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農村中學(xué)物理探究性實(shí)驗教學(xué)初探
[摘要]:本文立足于新課程改革的時(shí)代背景,結合當前物理學(xué)科的課程特點(diǎn),說(shuō)明“如何改革試驗教學(xué),培養學(xué)生探究能力”的必要性。全文圍繞探究能力應具備的幾個(gè)特點(diǎn),結合當前物理實(shí)驗教學(xué)的現狀,闡述了培養學(xué)生探究能力的對策。
[關(guān)鍵詞]:實(shí)驗改革;探究;創(chuàng )新
隨著(zhù)世紀鐘聲的敲響,知識經(jīng)濟正闊步走來(lái)。伴隨知識經(jīng)濟的腳步,全國范圍內的教學(xué)改革也在全面展開(kāi)。如何改革傳統落后的教學(xué)方式以及如何培養學(xué)生的創(chuàng )新能力隨之成為改革探討的焦點(diǎn)。物理是一門(mén)以實(shí)驗為基礎的科學(xué),如何突出實(shí)驗特點(diǎn),培養創(chuàng )新能力,也正成為眾多物理教師們關(guān)注的話(huà)題。2001年6月,我國新一輪的課程改革在全國范圍內全面啟動(dòng),改變傳統的實(shí)驗學(xué)習模式,倡導發(fā)現式學(xué)習,探究式學(xué)習,研究式學(xué)習和合作學(xué)習成為本次課改的新特征和新要求。如何在新形勢和新要求下有效利用現有的實(shí)驗設備,開(kāi)展探究性實(shí)驗教學(xué),培養學(xué)生的創(chuàng )新能力呢?現結合近幾年的教學(xué)探索,談幾點(diǎn)體會(huì ):
1.探究性實(shí)驗的幾個(gè)顯著(zhù)特點(diǎn):
1.1主動(dòng)性
它是探究性實(shí)驗的首要特征,它完全區別于傳統的驗證性實(shí)驗的被動(dòng)性。學(xué)生實(shí)驗的需要一方面表現為實(shí)驗的興趣,另一方面則表現為實(shí)驗的責任。在實(shí)驗教學(xué)中,若能培養出學(xué)生的實(shí)驗興趣(尤其是間接興趣),改變以往“按部就班測數據,照搬照抄得結論”的實(shí)驗教學(xué)模式,使學(xué)生逐步打破以往的被動(dòng)接受,最終形成主動(dòng)要求。那么一定能培養出實(shí)驗的責任,使學(xué)生認為學(xué)習是一件關(guān)乎自己成長(cháng)的有意義的事。
1.2獨立性
它是探究性實(shí)驗的核心特征,它完全區別于驗證性實(shí)驗的依賴(lài)性。驗證性實(shí)驗往往是實(shí)驗方案依賴(lài)老師給,實(shí)驗過(guò)程依賴(lài)老師教,實(shí)驗結論依賴(lài)課本給。而探究性實(shí)驗則不同,研究課題需要學(xué)生獨立提出;假設和猜想由學(xué)生獨立做出;實(shí)驗方案由學(xué)生獨立設計;實(shí)驗結果由學(xué)生獨立分析;實(shí)驗結論由學(xué)生獨立得出;評估和交流是由學(xué)生間獨立開(kāi)展;應用結論解決問(wèn)題由學(xué)生獨立進(jìn)行;檢驗和修正結論由學(xué)生獨立完成。教師只起引導的作用。
1.3獨特性
這是探究性實(shí)驗的重要特征,它完全區別于驗證性實(shí)驗的等同性。驗證性實(shí)驗,老師忽視的是學(xué)生的個(gè)體差異,采用的是“齊步走”和“一鍋煮”。優(yōu)生和差生研究的是同樣一個(gè)課題,采用的是同一套實(shí)驗方案,應用的是同一套實(shí)驗器材,大家測的是同樣的幾個(gè)數據,得出的是同樣的實(shí)驗結論。而探究性實(shí)驗,它尊重的是學(xué)生的個(gè)體差異,尊重的是每個(gè)人的人格,不同基礎和不同興趣。不同角度思考問(wèn)題的人可確定不同的研究課題,提出不同的猜想與假設,設計不同的驗證性實(shí)驗,得出不同的實(shí)驗結論。學(xué)生是獨立的研究者和探索者。
