新課標(biāo)下中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)改革的探索

曾錫元（廣東省普寧市梅塘鎮(zhèn)梅峰中學(xué)）

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新課標(biāo)下中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)改革的探索

曾錫元
（廣東省普寧市梅塘鎮(zhèn)梅峰中學(xué)）

摘要：物理學(xué)科是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，在高中物理課程的教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)占據(jù)了很大一部分內(nèi)容。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要深化對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ约白灾魈骄磕芰Φ呐囵B(yǎng)，這樣才能夠讓高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)收獲更好的教學(xué)成效。

關(guān)鍵詞：新課標(biāo)；中學(xué)物理；物理實(shí)驗(yàn)

創(chuàng)新是人類社會(huì)發(fā)展與進(jìn)步的永恒主題。當(dāng)前我國中學(xué)生的創(chuàng)新能力與發(fā)達(dá)國家的學(xué)生的差距，使我們不得不重新審視中學(xué)教育體制。從素質(zhì)教育的提出到新課標(biāo)及新教材的推行，都反映了我國教育界正在進(jìn)行一場(chǎng)重要的改革運(yùn)動(dòng)。

物理學(xué)中任何規(guī)律的發(fā)現(xiàn)、理論的掌握、假設(shè)的驗(yàn)證都要靠實(shí)驗(yàn)來判斷它的正確與否，可見實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)中的地位。因此對(duì)中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的改革的探索變得很有意義。

一、當(dāng)前物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)面臨的主要問題

1.教師與學(xué)生的觀念存在偏差

由于過去高考的實(shí)驗(yàn)題一般是體現(xiàn)為實(shí)驗(yàn)原理性的考查，不重視實(shí)際操作和創(chuàng)新能力的考核。教師的理論講授（也做少量的演示實(shí)驗(yàn)）和大量筆頭練習(xí)成為對(duì)付實(shí)驗(yàn)的普遍方法，實(shí)驗(yàn)變成物理教學(xué)中極其薄弱的環(huán)節(jié)。教師指導(dǎo)學(xué)生做分組實(shí)驗(yàn)的積極性不高，更談不上挖掘教材本身的價(jià)值，去拓寬學(xué)生的思路，創(chuàng)造性地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

2.片面夸大多媒體模擬實(shí)驗(yàn)的功能和作用

隨著多媒體技術(shù)的普及，以上機(jī)模擬代替接觸實(shí)物和實(shí)際操作，大搞“紙上談兵”成為一些教師常用的手段。探索根源，其實(shí)就是許多教師怕麻煩、怕出問題。因?yàn)閮x器設(shè)備的準(zhǔn)備、操作指導(dǎo)、維修實(shí)驗(yàn)器材都是很煩瑣的問題，故有些教師干脆就用多媒體演示實(shí)驗(yàn)來代替真實(shí)的實(shí)驗(yàn)。更有甚者，把能否進(jìn)行物理課堂改革歸結(jié)為該校是否有多媒體教室，錯(cuò)誤地認(rèn)為課堂改革就是實(shí)行多媒體教學(xué)，沒有多媒體的課堂就不可能有改革的存在。這是極其荒謬的。這一現(xiàn)象嚴(yán)重妨礙了培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的人才，因?yàn)樵摲椒ㄖ苯觿儕Z了學(xué)生自己動(dòng)手的機(jī)會(huì)。

3.學(xué)生為做實(shí)驗(yàn)而做實(shí)驗(yàn)

中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的探究要素沒有得到充分的體現(xiàn)，教學(xué)方式呆板，從教學(xué)內(nèi)容到教學(xué)方式?jīng)]有給學(xué)生留出足夠的發(fā)展空間。

