新課程改革中高中物理探究式實驗

許多教師很少做實驗，不愿花時間從事實驗教學(xué)，實驗只被作為收集數(shù)據(jù)，驗證理論，應(yīng)付考試的工具。學(xué)生實驗形成了教師講，學(xué)生做，教師示范，學(xué)生模仿的教學(xué)，學(xué)生成為被動的接受者，以至于學(xué)生很少提出問題。大多數(shù)學(xué)生重結(jié)果而輕過程，為了得到期望的結(jié)果，甚至修改實驗數(shù)據(jù)。沒有養(yǎng)成實事求是的科學(xué)態(tài)度，沒有學(xué)會解決問題的科學(xué)方法，學(xué)生的主體地位遠沒有得到重視，學(xué)生缺乏主動探究的欲望和熱情，忽視了實驗對學(xué)生科學(xué)思維方法和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

課標(biāo)指出高中物理課程應(yīng)促進學(xué)生自主學(xué)習(xí)，讓學(xué)生積極參與，樂于探究，勇于實驗，勤于思考。通過多樣的教學(xué)方式，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識和技能，培養(yǎng)其科學(xué)探究能力，使其逐步形成科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神，因此，高中物理實驗教學(xué)迫切需要改革。探究性實驗由于其重視過程和方法，有利于提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，培養(yǎng)與他人合作的精神，養(yǎng)成實事求是的科學(xué)態(tài)度，有利于學(xué)生創(chuàng)新能力的提高和主體性的發(fā)揮。強調(diào)通過實驗探究提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，已成為當(dāng)前實驗教學(xué)改革的主要方向

一、新課程改革前后高中物理實驗教學(xué)的對比與分析

1.《課標(biāo)》加強了實驗的教學(xué)，把實驗與其他教學(xué)內(nèi)容緊密結(jié)合在一起，而不再另外規(guī)定必做的學(xué)生實驗。淡化了演示實驗和學(xué)生實驗的界限，既使是演示實驗，也強調(diào)學(xué)生親自動手做實驗，體現(xiàn)了物理學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的特點。

例如 “探究恒力做功與物體動能變化的關(guān)系”，“探究胡克定律”，“探究滑動摩擦力大小的規(guī)律”等實驗都是直接融入課堂教學(xué)中，體現(xiàn)了實驗教學(xué)是高中物理教學(xué)中極為重要的教學(xué)手段和過程。

2.當(dāng)前實驗，教材對實驗的原理、使用的器材等都做出了規(guī)定，實驗多是為了驗證物理規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力。新課改后的物理實驗，從內(nèi)容、數(shù)量到形式都有較大的改革，把過去很多固定模式、統(tǒng)一裝置、驗證性的實驗改為探究性實驗。突出了科學(xué)探究的物理新課程理念。要求學(xué)生能對實驗的結(jié)論進行預(yù)測，提出猜想與假設(shè)，自選器材設(shè)計實驗。

比如：“加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”，在現(xiàn)行教材上是一個演示實驗，由教師演示，學(xué)生觀察，并且因為這個實驗比較難做，會花費很多時間，所以很多教師不做此實驗，新課標(biāo)教材中 “探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”，要求學(xué)生通過實驗，探究加速度、力、質(zhì)量三者的關(guān)系，強調(diào)讓學(xué)生經(jīng)歷實驗探究過程，理解牛頓第二定律是在實驗基礎(chǔ)上建立起來的重要規(guī)律，從中體會科學(xué)思想、科學(xué)方法，從而也加深了對定律的理解，能夠很好地實現(xiàn)三維課程目標(biāo)。

3.以前演示實驗多是為了引入概念，由教師演示，學(xué)生觀察。新課改的演示實驗，很多是隨堂實驗，比如體驗靜摩擦力實驗、探索鋼索牽拉作用的實驗等，學(xué)生都有更多參與的機會，獲得了豐富的感性認識。

4.驗證性實驗體現(xiàn)探究性，如“驗證機械能守恒定律”的實驗，與以往教材的實驗內(nèi)容相似。但新課改要求改變了這類實驗的呈現(xiàn)方式，引導(dǎo)學(xué)生以不同的思路和方法去設(shè)計，驗證性實驗同樣也具有探究性，學(xué)生的心理活動不一樣，得到的訓(xùn)練也不一樣。所以在新課程的理念下，對于驗證性實驗的傳統(tǒng)認識應(yīng)該改變。

5.新課程改革后加強了信息技術(shù)與物理實驗的結(jié)合，加強信息技術(shù)與物理實驗教學(xué)的整合也是物理實驗教學(xué)改革的一個方向。新課程提倡廣泛引入信息技術(shù)，用傳感器采集數(shù)據(jù)，解決了一些疑難的物理實驗問題，使一些實驗更容易觀察，同時讓學(xué)生用計算機處理和分析實驗數(shù)據(jù)等，這些都有助于提高學(xué)生的信息素養(yǎng)。

