高中生物理實驗探究能力的調(diào)查及歸因分析

【摘要】新課標(biāo)下物理的教學(xué)思想是以學(xué)生的發(fā)展為本，注重理論知識的傳授更注重培養(yǎng)學(xué)生自主動手實驗的能力。高中生在物理學(xué)習(xí)上缺乏科學(xué)探究意識，物理實驗探究能力普遍低下，這一狀況不僅影響了中學(xué)生的自身發(fā)展和教育效益，還與科技創(chuàng)新、科教興國戰(zhàn)略背道而馳。本文在查閱大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用問卷調(diào)查法及對資料數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，深入研究中學(xué)生物理實驗探究能力低下的原因，并針對這一現(xiàn)狀提出新課標(biāo)下的應(yīng)對策略和培養(yǎng)方法。

【關(guān)鍵詞】新課標(biāo) 物理實驗探究能力 成因 培養(yǎng)方法

【中圖分類號】G633.7 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2013）03-0162-03

1.引言

隨著社會的發(fā)展，對科技創(chuàng)新人才提出了更新、更高的要求。而傳統(tǒng)的教學(xué)對物理實驗的重視不夠造成現(xiàn)在不少學(xué)生出現(xiàn)眼高手低的情況，特別是學(xué)生物理實驗探究能力低下的現(xiàn)狀令人擔(dān)憂，找出其原因并針對原因提出更有效的物理實驗?zāi)芰ε囵B(yǎng)策略已是迫在眉睫。對此，新課標(biāo)下對物理實驗的要求上要比以前的“教學(xué)大綱”有了很大的改變和突破，教師角色由授業(yè)者轉(zhuǎn)變成“研究者、探究者、合作者、服務(wù)者”，學(xué)生由被動實驗到主動實驗，相應(yīng)地也要求學(xué)生的物理實驗?zāi)芰σ幸粋€臺階的提高。

2.物理實驗探究界定及物理實驗探究能力的評價

2.1物理實驗探究本質(zhì)界定

物理實驗是一個科學(xué)探究的過程，要準(zhǔn)確地理解和把握物理實驗探究的本質(zhì)，首先必須搞清楚什么是探究。探究是指求索知識或信息，特別是求真的活動，是搜尋、研究、檢驗、調(diào)查的活動，是提問和質(zhì)疑的活動。

物理實驗探究不應(yīng)單單是對課本已有理論的一個驗證，更主要的是應(yīng)該利用實驗對物理學(xué)未知領(lǐng)域的探究。物理實驗探究強(qiáng)調(diào)過程和方法的學(xué)習(xí)，既注重學(xué)生對知識的傳承，更注重讓學(xué)生學(xué)到獲取知識的方法和途徑，增強(qiáng)學(xué)生探究未知世界的興趣和能力，以及學(xué)生對于科學(xué)本質(zhì)的理解和科學(xué)價值觀的樹立。

從上可以看出物理實驗探究的實質(zhì)是發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。

2.2高中生科學(xué)探究能力的評價

在教學(xué)中對能力的評定往往是模糊的，無定量的依據(jù)。應(yīng)確定中學(xué)生物理實驗?zāi)芰Φ囊蛩夭嵭辛炕幚恚瑥亩嗅槍π缘貙W(xué)生的物理實驗?zāi)芰M(jìn)行培養(yǎng)。

關(guān)于能力的涵義，國內(nèi)外研究結(jié)果普遍認(rèn)為：能力屬于人的心理品質(zhì)的范疇并賦予“獨立地分析問題和解決問題”的含義。一般能力是指人從事一切活動所必須具備的一些基本能力?！爸饕赣^察力、記憶力、想像力、思維力、注意力等五種認(rèn)識方面的能力 ?！睂W(xué)生學(xué)習(xí)物理來說，主要是指實驗操作能力。

3.新課標(biāo)下高中生物理實驗?zāi)芰φ{(diào)查及成因分析

3.1調(diào)查研究對象

抽取信宜中學(xué)、信宜一中、信宜西江中學(xué)三所高中各100名學(xué)生作為調(diào)查對象，共300份問卷，收回293份，去掉偽卷13份，共余280份。信宜中學(xué)學(xué)生高考水平以一、二線為主；信宜一中學(xué)生高考水平以二線為主；西江中學(xué)學(xué)生高考水平以三線為主。

