從高中物理新教科書實驗的編寫變化中看新課程理念的體現(xiàn)

王菊香

（甘肅省天水市秦州區(qū)教研室，甘肅 天水 741000）

高中物理人教版新教科書在實驗內(nèi)容的編寫上有3點顯著變化：（1）增加了探究性；（2）加入了設(shè)計因素；（3）突出了科學(xué)思想.旨在改變原教科書“重驗證，輕探究”、“重操作，輕設(shè)計”、“重實驗技能的訓(xùn)練，輕科學(xué)思想的滲透”等弊端.筆者以新教科書《物理1》、《物理2》中的3個典型的實驗為例，與原教科書中的實驗內(nèi)容做一對比，從實驗內(nèi)容的編寫變化中可以看出新課程理念的進一步體現(xiàn).

1 “自由落體運動”一節(jié)中“牛頓管”實驗內(nèi)容的對比與分析

表1

從表1所示的實驗內(nèi)容看，原教科書從“有空氣”、“少量空氣”、“無空氣”3個層次對實驗的做法、現(xiàn)象進行了較詳細的描述，結(jié)論清晰，屬于驗證性的實驗.這種編寫方式使本應(yīng)該由學(xué)生經(jīng)歷的猜想與假設(shè)、觀察與比較、分析與論證等有思維參與的探究學(xué)習(xí)過程完全由教科書代替了，造成了做實驗時，學(xué)生失去了對實驗現(xiàn)象的驚奇之感，對自然規(guī)律的敬畏之心，對現(xiàn)象背后本質(zhì)的渴求之情，未能發(fā)揮該實驗應(yīng)有的作用.

新教科書只給出了實驗的做法，把體驗科學(xué)探究諸要素的機會留給了學(xué)生，這樣的實驗是探究性的.其編寫方式看似內(nèi)容簡潔，字數(shù)不多，但能夠留給學(xué)生更大的思維空間，使“在空氣中，由于空氣阻力的存在，輕重不同的物體下落的快慢不同；如果沒有空氣阻力，物體下落的快慢是相同的”這一重要結(jié)論，不是由教科書直接呈現(xiàn)給學(xué)生，而是在學(xué)生經(jīng)歷了實驗探究、觀察、比較、抽象、概括等多種感官參與的學(xué)習(xí)過程之后自己感悟到的，并使學(xué)生在過程中體會了物理學(xué)以觀察和實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科特點及抓住主要因素、忽略次要因素的科學(xué)方法，為“自由落體運動”概念的建立奠定了扎實的實驗基礎(chǔ).

2 “力的合成”一節(jié)中“探究求合力的方法”實驗內(nèi)容的對比與分析

表2

從表2所示的實驗內(nèi)容看，原教科書提出問題后，以“權(quán)威者”的角色告訴學(xué)生如何作平行四邊形、量對角線的長度，直到給出結(jié)論：合力F的大小和方向可以用對角線OC表示出來.這里無思維上的點撥與情感上的激發(fā)，學(xué)生只是被動地按照教材指示的步驟“照貓畫虎”地操作，對結(jié)論進行驗證，既體驗不到實驗過程的艱辛與曲折，也享受不到發(fā)現(xiàn)“平行四邊形定則”帶給他們的振奮感與成就感，使“過程與方法”及“情感態(tài)度與價值觀”目標沒有得到有效落實.

新教科書在簡單介紹了實驗原理之后，以“合作者”的角色提出了“我們”要探究的問題，然后指出了探究時應(yīng)該注意的4個問題，通過這4個問題及“建議用虛線把合力的箭頭端分別與兩個分力的箭頭端連接”、“看看結(jié)論是否相同”等平等的、帶有人文關(guān)懷的話語給學(xué)生指出探究方向、突破思維障礙，引導(dǎo)學(xué)生通過自己的思維活動，在獨立思考的基礎(chǔ)上積極主動的進行探究.這樣，學(xué)生不僅通過探究掌握了“平行四邊形定則”，學(xué)會了求合力的方法，既經(jīng)歷了過程，又體驗了方法，還享受到了學(xué)習(xí)收獲帶給他們的喜悅之情，增強了對物理學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣，尤其是會讓學(xué)生逐漸習(xí)慣于以獨立思考為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)方式，這對學(xué)生的終身學(xué)習(xí)和發(fā)展都是有益的.

3 “驗證機械能守恒定律”實驗內(nèi)容的對比與分析

從表3所示的實驗內(nèi)容看，原教科書把實驗?zāi)康?、原理，實驗如何操作，如何減小阻力、選取計數(shù)點、測量各點到第1個點O的距離、計算各點的瞬時速度及如何驗證重物的機械能守恒等方法、步驟，都一覽無余地呈現(xiàn)了出來，完全是驗證性的實驗.學(xué)生只是被動地操作，機械地計算，只有行為沒有思維，不利于學(xué)生的實驗素養(yǎng)及創(chuàng)造性思維能力的培養(yǎng).

而新教科書采用的是不給具體的方法、步驟，給思路、進行難點提示的寫法：在言簡意賅的介紹了實驗的思路后，以問題的形式滲透物理思想，啟迪學(xué)生思維，引導(dǎo)學(xué)生做出猜想，然后設(shè)計方案、進行實驗、分析論證、得出結(jié)論.這樣做的目的是：即使是驗證性的實驗，也應(yīng)該體現(xiàn)科學(xué)探究的思想.如此以來，就創(chuàng)設(shè)了一種探究的氛圍，學(xué)生的探究欲望得以激發(fā)，思維活躍，態(tài)度積極，真正成了學(xué)習(xí)的主人，享受到了手腦并用的實驗過程帶給他們的挑戰(zhàn)與成功，從而提高了實驗素養(yǎng)，領(lǐng)會了實驗精髓，加深了對“機械能守恒定律”及“守恒”思想的理解.

可見，高中物理人教版新教科書在學(xué)生實驗的編寫方式上，更加注重科學(xué)探究能力與實驗設(shè)計能力的培養(yǎng)，注重科學(xué)方法的引領(lǐng)與科學(xué)思想的滲透，注重學(xué)生思維的深度參與與主體地位的體現(xiàn)，為學(xué)生留出了足夠的體驗機會和思考空間，使學(xué)生真正做了實驗過程的體驗著，而不僅僅是實驗結(jié)論的接受者.體現(xiàn)了中學(xué)物理新課程標準所倡導(dǎo)的“以學(xué)生的發(fā)展為本”、“注重提高學(xué)生基本的科學(xué)素養(yǎng)，使學(xué)生終身受益”、“關(guān)注科學(xué)探究的學(xué)習(xí)目標”等核心理念.讓學(xué)生在經(jīng)歷中掌握知識，提高技能；在探究中體驗方法，陶冶情操；在理解、感悟中發(fā)展思維，升華思想，使三維教學(xué)目標得到有效的落實.

表3