談新課改下高中物理實(shí)驗教學(xué)模式
論文關(guān)鍵詞：探索性實(shí)驗 趣味實(shí)驗 實(shí)驗教學(xué)模式 設計型實(shí)驗
論文摘要：新課改下的高中物理實(shí)驗教學(xué)，應尊重學(xué)生差異發(fā)展，以學(xué)生自主實(shí)驗為突破口，通過(guò)實(shí)驗激發(fā)學(xué)生興趣，提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)，使開(kāi)放實(shí)驗室成為培養學(xué)生創(chuàng )新能力的基地，努力構建尊重學(xué)生差異發(fā)展的高中物理實(shí)驗教學(xué)的模式，為學(xué)生的終身發(fā)展提供動(dòng)力。
高中物理實(shí)驗及其教學(xué)是物理課程和物理教學(xué)的一個(gè)重要組成部分，它既是物理教學(xué)的重要基礎，又是物理教學(xué)的重要內容、方法和手段，在培養學(xué)生科學(xué)素養的教育中具有獨特的地位和全方位的功能。新課程改革倡導科學(xué)探究，重在培養學(xué)生的創(chuàng )新精神和實(shí)踐能力。新課改要求重視物理實(shí)驗，改革高中物理實(shí)驗教學(xué)的模式。
1 高中物理實(shí)驗教學(xué)模式的現狀與問(wèn)題
現在高中物理實(shí)驗教學(xué)中，經(jīng)�？梢钥吹揭恍┮�(jiàn)怪不怪的模式，具體表現為以下四種模式：
模式之1：“看實(shí)驗”教學(xué)模式。老師往往會(huì )用“媒體實(shí)驗”代替真實(shí)實(shí)驗，“媒體實(shí)驗”就是學(xué)生通過(guò)媒體“看實(shí)驗”。落后時(shí)代的實(shí)驗“看黑板”，現代技術(shù)的今天實(shí)驗“看錄像”、“看投影”。令人難以理解的是，一些原本可以讓學(xué)生動(dòng)手做的實(shí)驗卻用多媒體來(lái)展示，還美其名曰是“現代技術(shù)的運用”。
模式之2：“程式化實(shí)驗”教學(xué)模式。這種模式下的實(shí)驗雖然學(xué)生動(dòng)了手，但以單純的機械操作為主。學(xué)生根據教師講解的實(shí)驗目的、器材、步驟，像做廣播操那樣。學(xué)生按照規定的程式進(jìn)行操作，去獲取教師（或書(shū)本）所要求得到的實(shí)驗數據（或實(shí)驗結果），而不需要去考慮實(shí)驗為什么要這樣做，怎樣去做，更不必考慮實(shí)驗中可能會(huì )存在什么問(wèn)題，以及有問(wèn)題如何去解決等。
模式之3：“試題實(shí)驗”教學(xué)模式。就是教師要求學(xué)生“用筆做實(shí)驗”。由教師編制的大量實(shí)驗試題不僅增加了學(xué)生的學(xué)業(yè)負擔，而且挫傷了學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐的積極性，使實(shí)驗教學(xué)在“應試”的泥潭里越陷越深。
模式之4：“應試式、齊步走實(shí)驗”教學(xué)模式。這種模式的實(shí)驗教學(xué)一方面僅重視高考實(shí)驗，而不重視非高考要求的小實(shí)驗及生活中的實(shí)驗；另一方面又不能針對學(xué)生的實(shí)際和學(xué)生發(fā)展的差異因材施教、發(fā)展興趣實(shí)驗和創(chuàng )新實(shí)驗，而是統一要求。這種實(shí)驗教學(xué)模式會(huì )降低學(xué)生學(xué)習興趣，扼殺學(xué)生的創(chuàng )造力。
上述物理實(shí)驗教學(xué)模式從一定程度上反映了高中物理實(shí)驗教學(xué)存在的問(wèn)題，那就是“重知識、輕方法；重講授、輕活動(dòng)；重結論、輕過(guò)程；重機械訓練、輕實(shí)質(zhì)體驗；重統一要求、輕個(gè)體差異”。長(cháng)此以往，學(xué)生實(shí)驗學(xué)習的積極性必然會(huì )受到壓抑，實(shí)驗教學(xué)也將流于形式，事倍功半甚至勞而無(wú)功。
2 高中物理實(shí)驗教學(xué)模式的變革
新課改下的高中物理實(shí)驗教學(xué)，應以學(xué)生自主實(shí)驗為突破口，通過(guò)實(shí)驗激發(fā)學(xué)生興趣，提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)，使開(kāi)放實(shí)驗室成為培養學(xué)生創(chuàng )新能力的基地，為學(xué)生的終身發(fā)展提供動(dòng)力。具體做到以下幾點(diǎn)：
（1）利用趣味實(shí)驗激發(fā)學(xué)生學(xué)習的興趣
