新課程理念下的中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探討

摘要：針對(duì)應(yīng)試教育下中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的一些弊端，本文將探討新課程標(biāo)準(zhǔn)下中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主要特征，并思考如何推進(jìn)中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革模式。

關(guān)鍵詞：新課程標(biāo)準(zhǔn)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；改革模式

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-6148(2008)6(S)-0013-3

物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的現(xiàn)代自然科學(xué)學(xué)科，但長(zhǎng)期以來因受應(yīng)試教育教學(xué)模式的影響。物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)在很大范圍內(nèi)仍然處于“講起來重要，教起來次要，考起來不要”的狀態(tài)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)未受到應(yīng)有的重視，而成為物理教學(xué)這個(gè)木桶的最短的一塊圍板——在中學(xué)采取“以講代做”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，幾乎成為極其普遍的現(xiàn)象。這種理論與實(shí)踐的脫離，嚴(yán)重制約著物理教學(xué)水平的整體提高。著名物理學(xué)家楊振寧曾對(duì)中、美兩國學(xué)生物理學(xué)習(xí)做比較研究，指出：“中國的學(xué)生學(xué)習(xí)非常刻苦，基礎(chǔ)知識(shí)豐富、扎實(shí)，且善于考試，但他們卻普遍存在動(dòng)手能力差，不善于提出問題等缺陷”。這與其它大量的信息資料表明的是同一個(gè)事實(shí)：中國基礎(chǔ)教育最為突出的弊端之一，就是忽視了對(duì)學(xué)生進(jìn)行動(dòng)手能力的培養(yǎng)［1］。因此，借新課程標(biāo)準(zhǔn)推行的東風(fēng)，加緊改革中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，是為急務(wù)。

1 應(yīng)試教育下中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的弊端

1.1 弊端一：包辦性

學(xué)生實(shí)驗(yàn)，課本上有較全面的目的、原理介紹、方法步驟說明、數(shù)據(jù)分析處理要求，教師在實(shí)驗(yàn)前往往還要越俎代庖，幫學(xué)生選擇、調(diào)試儀器，實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題，也由教師直接代勞予以解決。總之，整個(gè)實(shí)驗(yàn)都完全是一種“教師主體”教學(xué)模式的體現(xiàn)，教師的作用不是“引導(dǎo)”，而是“包辦”。這種包辦性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，嚴(yán)重阻礙了學(xué)生創(chuàng)造性思維的發(fā)展，不利于學(xué)生獨(dú)立性品質(zhì)的培養(yǎng)。

1.2 弊端二：“單一性”

中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)大多數(shù)是單一的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)走在理論的后面，而缺少對(duì)于物理現(xiàn)象進(jìn)行歸納、探尋物理規(guī)律的探索性實(shí)驗(yàn)［2］。中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)還存在“為實(shí)驗(yàn)而實(shí)驗(yàn)”、與日常生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)嚴(yán)重脫節(jié)等問題，由此帶來的動(dòng)手能力欠缺和解決實(shí)際問題的能力不足，也將影響學(xué)生的長(zhǎng)足發(fā)展。

1.3 弊端三：“局限性與落后性”

當(dāng)今，科技發(fā)展一日千里，儀器設(shè)備不斷更新?lián)Q代，而中學(xué)實(shí)驗(yàn)室特別是農(nóng)村中學(xué)用的還是百年前的“小車+木塊”，現(xiàn)代化的教學(xué)手段不能充分用在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)大多數(shù)與科技前沿距離太遠(yuǎn)，受到教材、場(chǎng)地、實(shí)驗(yàn)器材以及時(shí)間的局限，實(shí)驗(yàn)停留在課本上和實(shí)驗(yàn)室里，使學(xué)生感覺物理實(shí)驗(yàn)毫無趣味可言，嚴(yán)重制約了學(xué)生學(xué)習(xí)的趣味性、主動(dòng)性、探索性。

