的實驗過程，可以很好地引導學生進行分析思考，并有助于培養學生的創新精神。

4）信息化數據處理。信息化處理數據可以很好地增強課堂的有效性。為學生提供計算機，對數據采取多元化的處理，如應用DISLab、Excel、Origin等軟件都可進行計算、擬合、繪圖等方式的數據處理，這為課堂實驗教學節省了時間，也避免了一些人為的實驗誤差。

2.2 針對課外實驗教學方面

1）研究性學習——開放型實驗。物理研究性學習的開展使學生的學習空間再次由教室延伸到實驗室，開辟了學生的第二課堂，也使學生的思維空間得到延伸，強化了學生的動手能力，進一步激發學生的創造潛力，鼓勵學生大膽提出自己的設想并付諸實施。同時也能讓有探究熱情的學生進行一些自身較為感興趣的實驗探究，促進情感態度價值觀的達成。

2）利用傳感器改進實驗。新教材尤為顯著的特點是，在實驗中大面積推廣DISLab傳感器的應用，這是一種非常實用的信息化實驗儀器，應用此套儀器可以方便地對傳統實驗進行改進或針對探究型實驗進行實驗方法的改變。如應用位移傳感器可以方便地替代使用打點計時器的實驗，應用力傳感器可以替代使用彈簧秤進行實驗等。因此，鼓勵學生利用信息化儀器對實驗進行改進，也是培養學生實驗能力的有效方式之一。

3）鼓勵學生進行物理小發明。在日常教學過程中，教師經常會發現一些對發明創造感興趣的學生，那么在課外的實驗教學中應充分鼓勵這些有創造熱情的學生去進行實驗或小發明。如在科組教師的積極帶領下，有不少非常有創意的小發明得以創作成功，如會上樓梯的輪椅（已獲獎）、太陽能交通燈、自行車發電機等。讓學生積極參與此類課外實驗或發明，也能從另一方面提升學生的動手能力和物理素養。

3 新課標下實驗教學的反思

由于高考制度的強大制約，加之傳統教學模式的阻礙，致使部分高中物理教師在物理實驗教學方面不能完全貫徹新課標的科學教育精神，而是采取針對應試教育的教學方式，對實驗的研究性較弱，僅僅停留在能做好實驗的層次上，或要求學生能解答一些相關的習題即可，并沒有充分發揮學生的主觀能動性。有的教師在課堂教學過程中略過探究實驗，以視頻或課件加以代替，有的甚至為了節省時間口頭講解實驗而略過探究過程，這實質上在無形中喪失了培養學生積極探索精神和創新能力的寶貴機會，與新課標背道而馳，更違背了促進學生全面發展的教育理念。這樣的物理實驗教學模式沒有真正體現科學探究的精神，是極其不科學和不負責任的。

“從生活走向物理，從物理走向社會”，“使學生關心科學技術的新進展和新思想，了解自然界事物的相互聯系，逐步樹立科學的世界觀”，這都是新課程標準中對物理教學提出的要求，更是物理教學的意義所在。從物理學的發展來說，沒有實驗就沒有物理學的今天。培養學生科學的探究能力，提升學生的綜合素質，是物理教學的重要目標，也是素質教育的發展要求，更是每位物理教師義不容辭的責任和義務。因此，物理教師應具備良好的實驗素質，不僅要系統掌握實驗的基本理論、實驗技能和方法，還要通過實驗啟發、指導學生進行探索。通過探究物理結論和規律，充分利用物理實驗，鍛煉學生的動手能力，調動學生學習物理的積極性、主動性，提高學生的學習興趣，充分展現學生的實驗主體性，激發學生的科學探知熱情，從而逐步幫助學生樹立科學的世界觀。

綜上，實驗是物理學的基礎。同樣，在新課標的背景下，實驗教學的開展是物理教學能否有效甚至高效達成的關鍵。因此，教師應該把握新課標實驗教學的特點，采取科學的實驗教學策略，以實現課堂教學的最優化。同時，在新課標的引導下，挑戰與機遇并存，要根據時代發展的要求，本著促進學生全面成長的教學理念，在日常教學工作中扎實基本，勇于實踐創新，對教學教法進行深刻的探討和完善，為開創出更加科學、高效的教育教學方法而不斷求索。

（作者單位：廣東省佛山市順德區容山中學）