初中物理是融觀察、實驗、探究等學習行為于一體的自然學科。在發展學生綜合能力、培養科學素養方面具有特殊的功能和優勢。初中物理實驗教學是培養學生科學素養和邏輯推理技能的有效教學方式。為了更好地促進物理實驗教學的有效開展,結合布盧姆的目標分類學,嘗試將初中物理實驗教學的目標進行分類,利用知識維度和認知過程維度分析課程,形成實驗教學方式的具體指引。
初中物理實驗教學存在的主要問題:
一、學校對物理實驗教學管理方面問題。集中在物理實驗室的建設差、實驗器材缺乏、物理實驗教員匱乏、實驗課時少、開課率低。簡而言之,初中物理實驗教學不受重視,教師有實驗教學的想法,但現實的教學環境不允許。
二、學生對實驗教學認識方面的問題。現有的選拔方式以筆試成績論英雄,用分數辨輸贏,學生自然重理論學習輕實驗操作,不愿動手實驗。簡述為教師有實驗教學的嘗試,受教育者不配合,實驗教學無法有效開展。
三、教師主觀態度問題。教師“惰”性思想束縛著實驗教學、教學觀念守舊、教學教法缺乏新意、教學內容不均衡。簡述為教師是教學的主導者,實驗受教師主觀意識決定。
四、教師素養問題。教師實驗教育素養不足、專業能力不夠。物理實驗教學在教齡、校際之間、城鄉之間存在差別。可以歸納為物理教學不同教師不同教法。
五、實驗教學模式問題。實驗教學模式單一、陳舊老化、重驗證輕探究創新、實驗設計能力呆板僵化。實驗教學組織方式傳統化現象泛濫、缺少有效指導、學生實驗技能缺乏有效訓練。總結為實驗教學一直圍繞著“圓圈”實施。
六、實驗教學目標問題。實驗教學目標研究不透徹、目標要求不明確,缺乏考評措施、存在應試化和考核簡單化現象。歸納為實驗教學培養學生科學素養的教育內涵沒有融入到物理的教學過程中。針對現有的初中物理實驗課堂,有研究者提出了一些解決辦法。諸如政府或者教育部門加大對物理實驗的經費投入;教師要發揮自身優勢,自制實驗儀器;使用多媒體,利用多媒體技術替代物理實驗教學;加強教師培訓,對教師進行實驗教學的目的是培養學生的科學素養,提高學生分析問題和解決問題的能力。學生科學素養及學習能力的培養需要實驗教學的規范性和關聯性。我們需要對物理學科的教育目標進行深入研究,深刻領會實驗教學的真諦,以實驗教學的教育目標分類為前提,實踐實驗教學教育目標具體化,讓物理實驗教育有章可依,讓學生對實驗學習有理有據,實現物理實驗教學常態化、高效化。
布盧姆的教育目標分類:美國著名教育家布盧姆1956年在他的著作《教學目標分類學》一書率先建立了認知領域的教育目標分類系統。經過半個多世紀的發展,修訂版的布盧姆教育目標分類學將教育目標分為兩個維度,縱向的知識維度和橫向的認知過程維度。縱向的知識維度包含有四個類別,分別為事實性知識、概念性知識、程序性知識、元認知知識。這屬于課程的目標,是教師教的內容,物理課程的實驗教學可以按照布盧姆的知識維度進行分類。其次是橫向的認知過程維度,包含六個認知過程類別,分別為識記、理解、應用、分析、評價、創造。這六個類別是學生學的能力階段的表述。布盧姆的教育目標分類的兩個維度囊括了教學過程中教師的教和學生的學兩個過程,成功地闡述了教與學的一體化,為物理的實驗教學提供了教學指導。
教育目標分類在物理實驗教學中的實踐:著名教育家葉圣陶先生說過,教材是教學的一個例子。概念性知識是學科知識的基本要素之間的關系。通過對《認識和測量電流》及《認識和測量電壓》兩節課程教學目標的學習把握,我們認為它們在知識維度歸屬于概念性知識。為了能夠進一步地學習電學的相關知識,電流與電壓的認識維度我們將其歸為識記、理解、應用三個類別。這兩節課程中,電流、電壓是物理電學知識系統中概念性的基本知識,不涉及實驗教學。電流表、電壓表是兩種基本的電學測量工具,學生閱讀使用說明,即可知曉工具的使用,這是基本的生活常識,教師只需要強調個別特別環節,強化學生的識記的基礎上能夠理解電流表和電壓表的使用。測量電路中電流電壓歸屬于應用類別,這是實驗工具的準確使用,學生需要在電路中電流、電壓的測量時依照使用說明,實施電流變對用電器的電流的測量、電壓表對電壓的測量,必須采用實驗教學,強化學生的應用能力,實驗模式的選擇采用分組實驗。
實驗教學測評方式的三段為:小組測評、教師測評和自我考評,由外及內,由表象到實質。小組測評包括實驗預習、實驗操作、實驗報告三個層次,這是物理實驗教學對學生實驗素質的基本要求;教師測評包括理論筆試、操作考試兩個層次,這是物理實驗教學知識的形成性評價;自我考評包括科技小論文、答辯兩個層次,這是物理實驗教學學生科學素養的體現。