例如，在分組實(shí)驗(yàn)中，教材詳細(xì)地列出實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、儀器、操作步驟到注意事項(xiàng)，而每次實(shí)驗(yàn)課前教師都要先上實(shí)驗(yàn)理論課，用于講明實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃怼瓕W(xué)生要做的就是照著現(xiàn)成的實(shí)驗(yàn)步驟或跟著教師動(dòng)手操作，記錄幾個(gè)數(shù)據(jù)，計(jì)算出結(jié)果，填好表格，實(shí)驗(yàn)就算完成了。由于缺少學(xué)生的主動(dòng)參與，就不可避免地出現(xiàn)了學(xué)生為實(shí)驗(yàn)而實(shí)驗(yàn)的場(chǎng)面。學(xué)生上完實(shí)驗(yàn)課后，感到收獲不大，有些甚至還不知道實(shí)驗(yàn)的目的和價(jià)值。此外，現(xiàn)階段實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ绞峭鄬W(xué)生在同一時(shí)間用同一種方法、相同的儀器，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成同一實(shí)驗(yàn)，得出同一結(jié)論。這種教學(xué)模式使學(xué)生失去了實(shí)驗(yàn)神秘感和興趣，這就失去了實(shí)驗(yàn)本身的價(jià)值和意義。面對(duì)這樣的實(shí)驗(yàn)課堂，學(xué)生何來興趣，何來創(chuàng)新？那么我們的學(xué)生能在奧賽中獲獎(jiǎng)卻沒有什么創(chuàng)新發(fā)明也就不足為怪了。

從以上分析可以看到，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，很大程度上受長期以來應(yīng)試思想的影響，教師始終是一種主體的姿態(tài)，沒有啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，不敢放開手培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、?chuàng)新能力，沒有創(chuàng)設(shè)應(yīng)有的情境引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)家所經(jīng)歷的探索過程，學(xué)生也就不易培養(yǎng)科學(xué)的思維方法和創(chuàng)新能力。另一方面，學(xué)生也因升學(xué)壓力、創(chuàng)新意識(shí)淡薄等諸多緣由難以自覺、主動(dòng)地開展物理實(shí)驗(yàn)。

二、改革的探索

1.研究新課標(biāo)，提倡教學(xué)方式多樣化

（1）《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》的第三部分內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)——科學(xué)探究及物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ?，?duì)教學(xué)中應(yīng)注意的問題、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)技能、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法和考核等方面提出了一些新的要求。其中心思想是希望從面向21世紀(jì)提高受教育者科學(xué)技術(shù)文化思想素質(zhì)的高度出發(fā)，改變實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中的薄弱狀況，全面提高物理教學(xué)質(zhì)量。

（2）新課標(biāo)指出，高中生應(yīng)該在科學(xué)探究和物理實(shí)驗(yàn)中達(dá)到以下六個(gè)科學(xué)探究要素：①提出問題；②制訂計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)；③進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與搜集證據(jù)；④分析與論證；⑤評(píng)估；⑥交流與合作。

2.更新觀念，辨證地對(duì)待傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式

傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)已經(jīng)成為眾矢之的。我們必須看到傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)，要辨證地對(duì)待傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。當(dāng)然，新的形勢(shì)要求實(shí)驗(yàn)教學(xué)著重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。實(shí)質(zhì)上改革同樣可以在傳統(tǒng)教學(xué)方式上體現(xiàn)，其根本就在于教師如何巧妙地設(shè)計(jì)、安排實(shí)驗(yàn)。因此，教師要挖掘?qū)嶒?yàn)本身的內(nèi)涵和外延，重視學(xué)生獲取新知識(shí)的能力、分析和解決問題的能力培養(yǎng)，同時(shí)增加實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)造成分，啟迪學(xué)生的思想；對(duì)于演示實(shí)驗(yàn)，在培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生觀察能力的同時(shí)，要提高學(xué)生的參與意識(shí)。請(qǐng)看下面一個(gè)實(shí)例：

“用一根細(xì)鋼絲能否從一大決冰中間切過且不留痕跡？”學(xué)生興趣很高，回答各異；“若在鋼絲兩邊各掛一個(gè)重物呢？”部分學(xué)生陷入深思；最后討論提議用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。分析原因時(shí)，為調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和活躍氣氛將學(xué)生分為正反兩方進(jìn)行辯論：