1.4體驗性
它是探究性實(shí)驗的突出特征。通過(guò)探究實(shí)驗,它可以使學(xué)生親身經(jīng)歷科學(xué)研究的過(guò)程,體驗失敗的沮喪和成功的喜悅,使實(shí)驗由認知的理性范疇擴展到情感、態(tài)度,價(jià)值觀(guān)。而傳統的驗證性實(shí)驗,使學(xué)生獲取的是間接經(jīng)驗,研究出的是別人的成果,無(wú)親身體驗和人生感悟。
1.5問(wèn)題性
問(wèn)題是扣開(kāi)科學(xué)之門(mén)的敲門(mén)磚,是開(kāi)啟物理學(xué)寶庫的金鑰匙�，F代教育理論認為,感知不是學(xué)習動(dòng)機產(chǎn)生的根本原因,問(wèn)題才是學(xué)習動(dòng)機產(chǎn)生的根本原因。沒(méi)有問(wèn)題就難以誘發(fā)和激起求知欲。在探究性實(shí)驗中沒(méi)有問(wèn)題,學(xué)生就不會(huì )去深入思考,不會(huì )提出猜想和假設,不會(huì )設計驗證性實(shí)驗,不會(huì )分析探究結果,得出探究結論。在驗證性實(shí)驗中學(xué)生盡管明確研究的問(wèn)題,往往會(huì )因個(gè)體差異而使之不切合學(xué)生的實(shí)際,同時(shí)研究的往往又是世人明了的事先結論,因而無(wú)法誘發(fā)和激發(fā)起學(xué)生的求知欲,使實(shí)驗教學(xué)收效甚微。
2.當前實(shí)驗教學(xué)的現狀
2.1探究性實(shí)驗觀(guān)念淡漠驗證性實(shí)驗盛行
注重演示實(shí)驗和分組實(shí)驗忽視探究性實(shí)驗,是當前物理教學(xué)領(lǐng)域的實(shí)驗教學(xué)現狀。出現這個(gè)現狀的原因有哪些呢?
首先,量化考核方式單一化是導致這個(gè)現狀的根本原因。由于中考、高考的指揮棒的導引,卷面分數成為評價(jià)各級各類(lèi)學(xué)校辦學(xué)水平、教師教學(xué)能力的唯一依據,因而卷面分數成為大家追求的共同目標。對分數的片面追求,讓廣大師生為此疲于奔命,窮于應付,物理實(shí)驗教學(xué)也就成了形式,其目的不再是驗證求知,探索發(fā)現,而是能在考場(chǎng)中獲取分數的一種“題型”。
其次,不合理的工作量的核算是導致這一現狀的另一個(gè)原因。各級學(xué)校在制定教師工作量時(shí),沒(méi)有全面考慮到物理實(shí)驗的紛繁復雜,使一線(xiàn)的物理教師承擔的授課班級過(guò)多,無(wú)暇引導學(xué)生開(kāi)展探究活動(dòng)。在一部分學(xué)校,往往又讓閑置的物理教師承擔其他非物理崗位的工作。
再次,課堂教學(xué)擠占物理課外活動(dòng)是導致這個(gè)現狀的又一原因。在教學(xué)評價(jià)中,社會(huì )及教育主管部門(mén)每年僅憑考入重點(diǎn)高中和普通高中的人數評價(jià)學(xué)校的辦學(xué)水平,因而各地學(xué)校不僅將大量精力應用于課堂教學(xué),甚至不惜用教學(xué)擠占師生課外活動(dòng),而且每月進(jìn)行月考,有的還每周進(jìn)行周考,大量擠占師生的周末乃至寒暑假,師生們哪有時(shí)間開(kāi)展探究實(shí)驗呢?