3.2調(diào)查研究方法

3.2.1文獻(xiàn)法

在研究過程中，查閱了大量的文獻(xiàn)資料，對高中生物理實驗?zāi)芰Φ难芯繗v史和現(xiàn)狀進(jìn)行了大量的了解，對在這一領(lǐng)域及其相關(guān)領(lǐng)域的研究成果進(jìn)行了分析及采納。

3.2.2問卷調(diào)查法

根據(jù)國際上TIMSS、PISA、NAEP這三種對科學(xué)實驗探究能力的測評方法，結(jié)合學(xué)生的實際情況，對高中生物理實驗探究能力水平現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查。

3.3調(diào)查結(jié)果研究分析

3.3.1高中生物理實驗探究能力現(xiàn)狀調(diào)查

由調(diào)查結(jié)果顯示：

（1）有一半以上的高中生覺得自身物理實驗水平較差，女生在這方面更顯劣勢。這說明對造成此種狀況成因分析，尋找培養(yǎng)、提高高中生物理實驗?zāi)芰Φ姆椒▌菰诒匦小?/p>

（2）調(diào)查顯示，教師對于學(xué)生物理實驗?zāi)芰Φ脑u價與學(xué)生自我評估的結(jié)果基本一致，這說明這一調(diào)查可信度較高，高中生的物理實驗探究能力確實存在一定的問題。

3.3.2 高中生物理實驗學(xué)習(xí)興趣，學(xué)習(xí)態(tài)度及動機(jī)，學(xué)習(xí)意志，學(xué)習(xí)壓力等內(nèi)因的問卷調(diào)查結(jié)果

由調(diào)查結(jié)果可以看出：

（1）高中生對物理實驗的興趣非常低，只有16.94%的學(xué)生對物理實驗感興趣，而這些學(xué)生中男生占大部分，女生普遍對物理實驗不感興趣?？梢娢锢淼膶W(xué)習(xí)興趣是造成高中生物理成績低下的主要原因之一。

（2）調(diào)查結(jié)果顯示90%的學(xué)生的物理實驗?zāi)芰λ娇傮w比較低下，這說明跟其他科目相比，物理實驗受到同學(xué)們的不同等對待，學(xué)生對此不太重視。

（3）實驗?zāi)芰κ菍嶒炚J(rèn)知能力與實驗操作能力的組合整體。這就需要同學(xué)們要有一定的意志力去克服困難，而調(diào)查結(jié)果顯示有42.63%的同學(xué)學(xué)習(xí)意志一般甚至較弱。

（4）調(diào)查結(jié)果顯示70%的同學(xué)處較強(qiáng)的學(xué)習(xí)壓力下，這些壓力來源于自身、家庭、教師、學(xué)校。學(xué)習(xí)壓力重，學(xué)習(xí)時間緊在一定程度上扼制了同學(xué)們其他能力（包括實驗動手能力）的培養(yǎng)和發(fā)揮。

3.3.3高中生物理實驗探究能力水平低下外因調(diào)查結(jié)果

調(diào)查結(jié)果顯示大部分家長、教師、學(xué)校評價學(xué)生的學(xué)習(xí)情況采用的主要標(biāo)準(zhǔn)是考試分?jǐn)?shù)，這在一定程度上影響了學(xué)生努力的方向，逐漸走上重理論，輕動手的錯誤道路。為適應(yīng)新時代的發(fā)展，我們必須扭轉(zhuǎn)這種趨勢。

數(shù)據(jù)顯示有44.8%的同學(xué)認(rèn)為老師的探究能力對自己的實驗?zāi)芰τ泻艽蟮挠绊懀挥?.4%的同學(xué)認(rèn)為沒有影響。的確教師若沒有很好的探究能力又如何引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究，如何引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行發(fā)散創(chuàng)新？

上表的調(diào)查顯示學(xué)生創(chuàng)新探究能力的培養(yǎng)主要依托課堂教學(xué)來進(jìn)行，教師的教學(xué)方法方式對學(xué)生探究能力的培養(yǎng)起著決定性作用。

48.87%的同學(xué)認(rèn)為學(xué)校的實驗器材不能滿足自身要求，在學(xué)生本來興趣就不高的情況下，這一情況更使學(xué)生實驗重重受阻。

3.4高中生物理實驗探究能力低下成因分析與研究

3.4.1高中生物理實驗探究能力低下的內(nèi)因分析

（1）學(xué)生對物理實驗探究的興趣低。調(diào)查結(jié)果顯示64.99%的學(xué)生對物理實驗興趣非常低。在學(xué)習(xí)中，伴隨著濃厚的興趣，我們才能長時間專注地投入，不斷地振奮我們的精神，從內(nèi)心深處萌生出堅持到底的決心，克服困難的毅力。只有這樣才能以提高效率獲得知識，提高物理實驗探究效果。相反，沒有興趣的，意志就會不堅定，從而影響學(xué)習(xí)效率。

