對高中物理實驗教學(xué)有效性的探討

李上才

摘 要:物理實驗教學(xué)中,教師只是實驗的預(yù)謀者,如果學(xué)生在課堂實驗教學(xué)中上處于一種消極、被動狀態(tài),那么就失去了教師作為學(xué)生學(xué)習(xí)的幫助者、促進(jìn)者、引導(dǎo)者的職責(zé)。這種狀態(tài)下的隨堂學(xué)生實驗,雖有學(xué)生的參與,卻忽略了學(xué)生思維的獨立性、獨創(chuàng)性,澆滅了學(xué)生寶貴的思想火花,本文試從人教版高中物理必修1“牛頓第三定律”教學(xué)中的隨堂學(xué)生實驗教學(xué)案例片斷談物理隨堂學(xué)生實驗教學(xué)有效性的問題。

關(guān)鍵詞:高中物理 物理實驗 實驗有效性 實驗探討

隨著高中新課程改革的深入,越發(fā)重視學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性。學(xué)生是意義建構(gòu)的主體,而不是被灌輸?shù)膶ο?這種教學(xué)理念日益深入。物理作為一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué),更是可以借助實驗培養(yǎng)學(xué)生的多種能力,故新課程極力提倡老師創(chuàng)造條件開設(shè)實驗,尤其是隨堂學(xué)生實驗。但不少物理教師設(shè)計安排的實驗看似體現(xiàn)了新課程的理念,實則沒有把新課程的精神吃透,以致形似神失,許多實驗的設(shè)計缺乏科學(xué)性,嚴(yán)謹(jǐn)性。這種狀態(tài)下的隨堂學(xué)生實驗,雖有學(xué)生的參與,卻忽略了學(xué)生思維的獨立性、獨創(chuàng)性,澆滅了學(xué)生寶貴的思想火花,打擊了學(xué)生的積極性,限制了學(xué)生思維的發(fā)展。整個過程看似學(xué)生自主決定,實則完全受人擺布。本文試從“牛頓第三定律”教學(xué)中的隨堂學(xué)生實驗教學(xué)案例片斷談物理隨堂學(xué)生實驗的效度問題。

一、“牛頓第三定律”教學(xué)片斷

師:作用力和反作用力有什么關(guān)系?

生甲:大小相等,方向相反,作用在一條直線上。

師:怎么說明你的觀點?

生甲:用兩只彈簧秤互拉。

師:好。請同學(xué)們用實驗證明你的觀點。

學(xué)生動手操作。過了三分鐘。

師:說明你的實驗結(jié)論。

生乙:兩個互拉的彈簧秤讀數(shù)近似相等,說明了上述作用力與反作用力的關(guān)系。

師:剛剛大家觀察到的是靜態(tài)時兩力相互作用的情形,那么動態(tài)時又怎樣呢?

生乙:用一個彈簧秤拉著另一個彈簧秤運動。

師:怎么拉?這樣拉?

(老師一邊比劃一邊又問,語氣中明顯不贊成學(xué)生的觀點,也沒有給學(xué)生更多的機會說明觀點。)

此時教室里很靜,同學(xué)們似乎都在動腦筋,但不敢說自己的觀點,唯恐說錯。終于有一位學(xué)生站了起來。

生丙:把一個彈簧秤綁在小木塊上,另一個去拉它。

(本節(jié)課在實驗室進(jìn)行,每張桌子上均放著一小木塊和兩個彈簧秤、繩子等器材。)

師:對了!下面大家利用桌子上擺放的器材再做一下。

學(xué)生操作。

(探究動態(tài)時作用力與反作用的關(guān)系過程連同學(xué)生操作用了近六分鐘,老師沒有再對學(xué)生的實驗做任何的指導(dǎo)。)

表面看起來上述教學(xué)過程師生互動比較積極:教師引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計研究了作用力和反作用力的關(guān)系,學(xué)生也各自動手操作。教師可能認(rèn)為這樣就充分體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位,這就是師生之間和學(xué)生之間的合作交流,實踐鍛煉,培養(yǎng)了學(xué)生的合作精神和創(chuàng)新能力。似乎這一切就是新課程理念的體現(xiàn)。但是,我們要問:這個實驗真達(dá)到目的了嗎?