學(xué)習興趣是一種能促進(jìn)人的智力活動(dòng)，調動(dòng)學(xué)習積極性、自覺(jué)性和創(chuàng )新性的心理因素和內在動(dòng)力。高中物理教學(xué)中要經(jīng)常引人一些趣味性的實(shí)驗來(lái)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣。例如，學(xué)習靜電屏蔽時(shí)，可做如下趣味實(shí)驗：高壓電網(wǎng)網(wǎng)外有放電火花，而網(wǎng)內小鳥(niǎo)卻安然無(wú)恙；學(xué)習力學(xué)時(shí)，可做“瓦碎蛋全”的趣味實(shí)驗。這樣的趣味實(shí)驗會(huì )強烈激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，進(jìn)而強化學(xué)生學(xué)習的內部動(dòng)機。
（2）利用典型物理學(xué)史實(shí)驗滲透物理科學(xué)思想
物理學(xué)史中許多經(jīng)典的實(shí)驗是我們進(jìn)行物理科學(xué)思想教育的寶貴資源，我們物理教師要善于選擇改造合適的史學(xué)實(shí)驗，利用這些實(shí)驗滲透物理科學(xué)思想。例如：自由落體的實(shí)驗研究、布朗運動(dòng)現象的實(shí)驗觀(guān)察、電磁感應的實(shí)驗、密立根油滴實(shí)驗、泊松亮斑的演示實(shí)驗等，這些實(shí)驗體現了物理學(xué)中普遍的思想和特殊的方法，有助于提高學(xué)生的科學(xué)實(shí)驗素養。
（3）關(guān)注體現探究的本質(zhì)，改“驗證性實(shí)驗”為“探索性實(shí)驗”
牛頓認為：“沒(méi)有大膽的猜想，就做不出偉大的發(fā)現”。在物理實(shí)驗教學(xué)中，要不斷激勵學(xué)生通過(guò)觀(guān)察、比較、歸納、類(lèi)比等探究手段，提出種種假設和猜想，激發(fā)探究欲望。部分驗證性實(shí)驗改為探索性實(shí)驗，學(xué)習科學(xué)家的探秘思路和方法，使之達到不同層次的探究能力目標。驗證性實(shí)驗與探索性實(shí)驗的教學(xué)模式的程序是不同的， 驗證性實(shí)驗的程序是：?jiǎn)?wèn)題--原理--結論--實(shí)驗 ；探索性實(shí)驗的程序是：?jiǎn)?wèn)題——實(shí)驗——討論——結論 。驗證性實(shí)驗往往是“教師做，學(xué)生看；教師講，學(xué)生記”的方式，學(xué)生缺少主動(dòng)性，談不上探究能力的訓練；而探索性實(shí)驗讓學(xué)生通過(guò)自己探索、觀(guān)察分析，能使學(xué)生學(xué)習如何發(fā)現問(wèn)題、觀(guān)察實(shí)驗、如何用學(xué)過(guò)的知識解決新問(wèn)題或發(fā)現新規律，同時(shí)更能激發(fā)其學(xué)習動(dòng)機，加強學(xué)生的探究能力。例如，新教材中將驗證牛頓第二定律的實(shí)驗改為探究加速度與力的關(guān)系、探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系；驗證力的平行四邊形定則學(xué)生實(shí)驗也可以改為探究力的合成定則實(shí)驗。這樣，改“驗證性實(shí)驗”為“探索性實(shí)驗”。通過(guò)一種探索的渠道，學(xué)生獲得的就不僅僅是死記的使用儀器的方法和實(shí)驗原理，學(xué)生實(shí)驗的動(dòng)機得到加強，探究能力也會(huì )有顯著(zhù)提高。
（4）關(guān)注實(shí)驗的設計思想， 改“測量型實(shí)驗”為“設計型實(shí)驗”
關(guān)注實(shí)驗的設計思想就是在實(shí)驗教學(xué)中不僅僅讓學(xué)生掌握如何去進(jìn)行操作，還要讓學(xué)生領(lǐng)會(huì )這個(gè)實(shí)驗是如何進(jìn)行設計的，有什么巧妙之處。如用單擺測定重力加速度、用油膜法估測分子的大小實(shí)驗體現了放大的思想，伏安法測電阻、靜電場(chǎng)等勢線(xiàn)描繪實(shí)驗體現了等效的思想。高中物理中許多實(shí)驗都可以重新進(jìn)行設計或創(chuàng )意，在教學(xué)中引導學(xué)生根據實(shí)驗目的、原理自行設計實(shí)驗方案。通過(guò)學(xué)生自行設計實(shí)驗，可使學(xué)生的整體思維能力、知識運用能力、實(shí)驗操作能力、以及探究能力得到全面提高。例如，測量電源的電動(dòng)勢和內阻實(shí)驗本是“測量型實(shí)驗”，教材采用伏安法。我們教師可以把它改為“設計型實(shí)驗”，通過(guò)指導學(xué)生理論探究讓學(xué)生自己選擇測量電路是電流表內接還是外接；探究設計不同電路產(chǎn)生的測量誤差有何不同；同時(shí)也可以讓學(xué)生自己探究設計出“伏歐法”電路和“安歐法”電路；并可以進(jìn)一步指導學(xué)生先設計測量電流計電阻電路，然后可以準確測出電源電動(dòng)勢和內阻。這樣把“測量型實(shí)驗”改為“設計型實(shí)驗”，對擴展學(xué)生視野，活躍學(xué)生思維是很有益的，同時(shí)學(xué)生的探究能力也得到了訓練和加強。