（2）物理實驗得不到同學(xué)們的重視。據(jù)了解學(xué)生對高考必考科目投注了全部熱情和時間，而不作為獨立科目進(jìn)行考核的物理實驗探究卻受到了學(xué)生的不同等對待。雖然物理的書面考查中有一部份是實驗題，但也都是以基礎(chǔ)知識為主，不經(jīng)實驗也可背下結(jié)論拿到高分，在這種偏向性的學(xué)習(xí)指導(dǎo)和學(xué)習(xí)動機(jī)下，也是影響學(xué)生物理實驗探究能力得不到提高的原因之一。

（3）學(xué)生進(jìn)行物理實驗探究時沒有很好的意志作為支撐。調(diào)查結(jié)果顯示過半的同學(xué)學(xué)習(xí)意志差。這造成學(xué)生在課堂探究實驗中，很容易分神，不能如期完成實驗探究任務(wù)。學(xué)生在自行探究實驗時，往往會因遇到難度大點的問題就不知所措，解決不了就心慌找同學(xué)找老師，思維得不到發(fā)散形成思維的惰性與封閉性，在心理上依賴教師和教材，動手能力差，實驗?zāi)芰Φ貌坏教岣摺?/p>

（4）學(xué)生學(xué)業(yè)壓力過重，也在一定程度上抑制了其物理實驗探究能力的培養(yǎng)。隨著現(xiàn)代社會的競爭越來越大，高中生的學(xué)業(yè)壓力也越來越重。高中生除了學(xué)習(xí)還是學(xué)習(xí)，整天都沉浸在書海中爭分奪秒，在這種強(qiáng)壓的學(xué)習(xí)環(huán)境下，學(xué)生的物理實驗思維怎么能得到發(fā)展？

3.4.2高中生物理實驗探究能力低下的外因分析

（1）評價制度不完善，缺乏導(dǎo)向和激勵作用。首先，現(xiàn)行的高考制度致使學(xué)生對高考試題高度重視，他們大量的時間都是在做練習(xí)題而忽略了實驗研究；其次，絕大部分的家長、教師乃至學(xué)校評價學(xué)生能力的強(qiáng)弱都是以考試的分?jǐn)?shù)為標(biāo)準(zhǔn)的，這不得不使學(xué)生在試題上下苦功夫以博得家長、老師的認(rèn)可，且社會上大眾都認(rèn)為憑一次高考、一張分?jǐn)?shù)條就能衡量一個人的成敗，這挫敗了學(xué)生的操作熱情。

（2）迫于升學(xué)的巨大壓力，教師和學(xué)生都不敢把更多的時間花在物理實驗探究上。教師在教學(xué)的過程中，他們主要是針對高考題的出題方向來引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行大量的考題訓(xùn)練，很少鼓勵學(xué)生親手進(jìn)行物理實驗的探究，在這種教學(xué)下學(xué)生只能是紙上談兵，一旦親自操作試驗就會手忙腳亂，在高考這種考核制度下，要達(dá)成新課標(biāo)的要求顯得舉步維艱。

（3）課程作業(yè)負(fù)擔(dān)過重的原因，學(xué)生很少接觸大自然或參加社會實踐，缺乏科學(xué)探究、創(chuàng)造靈感。為了讓學(xué)生更好地鞏固課本上的各個知識點，教師一般都會布置隨堂作業(yè)，致使學(xué)生課余的大部分時間都是用來完成作業(yè)，幾乎沒怎么接觸自然、感受自然。在這種情形下，學(xué)生物理探究能力低下可謂為必然。

（4）教師整體的物理實驗探究能力不高，不能很好地引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生。由調(diào)查可知，當(dāng)今高中教師的科學(xué)探究能力普遍低下，物理實驗教師以驗證式的方法而非探究式的方法引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實驗。由調(diào)查結(jié)果顯示44.8%的同學(xué)認(rèn)為教師的物理實驗探究能力水平對自身有很大的影響，由此可以看出物理實驗探究能力不高的教師對學(xué)生物理實驗探究能力低下這一狀況責(zé)無旁貸。