基于以上原因,使得廣大中學(xué)物理教師為了適應環(huán)境的要求,為了完成教育教學(xué)任務(wù),實(shí)驗教學(xué)中也就順理成章地用演示實(shí)驗、分組實(shí)驗充斥其中,至于探究自然無(wú)暇顧及,于是又從“做實(shí)驗不如講實(shí)驗,講實(shí)驗不如背實(shí)驗”的昨天步入“以演示實(shí)驗代替分組實(shí)驗,分組實(shí)驗代替探究實(shí)驗”的今天,埋沒(méi)了實(shí)驗的探究功能,阻礙了師生創(chuàng )造力的培養。
2.2教師探究能力偏低
現代教學(xué)理論認為,中學(xué)物理教師應該具備三方面的實(shí)驗素質(zhì):觀(guān)察實(shí)驗的素質(zhì)、實(shí)驗思維的素質(zhì)、實(shí)驗操作的素質(zhì)。觀(guān)察實(shí)驗的素質(zhì)表現在能引導學(xué)生進(jìn)行有目的的觀(guān)察,能從學(xué)生實(shí)驗中觀(guān)察出實(shí)驗目的,能從學(xué)生操作中觀(guān)察出實(shí)驗的思維活動(dòng);實(shí)驗思維的素質(zhì)表現在實(shí)驗探究和實(shí)驗設計上;實(shí)驗操作的素質(zhì)表現在選擇使用儀器、裝配實(shí)驗儀器、調試實(shí)驗儀器、使用實(shí)驗儀器、修理實(shí)驗儀器上。目前大多數的物理教師只會(huì )依章照本使用現成儀器做幾個(gè)演示實(shí)驗,帶領(lǐng)學(xué)生做幾個(gè)分組實(shí)驗。連調試儀器、修理儀器和制作教具都不會(huì ),哪還有進(jìn)行探究實(shí)驗的創(chuàng )造性思維呢?
2.3探究實(shí)驗的硬件設施難予具備
探究實(shí)驗的儀器欠缺。探究性實(shí)驗,它是由學(xué)生主動(dòng)、獨立完成的一項探究性活動(dòng)。實(shí)驗的目的由自己確定,方案由自己設計,器材由自己選擇(甚至連時(shí)間都可以由學(xué)生確定),實(shí)驗由自己操作,因此需要的實(shí)驗器材數量和功能都應該多。普及實(shí)驗室中配置的實(shí)驗器材大多已過(guò)時(shí),甚至老化,不能滿(mǎn)足學(xué)生的需要。
探究實(shí)驗的場(chǎng)地不足。探究性實(shí)驗既然是學(xué)生主動(dòng)、獨立完成的一項探究性活動(dòng),就要提供足夠學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗的實(shí)驗室。“普實(shí)”中配置的實(shí)驗室,僅能滿(mǎn)足班級間輪流進(jìn)行的課堂分組實(shí)驗,沒(méi)有隨時(shí)供學(xué)生自己進(jìn)行探究實(shí)驗的場(chǎng)地。
探究時(shí)間不足。探究性實(shí)驗除了有開(kāi)放性的實(shí)驗室,還應有足夠學(xué)生自由支配的課余時(shí)間。目前大量擠占了活動(dòng)課的課堂教學(xué),師生哪還有“空閑”去探究。
供探究實(shí)驗查閱的資料和科普讀物奇缺。探究實(shí)驗既然是學(xué)生主動(dòng)、獨立完成的一項探究活動(dòng),就應該有擴大學(xué)生知識視野的科普讀物,讓學(xué)生在科普讀物中拓展課本知識,走進(jìn)科研領(lǐng)域。探究實(shí)驗是學(xué)生自己進(jìn)行的,就應該有可供學(xué)生查閱的相關(guān)資料,以便學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗設計和實(shí)驗操作�，F在,不少學(xué)校都配置了微機室,可是不少學(xué)校僅把它作為信息技術(shù)課的工具,不給學(xué)生上網(wǎng)進(jìn)行資料查詢(xún)。
3.改革實(shí)驗教學(xué),培養學(xué)生探究能力的對策:
3.1改變實(shí)驗教學(xué)觀(guān)念,創(chuàng )設探究實(shí)驗的大環(huán)境
實(shí)驗教學(xué)的改變,首先是對待實(shí)驗教學(xué)觀(guān)念的轉變,探究性實(shí)驗既然具有主動(dòng)性、獨立性、獨特性、體驗性和問(wèn)題性,就應該在教師的引導下,放手讓學(xué)生去做,充分調動(dòng)學(xué)生的主體作用,教師只是“導師”,學(xué)生當“研究生”,其次,應該改革對物理教學(xué)的考核評價(jià)方式,加大對探究性實(shí)驗考核的力度,重新核定物理教師的工作量,避免教師因授課班級過(guò)多而無(wú)暇準備和引導探究性活動(dòng)。再次,教師自身的探究能力如何,將直接影響學(xué)生的探究能力的培養,因而還應建立物理教師探究實(shí)驗的培訓機制,使當今物理教師能勝任此項工作。