2 新課程理念下中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的新要求

新課程的培養(yǎng)目標(biāo)定位于培養(yǎng)全體學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，［3］新課程標(biāo)準(zhǔn)使物理教學(xué)有了新要求和新特點(diǎn)，促使物理實(shí)驗(yàn)從內(nèi)容到形式都發(fā)生了較大的變化。

2.1 物理實(shí)驗(yàn)的趣味化

物理實(shí)驗(yàn)根源于假設(shè)加驗(yàn)證的探索性質(zhì)，這決定它具有極大的動(dòng)機(jī)，來激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的功能，但是以往物理課程教學(xué)因?yàn)檫^分強(qiáng)調(diào)“學(xué)科中心”和“知識(shí)系統(tǒng)”，使物理實(shí)驗(yàn)的“學(xué)術(shù)化”偏向十分明顯。國內(nèi)外的各種調(diào)查顯示，很多中學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)的興趣正在明顯降低，甚至一些學(xué)生放棄了物理學(xué)習(xí)。導(dǎo)致這一狀況的原因固然是多方面的，但物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芊窦ぐl(fā)學(xué)生的探索興趣、求知欲望和動(dòng)手愛好，這也是新課程標(biāo)準(zhǔn)所要求的，應(yīng)該引起我們的關(guān)注與思考。有教師創(chuàng)新關(guān)于“熱”的實(shí)驗(yàn)：設(shè)計(jì)了摩擦生熱、紙盒燒水、溫水沸騰、壓縮引火等系列實(shí)驗(yàn)，這些實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單易行， 趣味性強(qiáng)，效果明顯。有效提高物理實(shí)驗(yàn)的趣味性，創(chuàng)設(shè)趣味實(shí)驗(yàn)等新的實(shí)驗(yàn)形式，使實(shí)驗(yàn)系列化、多樣化，這是今后教學(xué)中需要強(qiáng)化的教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)途徑。

2.2 物理實(shí)驗(yàn)的生活化

物理是一門實(shí)踐性和應(yīng)用性很強(qiáng)的科學(xué)，物理現(xiàn)象無時(shí)不在，無處不有，物理知識(shí)廣泛地滲透到個(gè)人和社會(huì)生活的各個(gè)方面。為此，我們有理由創(chuàng)設(shè)一些新的物理實(shí)驗(yàn)形式，如“生活中的物理實(shí)驗(yàn)”、“家庭小實(shí)驗(yàn)”等，使學(xué)生認(rèn)識(shí)和理解物理科學(xué)對(duì)個(gè)人和社會(huì)的價(jià)值，營(yíng)造“學(xué)科學(xué)、愛科學(xué)、用科學(xué)”的風(fēng)氣，在潛移默化中對(duì)學(xué)生進(jìn)行“科學(xué)的生活”和“生活中的科學(xué)”教育。

2.3 物理實(shí)驗(yàn)的微型化

微型實(shí)驗(yàn)同常規(guī)實(shí)驗(yàn)相比，具有儀器簡(jiǎn)單、材料少、省時(shí)省力、現(xiàn)象明顯等特點(diǎn)。由于微型實(shí)驗(yàn)源于生活，用于生活，能極大的激發(fā)學(xué)生物理學(xué)習(xí)的興趣，有效提高課堂教學(xué)的質(zhì)量。同時(shí)，由于微型實(shí)驗(yàn)的器材來源廣泛，取材容易，可達(dá)到人手一套器材的標(biāo)準(zhǔn)，從而能實(shí)現(xiàn)人人動(dòng)手的培養(yǎng)目標(biāo)。學(xué)生通過自制儀器和動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)，既訓(xùn)練動(dòng)手能力，培養(yǎng)創(chuàng)新思維，又增強(qiáng)了自信心；既體驗(yàn)了自主實(shí)驗(yàn)的成就感，又強(qiáng)化了實(shí)驗(yàn)的參與意識(shí)。