二、課程改革下高中物理探究式實驗教學(xué)要注意的一些問題的思考

“探究性教學(xué)”是新課程改革中的熱點、亮點和難點，是貫徹落實三位一體課程目標(biāo)的重要環(huán)節(jié)。作為一種開放的、強調(diào)過程的教學(xué)方式，探究性教學(xué)注重讓學(xué)生在事物與其他事物聯(lián)系的基礎(chǔ)上去了解事物。要提高課堂教學(xué)的有效性就要培養(yǎng)學(xué)生的物理實驗創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神，而它的前提條件，就是要培養(yǎng)學(xué)生的主體意識和自主精神，而傳統(tǒng)的實驗教學(xué)方式無法很好地完成這樣一個使命。物理教師就有必要改變傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式為探究性實驗教學(xué)模式來提高課堂教學(xué)的有效性。是在科學(xué)探究的理念指導(dǎo)下，讓學(xué)生親身經(jīng)歷對未知結(jié)論的探索過程，使學(xué)生獲得物理實驗研究方法的訓(xùn)練，初步形成科學(xué)態(tài)度，提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力。

1.正確處理接受性學(xué)習(xí)和探究式學(xué)習(xí)的關(guān)系：物理學(xué)科課時較少，教學(xué)任務(wù)難以完成，探究性教學(xué)需要足夠的時間；教師可以讓學(xué)生充分利用課前時間做好預(yù)習(xí)，然后根據(jù)學(xué)生的實際水平，給學(xué)生合理分組，加強教師的指導(dǎo)。同時提倡合作學(xué)習(xí)，加強學(xué)生之間的合作與交流，給學(xué)有困難的學(xué)生以必要的、有效的指導(dǎo)，以便每組學(xué)生能順利完成探究并充分利用信息技術(shù)提高實驗效果和提高實驗數(shù)據(jù)的處理速度。

2.鼓勵學(xué)生充分利用課余時間做好課外小實驗、小制作，調(diào)動學(xué)生的興趣和積極性。各種物理實驗，從某種意義上說，都是一種特殊的、直觀的實踐。

3.將驗證性實驗與探究式實驗相結(jié)合，提高課堂教學(xué)的效率的策略。例如現(xiàn)行教材在講解“力的合成”一節(jié)時用勾碼和橡皮筋做實驗，但是用橡皮筋的重量來代替力只能表示一些特殊的力，只能用勾股定理來探究力的合成。我們可以將書后的驗證實驗用來做新課教學(xué)的實驗來探究力的合成遵循平行四邊形定則。因為用橡皮筋來表示效果，用彈簧來測力，既具有明顯的效果又具有普遍性，因而更具有說服力。

4.合理運用多媒體技術(shù)，優(yōu)化實驗教學(xué)的策略；利用多媒體技術(shù)，要充分利用它的優(yōu)勢：利用多媒體技術(shù)的放大、暫停、循環(huán)播放等功能，突破實驗的重點和難點；通過預(yù)置的規(guī)范操作，取代或輔助教師的口頭敘述，更直觀地講解實驗步驟，利用其交互性好，發(fā)揮學(xué)生的主體作用，用形式直觀的效果，增強學(xué)生的記憶。

5.教師要適時、適量地改進實驗課的教學(xué)組織形式，創(chuàng)設(shè)一些開放型的探究式實驗。瑞士教育家、心理學(xué)家皮亞杰談到物理實驗教學(xué)時深有感觸：“要給學(xué)生更多的活動和嘗試的機會，在證明或否定他們自己所說的為一基本現(xiàn)象所立的假設(shè)的裝置活動中，讓學(xué)生自發(fā)地進行探索?！薄耙粋€不是由操作者本人完全自由主動地進行的實驗，就算不上是實驗?！痹趯嶒炛薪處煈?yīng)適當(dāng)?shù)匾龑?dǎo)和幫助學(xué)生樹立自主實驗的信心，指出學(xué)生在實驗中操作上或思維上的“閃光點”。對于實驗過程中出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象，要激勵學(xué)生進一步探索、分析原因，從中有所發(fā)現(xiàn)。

總之，為適應(yīng)時代和學(xué)生發(fā)展的需要，物理教師要努力提高自身素質(zhì)，提高物理實驗教學(xué)的質(zhì)量和效果，以學(xué)生為主老師為輔，進而轉(zhuǎn)變物理教學(xué)模式， 用科學(xué)探究思想指導(dǎo)物理實驗教學(xué)改革，充分發(fā)揮物理實驗的科學(xué)探究功能，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力，促進學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的全面提高。