（5）學(xué)校的物理實驗儀器落后，設(shè)備不齊全阻礙學(xué)生物理實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)。由調(diào)查結(jié)果顯示，超過一半的同學(xué)認(rèn)為學(xué)校提供的物理器材不能滿足他們做物理探究的需求。這還只是針對市區(qū)的重點學(xué)校展開的調(diào)查，情況尤為如此，可想而知城鎮(zhèn)農(nóng)村學(xué)校其境況更令人擔(dān)憂。

4.新課標(biāo)下中學(xué)生物理實驗探究能力培養(yǎng)

4.1從學(xué)生角度

（1）更新觀念，重視物理實驗。學(xué)生應(yīng)擺正自身對物理實驗的學(xué)習(xí)態(tài)度，物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)，它的學(xué)習(xí)需要我們有“從生活走向物理，從物理走向社會”的指導(dǎo)思想。學(xué)生應(yīng)該對物理實驗給予高度的重視，多做，多思考，多探討，提高對物理實驗的興趣。

（2）活躍于實驗課，合理安排分配實驗時間。學(xué)生無論是實驗課還是實驗演示課都應(yīng)該采取主動，積極探索新思路，新方法，勇于提出自己的不同意見和見解。合理安排實驗時間，鍛煉自己的實驗意志，培養(yǎng)分析概況能力，使物理實驗和物理學(xué)習(xí)取得相輔相長的雙贏效果。

（3）積極參加各種物理實驗創(chuàng)新比賽，重視實驗過程中能力的累積效果。學(xué)生應(yīng)該多關(guān)注社會的科技發(fā)展，科技新產(chǎn)品，國家科技事業(yè)的發(fā)展，從而提高自身的科學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)創(chuàng)新意識。積極參加學(xué)校、市、省甚至是國家舉行的各種物理實驗大賽，這些過程對我們設(shè)計、分析、操作、概況等能力都是一個極大的提升過程，有利于體驗智慧成果，吸收智慧靈氣。

4.2從教師角度

（1）教師要注重自身的科學(xué)探究素養(yǎng)的提高。新課標(biāo)實驗的選擇性、自主性加強(qiáng)。所以新課標(biāo)要求下教師應(yīng)該提高對自己的要求，爭取“多讀書、多思考”，想學(xué)生之所想，走在學(xué)生的前面。只有這樣才能更好地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實驗探究。

（2）積極實施科學(xué)探究教學(xué)，變偶爾為經(jīng)常。物理課程標(biāo)準(zhǔn)有科學(xué)探究和科學(xué)內(nèi)容兩部分。教師要把科學(xué)探究落實在日常的教學(xué)中，而不是為上一節(jié)公開課或研究課偶爾為之要變偶爾為經(jīng)常，將理念化成為日常行動。

（3）加強(qiáng)對學(xué)生物理實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)主要應(yīng)針對以下方面：①實驗觀察能力；②實驗操作能力；③收集數(shù)據(jù)，處理數(shù)據(jù)的能力；④寫實驗報告的能力。

（4）教師應(yīng)改變傳統(tǒng)教學(xué)中以分?jǐn)?shù)為主要標(biāo)準(zhǔn)的評價方式，應(yīng)按照新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求綜合考慮各方面因素，注重對學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，自身素質(zhì)進(jìn)行評價。

4.3 從學(xué)校角度

（1）全面開放學(xué)校實驗室：學(xué)校應(yīng)面向全體學(xué)生在規(guī)定的時間里開放實驗室，安排教師在實驗值班，指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計方案，選取器材，組合裝置，開展不同層次的物理實驗活動。

（2）開展課外小實驗興趣小組：以課外小實驗興趣小組的活動形式來提高學(xué)生的操作興趣，并盡量使小組的實驗探究達(dá)到教學(xué)目的。

（3）組織形式多樣的物理實驗探究比賽：通過比賽讓學(xué)生投入到實驗探究中。學(xué)生可以選擇自己喜歡并自覺創(chuàng)造性強(qiáng)的課題參加比賽，在比賽過程中，須在眾多評委前演示實驗操作過程，同時還須對實驗進(jìn)行解析，最后由評委指出實驗的優(yōu)缺點，達(dá)到最終的探究目的。

5.結(jié)束語

本文在借鑒前人經(jīng)驗及研究的理論基礎(chǔ)上，進(jìn)行了大量問卷調(diào)查，對高中生物理實驗探究能力低的成因進(jìn)行了分析，研究發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高，學(xué)生教師重視程度不夠，教師自身探究能力水平有限等內(nèi)外因為引發(fā)此狀況的主要原因。針對原因我提出了相應(yīng)的對策以及培養(yǎng)方法，希望能為物理教育盡自己一番綿力。