李永蘭
青海師范大學附屬第二中學作為省屬附屬中學,于2009年開始進行理、化、生實驗室改造,購買部分的實驗器材完善實驗室的配備,1名專職實驗員,物理教材中需要完成的所有分組實驗,以及物理教師上課演示的實驗儀器。本文力圖在本校現有實驗室資源的基礎上通過對人教版、粵教版、滬教版和科教版四種不同版本的實驗總結,結合教學實踐,從中尋找一種適合本校絕大部分學生的物理實驗教學模式。
一、必修實驗在四種版本教材中的知識表現
1. 注重基礎知識的灌輸。例如在關于“運動的描述”中,人教版、粵教版、滬教版和科教版的教材重視位移、加速度的基本概念,也對勻變速直線運動進行講解說明,表現了四種教材均對基本概念、基本規律對學生學習的影響。
2. 關注學生水平存在差異的發展。例如“滬教版”教材有適當拓展,適應不同水平的學生。四種教材中的“思考與討論”、“課題研究”等靈活設置,為不同水平的學生提供了很大的發展空間。
3. 實驗閱讀材料具有時代性。在人教版中通過“科學漫步”的技術與社會生活緊密聯系的材料,這類材料有“全球衛星定位系統(GPS)”、“速度與現代社會”等設置富有生活氣息的材料幫助學生拓寬思路。
4. 考慮地域因素。由于不同地區的學生有較大差異,那么教材的編寫要考慮地域因素。比如“滬教版”在實驗設置中更多地采用了計算機軟件的數據分析軟件,增加了實驗結論的精確度和可信度。當然,每一個版本針對的學生群體不同,所采用的目標與方法也就不同了。
無論是哪種版本的教材在運動學方面都加強了演示實驗和探究實驗的重要性,數量和前面總結的靜力學實驗有著大幅度的提高;增加了對基本儀器的使用,同時也在教材實驗中引入了新型實驗器材的使用。在人教版的教材中我們就發現多次提到了信息技術在日常教學實驗中的應用。
二、必修實驗在四種版本教材中的設計特點
1. 物理實驗安排上的創新點。
(1)實驗思路:封閉到開放。像實驗中必有的實驗儀器、實驗方法、實驗設計、實驗結論等在教材中都有多角度的設計,新課程不再強調實驗的驗證只有一條路可走,解放了學生禁錮的思想,這對培養學生多角度解決問題的能力非常有幫助。
(2)實驗的數目:少到多。強調實驗是物理定律形成與發展的客觀研究基礎不是光靠嘴喊出來的,而是真正通過實驗結果來檢驗理論正確與否的。四種版本的教材在實驗部分的編排上都體現出了這個特點。
(3)實驗類型:驗證到探究。新課程在三維目標中明確強調注重過程探究與研究方法的培養。四種版本教材在實驗的編寫上,都要求老師引導學生像科學家那樣去經歷發現的過程,在過程中學習和體會科學方法。在實驗教材中均增添了科學性、探究性和實驗性。
(4)實驗手段:單一性到信息化。每版教材中均將信息技術手段引入到實驗過程中,這樣既符合時代的要求,也有利于學生了解現代實驗技術的思想方法。上海地區采用的是DIS高中物理實驗教學,這對培養學生終身發展的興趣和能力起到推動作用,也促進了物理實驗教學的創新發展。
2. 物理實驗教材編排上的創新點。
(1)四種版本教材在知識內容上均十分重視基礎性、時代性和選擇性。因此,在教材的編排上關注到了學生心理因素和智力因素,即把握住基礎,同時適合不同水平學生的需求。
(2)四種版本教材要體現物理領域的核心文化價值觀,關注對學生綜合素養的培養。在高中物理實驗的教學中,科學知識的教育是不可少的,尤其是以實驗為基礎的物理教材中一定要表現科學領域中的科學文化價值,為中學生的文化素養教育起到推動作用。
(3)四種版本教材要體現現代教育思想,重視高中生學習能力的提升。“(每個人)必須有能力抓住和利用各種機會,去更新、深化和進一步充實最初獲得的知識,以適應不斷變革的世界”。現在“學會學習”已成為學生具有的基本素質之一。四種版本的實驗教材在編排上關鍵還是要幫助學生學會自主學習。
總之,對高中物理實驗不同版本的對比分析還是處在初步探索階段,許多的問題還需要進一步分析研究,希望將來能尋找出一條更適合物理教師個人能力發展、學生實驗能力培養的好方法。