基于實驗，在物理教學中培養(yǎng)學生自主學習的能力

趙一芳

摘 要：現(xiàn)代知識更新的周期越來越短，社會對學生的學習能力提出了前所未有的新要求，因此“新課程標準”要求學生動手動腦地“學”科學，學校要培養(yǎng)學生的學習興趣，教師要傳授給學生學習方法。中學物理實驗教學目的就是讓學生受到嚴格、系統(tǒng)的實驗技能訓練，在解決問題的過程中培養(yǎng)學習興趣、提高綜合能力，最終促成學生自主學習。

關(guān)鍵詞：物理；實驗；自主學習

一、自主學習的基本理論

國內(nèi)外學者對自主學習的定義不盡相同，但其本質(zhì)涵義是一致的，無一例外地強調(diào)學習過程中，學生的主動性、策略性、持久性和自我調(diào)控性。筆者認為，自主學習是由學生自己確定學習目標、選擇學習方法、創(chuàng)造有利環(huán)境、監(jiān)控學習過程、評價學習結(jié)果的學習。自主學習能力，是指學習者能主動、自控地進行學習所需要的能力，即能順利進行自主學習需具有的能力。

本文以高中實驗教學為切入點，探討培養(yǎng)高中生自主學習能力的方法和途徑，進一步促進高中物理教育教學質(zhì)量的提高。

二、當前中學物理實驗教學中存在的問題

1.物理教學方式傳統(tǒng)，重理論、輕操作

盡管教師都認識到實驗在物理教學中的重要作用，但在實踐中，教師受傳統(tǒng)教育的影響和課時的限制，對實驗操作普遍不夠重視，認為其可有可無。課堂演示實驗和部分學生實驗由老師做、學生看，教師的直接教學忽視了指導學生思考和發(fā)現(xiàn)，缺少了學生參與和操作。學生分組實驗也往往是在老師講授實驗方法和實驗步驟的前提下進行的“照方抓藥”。學生對實驗原理和所用儀器的認識停留在理論層面，思維被固化，很難產(chǎn)生有意義的學習。久而久之，學生自主學習熱情和創(chuàng)造性思維被禁錮起來。

2.實驗教學模式僵化，重結(jié)論、輕過程

傳統(tǒng)的實驗教學模式忽視實驗教學的情景性，由教師安排實驗內(nèi)容，準備實驗儀器，講解實驗原理，擬定實驗步驟，甚至設(shè)計好數(shù)據(jù)記錄表格，預測好實驗結(jié)果。學生雖然參與了實驗活動，但處于被動接受的狀態(tài)。實驗模式的僵化導致學生墨守成規(guī)，機械性的實驗操作使學生忽視實驗中出現(xiàn)的異常現(xiàn)象和異常數(shù)據(jù)，更談不上進行深入思考，不利于自主學習意識和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。

三、在物理實驗教學中培養(yǎng)學生自主學習能力

1.學生參與演示實驗，以常規(guī)實驗為基礎(chǔ)，開發(fā)非常規(guī)實驗

以課本上的常規(guī)實驗為基礎(chǔ)，由學生單獨操作或幾人合作，給

予學生動手操作和展示自我的機會，拉近學生與所學知識情感上的距離，增強實驗結(jié)果的真實性和說服力。

取材于生活的非常規(guī)實驗簡單、容易感知，可操作和趣味性強，能夠鍛煉動手能力、開拓思路；新穎獨特的設(shè)計容易引起學生的好奇心，激發(fā)學習興趣，培養(yǎng)學生的想象力。例如，用兩本書內(nèi)紙張交錯疊在一起，讓兩個力氣大的男生來拉，無法把它們拉開的實驗，導入摩擦力教學。類似的實驗現(xiàn)象讓學生驚訝不已，引發(fā)了學生強烈的學習興趣。非常規(guī)實驗的開發(fā)對學生自主學習習慣的養(yǎng)成可謂是“隨風潛入夜，潤物細無聲”。

2.教師指導學生實驗，以學生為主體，大膽質(zhì)疑、糾錯和創(chuàng)新

（1）引導學生自主分析實驗原理，再現(xiàn)物理規(guī)律

教師針對實驗重點、要點、注意事項，以問題串或選擇題的形式編寫“導學案”，引導學生課前預習。教師精心設(shè)計的一個個“問題”成為引導學生思考的一把把鑰匙，引導和幫助學生更好地完成實驗。有些實驗可以先以電子課件的形式，在電腦上模擬操作，例如，電路連接、儀表讀數(shù)等。在電子課件中針對問題和模擬操作設(shè)置及時反饋，便于學生進行自主評價。例如，在課件里設(shè)置語音反饋，答對給予表揚、答錯鼓勵再試。