2.4 物理實(shí)驗(yàn)的社會(huì)化

將“從物理走向生活，從生活走向社會(huì)”，“面向全體學(xué)生的物理”這些理念落實(shí)到物理課程教學(xué)中，要求整個(gè)課程教學(xué)要貼近生活、貼近社會(huì)，使學(xué)生學(xué)習(xí)“有用的物理”。作為物理課程教學(xué)內(nèi)容的一個(gè)重要組成部分，物理實(shí)驗(yàn)尤其要注意聯(lián)系學(xué)生的生活和社會(huì)實(shí)際。這一方面可以提高學(xué)生的科學(xué)興趣，使學(xué)生感到物理就在自己的身邊；另一方面也可使學(xué)生在掌握物理知識(shí)的基礎(chǔ)上，了解其應(yīng)用的原理。因此，通過物理實(shí)驗(yàn)來解釋和解決日常生活和社會(huì)實(shí)際問題，對(duì)于拓展物理實(shí)驗(yàn)的功能，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和提高學(xué)生的致用能力，具有十分重要的意義。

3 中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的探討?yīng)?/p>

3.1 改“包辦性”為“獨(dú)立性”

獨(dú)立完成一個(gè)實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生具有扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)，嚴(yán)密的思維能力，熟練的實(shí)驗(yàn)技能。而培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，最好的辦法是指導(dǎo)學(xué)生嘗試課本外的探索性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。例如“研究白熾燈泡的電阻隨電壓變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，可以指導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)電路(要考慮滑線變阻器的分壓接法和限流接法，電流表的內(nèi)、外接法)，選擇器材(電流表、電壓表的量程，電源、滑線變阻器等)，處理實(shí)驗(yàn)中的突發(fā)問題(如電路不通、器材缺少等)和記錄、處理數(shù)據(jù)，最后再與額定值比較，分析實(shí)驗(yàn)誤差的來源。學(xué)生的獨(dú)立實(shí)驗(yàn)，是鞏固物理知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生思維、動(dòng)手能力，發(fā)揮學(xué)生主動(dòng)性的重要途徑之一。

3.2 改“單一性”為“多向性”

第一，改驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為探索性實(shí)驗(yàn)。我們可以嘗試改“驗(yàn)證玻意耳定律”為“研究一定質(zhì)量理想氣體在等溫下壓強(qiáng)和體積的關(guān)系”，改“力的合成(驗(yàn)證平行四邊形法則)”為“研究合力與分力的關(guān)系”。在實(shí)驗(yàn)中，先讓學(xué)生通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，總結(jié)出?，敹?、平行四邊形法則，這樣讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中先獲得感性認(rèn)識(shí)，再上升到理性認(rèn)識(shí)，比起單純的教師演示、講解的效果來，學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)物理的興趣要增強(qiáng)，對(duì)物理規(guī)律的理解也加深了。

第二，加強(qiáng)理論和實(shí)踐的聯(lián)系。例如：講開關(guān)時(shí)，教師讓學(xué)生多接觸生活中常用開關(guān)；講電容器時(shí)，教師可以讓學(xué)生認(rèn)識(shí)電解、瓷介電容器；講變壓器時(shí)，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生參觀電力變壓器和認(rèn)識(shí)家電中的小型變壓器；講平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，教師可讓學(xué)生測(cè)量鉛球出手時(shí)的速度。而課外活動(dòng)中指導(dǎo)學(xué)生修理實(shí)驗(yàn)儀器、開設(shè)小型家電等課外活動(dòng)小組，讓實(shí)驗(yàn)更加貼近生活、深入生活，用所學(xué)知識(shí)去解決實(shí)際問題，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，激發(fā)學(xué)生的求知欲望。

3.3 改“局限性”為“開放性”