二、教學(xué)過程分析與建議

首先,教師對隨堂學(xué)生實驗的教學(xué)目標(biāo)設(shè)計不夠妥當(dāng)。一方面,他希望通過學(xué)生設(shè)計實驗得出牛頓第三定律。這在本節(jié)課中要求過高,根據(jù)學(xué)生的實驗?zāi)芰?學(xué)生不可能在這么短的時間內(nèi)設(shè)計出完善的探究作用力與反作用力關(guān)系的方案,尤其要求動態(tài)探究設(shè)計,學(xué)生壓根兒沒有這種意識,這只不過是教師備課時的預(yù)設(shè)。另一方面,對學(xué)生的操作缺少明確的要求,尤其對該實驗需要觀察和記錄的內(nèi)容要求不明確。從學(xué)生在課堂上的表現(xiàn)來看,大多數(shù)學(xué)生在拉動彈簧秤的過程中是盲目的、隨意的。學(xué)生在完全盲目被動的情況下進(jìn)行操作,不明確具體的觀察和記錄內(nèi)容,實驗的效果可想而知。

隨堂實驗旨在通過學(xué)生的動手操作更深刻地感知物理現(xiàn)象、概念和規(guī)律,使抽象的理論知識與實際現(xiàn)象相結(jié)合,變得具體形象,有利于學(xué)生掌握。因此,它有著演示實驗無法替代的作用,突出了學(xué)生的主體體驗作用,培養(yǎng)了學(xué)生的合作意識和動手操作能力。

筆者認(rèn)為,設(shè)計隨堂學(xué)生實驗時,教學(xué)目標(biāo)定位既要考慮學(xué)生實際,又要突出實驗探究的重點,以便在較短時間內(nèi)實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。如本節(jié)隨堂學(xué)生實驗要探究的重點是“作用力與反作用力的大小關(guān)系”,教師應(yīng)明確向?qū)W生提出靜態(tài)、動態(tài)的探究要求,解決動態(tài)時兩只彈簧秤讀數(shù)這一難點,探究就可以取得較好效果。

其次,教師對隨堂學(xué)生實驗的要求不夠具體。設(shè)計本實驗主要是為了說明相互作用力大小相等,而這可以直接通過彈簧秤讀出來,所以教師設(shè)計實驗時應(yīng)明確要求學(xué)生記錄實驗數(shù)據(jù),通過數(shù)據(jù)說明問題,得出結(jié)論。這不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的合作意識,更重要的是培養(yǎng)了學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)那髮W(xué)作風(fēng)和科學(xué)精神。而本次實驗始終沒有明確的操作要求,學(xué)生只是象征性地“動手”了。

筆者建議,隨堂學(xué)生實驗觀察、記錄與數(shù)據(jù)處理要求應(yīng)與學(xué)生分組實驗相同,要求學(xué)生認(rèn)真觀察現(xiàn)象、真實記錄數(shù)據(jù)和客觀分析處理數(shù)據(jù),以得出合理的結(jié)論。

再次,教師對學(xué)生實驗設(shè)計缺乏正確的評價、引導(dǎo)和提升,使學(xué)生的實驗操作處于被動低效的狀態(tài)。

教學(xué)過程實質(zhì)上是動態(tài)的生成過程。師生交流、生生交流等課堂討論是開放的動態(tài)生成的重要途徑。實驗設(shè)計更是如此,需要老師及時的調(diào)控、引導(dǎo)、提升。教師提出的實驗問題,學(xué)生帶著自己的知識經(jīng)驗、 靈感興趣和理解,積極參與方案的設(shè)計,往往會打破教學(xué)過程中的“預(yù)設(shè)”,教師需要用智慧及時評價、引導(dǎo)和完善,本次實驗學(xué)生就提出了超乎老師的觀點,指出“用一個彈簧秤拉著另一個彈簧秤運動”,老師沒有及時領(lǐng)會并給他機會說明使之完善,而是斷然否定學(xué)生的觀點。這會大大挫傷學(xué)生的創(chuàng)新精神,打擊學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

學(xué)生的觀點或設(shè)計盡管不是很嚴(yán)密周到,但往往有創(chuàng)意,我們應(yīng)該及時評價鼓勵并努力使之完善。在很多教學(xué)實際中,當(dāng)學(xué)生提出的方案或想法不是教師“預(yù)設(shè)”的時候,教師“千方百計”要學(xué)生按自己的預(yù)設(shè)方案進(jìn)行,粗暴排斥學(xué)生的想法,強行灌輸自己的觀點,恰恰扮演了“預(yù)謀者”的角色。原來可以彌補教師設(shè)計中的缺陷,終因教師缺乏教育智慧,沒有靈活調(diào)控提升而武斷地指向預(yù)設(shè)答案,扼殺了學(xué)生的創(chuàng)新精神,泯滅了學(xué)生的創(chuàng)新能力。

當(dāng)今社會是創(chuàng)新型社會,各行各業(yè)都在追求效能和創(chuàng)新。培養(yǎng)具有自主意識和創(chuàng)新能力的新一代人才是學(xué)校教育義不容辭的責(zé)任,課堂不是培養(yǎng)應(yīng)試機器的場所。在隨堂學(xué)生實驗的教學(xué)中,提高隨堂實驗的效能也如提高課堂教學(xué)的效能一樣,應(yīng)該被所有物理教師關(guān)注和付諸行動。

參考文獻(xiàn):

1.高中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)[M].高中新課程編寫組,2006.8

2.陳新安.對新課程標(biāo)準(zhǔn)下高中物理教學(xué)的理解[J].《新課程(教師版)》,2006年05期

作者單位:吳川市第四中學(xué)