（2）引導學生自主設(shè)計實驗方案，培養(yǎng)探究能力

實驗方案的設(shè)計不應完全照搬課本，鼓勵學生大膽挑戰(zhàn)課本上的實驗方案，挑剔毛病，想辦法改進；也應鼓勵具有創(chuàng)新思維的學生發(fā)揮聰明才智，開拓思維，探究全新的設(shè)計方案。

如，“驗證機械能守恒定律”實驗，可以不選取難定的第一點處理數(shù)據(jù)，從后面的計數(shù)點中取兩個點算出速度與高度來驗證。

又如，“描繪電場中的等勢線”實驗，學生提出可以模擬出勻強電場來描繪等勢線。

再如，“測定重力加速度”實驗，除了用單擺的，也可以用打點計時器的，還可以利用下落的水滴的。

（3）指導學生自主設(shè)計實驗步驟，提高設(shè)計能力

明確實驗原理、確定實驗方案后，實驗步驟由學生自主安排，教師只要指出實驗中要注意的問題。要求學生列出實驗所需器材及如何組裝、制訂操作過程和步驟、應測的物理量、如何記錄實驗數(shù)據(jù)、如何處理實驗數(shù)據(jù)、實驗誤差的原因。

（4）“開放實驗室”，提高操作技能

課余時間對學生開放實驗室，學生可以通過預約對實驗課內(nèi)沒有完全掌握的內(nèi)容和學生自主選擇的實驗進行驗證或設(shè)計。保證學生獨立實驗的空間、時間，及時給予方法上的指導，但不干預，給學生完善和改進實驗操作的機會。通過實驗探究的過程，讓學生不斷地反思自己的觀念和操作，在與經(jīng)驗世界的對話中建構(gòu)自己的知識體系。

（5）輔導學生自主處理實驗數(shù)據(jù)，發(fā)展思維能力

高中物理實驗的數(shù)據(jù)處理方法主要有：逐差法、描跡法、平均法、列表法、圖像法等。學生自主決定合理的實驗數(shù)據(jù)處理方法，也可鼓勵學生對一個實驗試用多種數(shù)據(jù)處理方法。如，“研究勻變速直線運動”的實驗數(shù)據(jù)處理中，除了逐差法，有的學生先用勻變速直線運動規(guī)律中的vt/2=v=s/t求出多個點的速度，再用公式a=

（vt-v0）/t求出a，最后求平均值。有的學生作v-t圖象，根據(jù)直線的斜率求出a。又如，“用單擺測定重力加速度”的實驗，課本采用先將測得的周期T和擺長L列表，再用公式計算，多測幾組求平均法。有的學生則以L和T2/4？為坐標軸，用測得的數(shù)據(jù)描點，畫出直線求斜率，即得到g。

（6）引導學生自主總結(jié)實驗體會，完成實驗報告

采用新穎的實驗報告模式，如，“科技小論文”形式、“發(fā)表討論”形式。

“科技小論文”是模擬科研論文的寫作方法來完成對實驗活動成果的總結(jié)。改變實驗報告的寫作視角，以一篇簡明扼要、有個性、有特色的小論文來總結(jié)實驗工作成果。“科技小論文”保留了傳統(tǒng)實驗報告的基本功能，沒有固定的格式，要求內(nèi)容完整、重點突出就可以。

“發(fā)表討論”形式是學生做完實驗以后，分組將實驗結(jié)果等作約10分鐘的口頭報告，然后有5分鐘問答和討論，每個小組的2名學生分別準備并報告同一實驗、老師或?qū)W生提出的問題，共同討論。“發(fā)表討論”的實驗報告模式能鍛煉學生的口頭表達能力，促使學生認真完成實驗，增加了學生合作學習的機會，有利于綜合能力的培養(yǎng)。

教育的最終方向和目標是：“教是為了達到不需要教”（葉圣陶）。自主學習能力的培養(yǎng)不是一朝一夕的事情，需要學生和教師持之以恒。在物理實驗教學過程中，教師應當像導游，引導學生踏上奇妙的物理實驗的旅途。同時教師應當像教練一樣支持學生，提供學習方法和策略上的指導，讓學生在自主實驗操作過程中增強自主學習的能力。

參考文獻：

[1]董匯澤，田春山，李會山.構(gòu)建新型物理實驗教學模式[J].實驗技術(shù)與管理，2006，23（2）：11-13.

[2]孫宏安.自主學習的理論與實踐[M].北京：開明出版社，2003：46-48.

[3]郭慧云.高中物理教學中培養(yǎng)學生自主學習能力的實踐教學研究[D].長春：東北師范大學，2007.

[4]邊太蕊.高中物理自主學習實驗研究探索[J].中小學教材教學，2006（10）：22-25.

[5]劉同鎖，減衛(wèi)紅.讓自主學習貫穿物理課堂教學[J].教育實踐與研究，2004（8）：47.

（作者單位 江蘇省蘇州市田家炳實驗高級中學）