第一，開放實(shí)驗(yàn)室，給學(xué)生創(chuàng)造更多的動(dòng)手機(jī)會(huì)。由于人的個(gè)性差異，有些學(xué)生往往不滿足于課堂上所看到的或書本上所接觸到的實(shí)驗(yàn)，他們往往表現(xiàn)出較強(qiáng)的動(dòng)手欲望，有些學(xué)生則動(dòng)手能力不強(qiáng)，有時(shí)想自己試著做實(shí)驗(yàn)，又怕做不成功，在實(shí)驗(yàn)中往往處于旁觀者的位置。因此不定期地開放實(shí)驗(yàn)室，既可以給動(dòng)手能力強(qiáng)的學(xué)生施展身手機(jī)會(huì)，又可以為動(dòng)手能力較差的同學(xué)提供鍛煉自己，提高實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ谋憷?。具體辦法可以采取自愿參加、全方位開放的形式，或根據(jù)興趣愛好組織專題研究和探討，學(xué)生也可以根據(jù)自己的情況和需要，復(fù)習(xí)已學(xué)實(shí)驗(yàn)的操作，完成自己設(shè)計(jì)的小實(shí)驗(yàn)，無論哪種形式和何種目的，這些實(shí)驗(yàn)都將極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力。

第二，開放思想，給學(xué)生提供更多的探究機(jī)會(huì)。在老師對(duì)學(xué)生有所指導(dǎo)的情況下，不要對(duì)學(xué)生限制的太多，有時(shí)在老師的引導(dǎo)下，激活學(xué)生的思維，往往會(huì)有意想不到的結(jié)果［4］。例如：讓學(xué)生用所學(xué)的知識(shí)測(cè)量木塊與木塊之間的滑動(dòng)摩擦因素，學(xué)生會(huì)想出很多種方法。這種自由度不僅有利于培養(yǎng)學(xué)生的自主精神和自覺意識(shí)，還有利于學(xué)生創(chuàng)造型思維能力和動(dòng)手能力的培養(yǎng)。

第三，開拓實(shí)驗(yàn)空間，引導(dǎo)學(xué)生積極探索。學(xué)生實(shí)驗(yàn)不能總是停留在實(shí)驗(yàn)室里，不能總是依賴實(shí)驗(yàn)室的器材。教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生利用身邊的材料去做各種實(shí)驗(yàn)［5］。例如用易拉罐代替法拉第圓筒，用硬紙自制簡(jiǎn)易驗(yàn)電器，用石塊代替小球，用近視鏡片代替凹透鏡，用乒乓球和注射器代替帕斯卡球等等。這樣可以將實(shí)驗(yàn)室“搬出”學(xué)校，將儀器“搬回”家中，讓學(xué)生擺脫課本、實(shí)驗(yàn)室、器材的限制，真正做到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的“改革開放”，引導(dǎo)學(xué)生去探索和發(fā)現(xiàn)，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、想象能力和創(chuàng)造能力。

3.4 改“落后性”為“現(xiàn)代性”

教學(xué)要適應(yīng)現(xiàn)代化進(jìn)程，中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)要與時(shí)代同步，必須對(duì)現(xiàn)有儀器設(shè)備盡快更新，運(yùn)用現(xiàn)代化的教學(xué)手段，使學(xué)生實(shí)驗(yàn)更直觀、簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確，更具吸引力。我們還可以適當(dāng)增加一些近代物理實(shí)驗(yàn)，讓實(shí)驗(yàn)走在教材的前面，讓學(xué)生初步了解和接觸科技前沿。

綜上所述，物理實(shí)驗(yàn)改革應(yīng)注重把實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)與培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神結(jié)合起來，不僅要讓學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的必要性，學(xué)會(huì)改進(jìn)的方法技術(shù)，體驗(yàn)改進(jìn)成功的喜悅，更要注重啟發(fā)培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)、去進(jìn)行創(chuàng)新的意識(shí)和能力［6］。

參考文獻(xiàn)：

［1］陶洪.《物理實(shí)驗(yàn)論》.廣西教育出版社，1996.

［2］許國梁.《中學(xué)物理教學(xué)法》.高等教育出版社，1993.

［3］廖伯琴.《物理教學(xué)探討》.第20卷第163期 2002.1.

［4］葉平.《物理教師》.2002.23(7).

［5］安忠.劉炳升《中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究》.北京:高等教育出版社，1986.

［6］查有梁主編.蘇明義等著.《中學(xué)物理教學(xué)建?！?廣西教育出版社，2003年5月出版.

(欄目編輯趙保鋼)