（5）關(guān)注實(shí)驗的創(chuàng )新精神，把“演示實(shí)驗”變?yōu)閹熒餐瑓⑴c的“隨堂實(shí)驗”
物理演示實(shí)驗具有形象真實(shí)、生動(dòng)有趣的特點(diǎn)，能為學(xué)生在形成物理概念、得出物理規律前營(yíng)造出活生生的物理情景，使學(xué)生感受倍深。心理學(xué)研究表明：人的動(dòng)作記憶效率比語(yǔ)言文字記憶效率要高好幾倍。“百聞不如一見(jiàn)，百看不如一做”說(shuō)的就是這個(gè)道理。在教學(xué)中我們讓學(xué)生參與到演示實(shí)驗中,從而調動(dòng)學(xué)生的積極性和注意力。先只讓學(xué)生了解該實(shí)驗的實(shí)驗原理和實(shí)驗的關(guān)鍵步驟等，對實(shí)驗結論不作了解，這樣由看教師做實(shí)驗為自己動(dòng)手做實(shí)驗，變被動(dòng)接受知識為主動(dòng)探求知識，變限制性實(shí)驗為開(kāi)放性實(shí)驗，既增加學(xué)生對物理規律的理解深度,又可以加強對演示實(shí)驗的實(shí)驗方案的設計，極大激發(fā)了學(xué)習和研究物理興趣的積極性，培養學(xué)生發(fā)散性思維和創(chuàng )造性思維能力，培養了學(xué)生創(chuàng )新能力。
（6）開(kāi)放物理實(shí)驗室，促進(jìn)物理實(shí)驗教學(xué)模式變革
開(kāi)放物理實(shí)驗室首先是物理實(shí)驗資源的開(kāi)放，就是將有關(guān)實(shí)驗器材擺放在實(shí)驗室，供學(xué)生有選擇地進(jìn)行操作、探究。學(xué)生實(shí)驗中有解不開(kāi)的疑惑、對某些現象有特別的興趣，都可以在他們認為方便的時(shí)候，到實(shí)驗室與教師一起探討并動(dòng)手做。這種開(kāi)放實(shí)驗室能夠創(chuàng )造適合學(xué)生的學(xué)習環(huán)境，可以讓不同層次、不同需要的學(xué)生各得其所，便于學(xué)生在寬松、自由的氛圍中積極自由地動(dòng)手和動(dòng)腦，對促進(jìn)學(xué)生學(xué)習方式的改變、開(kāi)拓學(xué)生的視野和空間、實(shí)現學(xué)習的拓展和遷移具有重要的作用，同時(shí)學(xué)生的探究能力更能進(jìn)一步得到發(fā)展。
開(kāi)放物理實(shí)驗室更重要的是教學(xué)觀(guān)念和教學(xué)活動(dòng)的全面變革。教學(xué)理念開(kāi)放，更加注重學(xué)生差異發(fā)展和全面發(fā)展；組織形式開(kāi)放，學(xué)習主體可以是師生組合、生生組合、師生加專(zhuān)家、生生加專(zhuān)門(mén)研究人員等構成的學(xué)習共同體 ；教學(xué)方式開(kāi)放，自主、合作、探究的學(xué)習方式更加普及；實(shí)驗類(lèi)型開(kāi)放，由驗證型向探究型、設計型、綜合型過(guò)渡；評價(jià)方式開(kāi)放，既有過(guò)程性評價(jià)，又有結果性評價(jià)，既有教師評價(jià)，又有自我評價(jià)和學(xué)習伙伴的評價(jià)。
（7）開(kāi)展基于物理實(shí)驗的研究性學(xué)習，提倡科技小制作、小發(fā)明
指導學(xué)生開(kāi)展基于物理實(shí)驗的研究性學(xué)習，設計研究課題可以從身邊熟悉的事情入手，組織學(xué)生開(kāi)展科技小制作、小發(fā)明比賽，讓學(xué)生自己選題，自己找材料，收集資料，設計實(shí)驗，改進(jìn)實(shí)驗，探索實(shí)驗方法，探究涉及的物理原理。通過(guò)體驗小制作、小發(fā)明設計上、操作上的高要求和制作成功的喜悅，可促使學(xué)生形成良好的意志品質(zhì)和嚴謹的科學(xué)態(tài)度，提高實(shí)驗操作、實(shí)驗設計和實(shí)驗創(chuàng )新能力。
參考文獻：
［1］閻金鐸主編、查有梁等著(zhù).物理教學(xué)論［M］.南寧:廣西教育出版社，1996.
［2］邵瑞珍.學(xué)與教的心理學(xué)［M］.上海:華東師范大學(xué)出版社，1999.
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