創(chuàng )設探究實(shí)驗的大環(huán)境,首先應該提供足夠的實(shí)驗器材。由于學(xué)生可以確定探究的課題,自己確定實(shí)驗方案,自己組裝器材,自己進(jìn)行實(shí)驗操作,因此需要的器材數量大、品種多,不是普通實(shí)驗配置的器材就可以滿(mǎn)足的!其次,學(xué)校還應提供開(kāi)展探究實(shí)驗所需要的輔導材料和科普讀物,以便學(xué)生拓寬知識面,查閱資料,幫組自己進(jìn)行實(shí)驗設計。再次,學(xué)校還應提供學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究的實(shí)驗場(chǎng)地,開(kāi)放實(shí)驗室,以便學(xué)生隨時(shí)可以進(jìn)行科學(xué)探究。最后,學(xué)校應該開(kāi)放微機室,保證學(xué)生獲取探究資料和探究時(shí)間。
當然,既然探究實(shí)驗的一切過(guò)程都由學(xué)生自主進(jìn)行,難免由于學(xué)生的學(xué)識不足或考慮不周到而出現問(wèn)題,除了提供給學(xué)生可查閱的資料外,還應配置指導教師,改變以往的實(shí)驗室管理員的保管職能為輔導職能,進(jìn)行實(shí)驗指導。
3.2教給學(xué)生開(kāi)展探究性實(shí)驗的方法
“授之以魚(yú),不如授之以漁”。教給學(xué)生科學(xué)知識,不如教給學(xué)生獲取知識的方法。教學(xué)中應該改變以往重知識傳授,輕方法教育;重實(shí)驗驗證,輕科學(xué)探究的傳統觀(guān)念,而應該從教給學(xué)生探究的方法入手,培養學(xué)生的探究意識,激發(fā)學(xué)生的探究興趣。
3.3制定激勵學(xué)生開(kāi)展科學(xué)探究,進(jìn)行發(fā)明創(chuàng )造的激勵機制
激勵,是學(xué)生求知和上進(jìn)的動(dòng)力。合理的激勵機制有助于培養學(xué)生的探究意識,激發(fā)學(xué)生的探究興趣。因此,各級各類(lèi)學(xué)校應制定合理的獎勵政策,把文化知識的學(xué)習獎勵與發(fā)現和發(fā)明擺到同樣的高度,舉辦發(fā)明創(chuàng )造展覽,以此激勵學(xué)生開(kāi)展科學(xué)探究,進(jìn)行發(fā)明創(chuàng )造。
3.4制定探究性實(shí)驗教學(xué)的考核目標
考核,能夠激勵和監督教師的教學(xué)活動(dòng)。建立探究性實(shí)驗的考核目標,既可以激勵教師大量開(kāi)展探究性實(shí)驗教學(xué),也能監督教師的實(shí)驗教學(xué),避免教師以驗證性實(shí)驗代替探究實(shí)驗。盡管課程改革已實(shí)施兩年有余,但中考考題并沒(méi)有充分體現探究和創(chuàng )新的要求,因而評價(jià)體系的不健全使不少教師仍然“穿新鞋,走老路”。唯有建立探究性實(shí)驗的考核目標,才能使新課改得以真正貫徹,培養真正的創(chuàng )新人才,真正提高民族素質(zhì)。
綜上所述,承擔實(shí)驗教學(xué)的廣大物理教師和教育管理者,只有弄清探究實(shí)驗教學(xué)的特點(diǎn),結合實(shí)驗教學(xué)的現狀,不斷探索,不斷總結,才能真正實(shí)現改革傳統的實(shí)驗教學(xué),培養學(xué)生的探究能力。才能實(shí)現課程改革的最終目標,才能真正培養出新時(shí)代的創(chuàng )新人才。
[參考文獻]:
(1)朱慕菊主編《走進(jìn)新課程--與課程實(shí)施者對話(huà)》,北京師范大學(xué)出版社,2002.9
(2)陜西師范大學(xué)主辦的《中學(xué)物理教學(xué)參考》,2004年第7期第22頁(yè)~23頁(yè)
(3)陜西師范大學(xué)主辦的《中學(xué)物理教學(xué)參考》,2000年1~2合期第12頁(yè)~14頁(yè),第4期第9頁(yè)~10頁(yè)
(4)張仁勛主編《中學(xué)物理教學(xué)研究》,四川大學(xué)出版社,1998年月出
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