正方：鋼絲與冰接觸面積小，加上重物后，鋼絲對(duì)冰面壓強(qiáng)大，故鋼絲壓入冰塊之中。

反方：正方所說鋼絲對(duì)冰壓強(qiáng)大，根據(jù)P=F/S=G/S令人信服，但一開始掛上鋼絲冰面并未留下明顯壓痕（形變效果取決壓強(qiáng)），另一方面壓入冰塊中鋼絲上面并未留下壓入痕跡（表明反方觀察能力較強(qiáng)）。

正方：冰是晶體，其熔點(diǎn)與壓強(qiáng)大小有關(guān)，壓強(qiáng)小，熔點(diǎn)低……

反方：為什么一般晶體當(dāng)壓強(qiáng)大時(shí)熔點(diǎn)高，現(xiàn)在冰卻相反呢？

教師引導(dǎo)：水變成冰即凝固時(shí)體積如何變化？“增大”；而逆過程呢？“縮小”。如果對(duì)在熔化時(shí)體積縮小的晶體，如冰、灰鑄鐵、鉍等，則增大壓強(qiáng)可使其熔化溫度降低（注：大約壓強(qiáng)每增加相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的壓強(qiáng)時(shí)，冰的熔點(diǎn)下降0.0075℃）。這是由于增大壓強(qiáng)有助于體積縮小。故把鋼絲掛上重物跨在冰上，在鋼絲之下冰受到很大壓強(qiáng)，因此熔點(diǎn)降低，接觸局部開始熔化（溶解熱來自冰本身）。已熔化的水流到鋼絲繩上后，一方面由于壓強(qiáng)減小，另一方面鋼絲繩下的冰在繼續(xù)熔化過程中吸收了熱量，所以，水又結(jié)成了冰，結(jié)果鋼絲穿過而冰面既無壓入的痕跡，又未將冰塊一分為二。經(jīng)過引導(dǎo)，學(xué)生又提出了對(duì)冬天滑冰的認(rèn)識(shí)，冰刀在冰面上流動(dòng)時(shí)，冰面未留下明顯痕跡，冰刀壓在冰面上暫時(shí)也會(huì)熔化，將干摩擦變?yōu)闈衲Σ?，好像加了一層潤滑劑，滑行時(shí)滑動(dòng)摩擦力減小，使滑行更加便利自如。教師對(duì)學(xué)生的分析給以肯定和鼓勵(lì)。這樣不僅活躍了課堂氣氛，而且使學(xué)生增長了知識(shí)，學(xué)生的諸多能力也得到進(jìn)一步提高。

3.培養(yǎng)探索能力

增加學(xué)生的實(shí)驗(yàn)機(jī)會(huì)，讓學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)，從中探索并理解規(guī)律，比教師枯燥地講解，學(xué)生生硬地記憶好得多。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中，難免會(huì)出現(xiàn)一些問題，就會(huì)對(duì)教材中的結(jié)論產(chǎn)生“懷疑”，這就迫使他們想盡辦法去解決，鍛煉了他們的實(shí)踐能力，也培養(yǎng)了他們創(chuàng)新能力所需的“自我獨(dú)立性”。如，增加讓學(xué)生自己動(dòng)手通過實(shí)驗(yàn)探索和理解凸、凹透鏡的成像規(guī)律；增加“全反射”實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生自己動(dòng)手通過實(shí)驗(yàn)探索和理解全反射的現(xiàn)象和條件等；增加“沖擊擺”實(shí)驗(yàn)，研究能的轉(zhuǎn)化與守恒等。

通過前面的探索，認(rèn)為開放式、探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)是當(dāng)前實(shí)驗(yàn)的較好方式。但是教學(xué)有法，教無定法，無論怎樣改革，我們都要明確改革是為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力以及全面提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，而實(shí)施方式是多樣化的，我們的探索就將是無止境的。

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·編輯韓曉