對高中物理實驗教學有效性的探討

李上才

摘 要:物理實驗教學中,教師只是實驗的預謀者,如果學生在課堂實驗教學中上處于一種消極、被動狀態,那么就失去了教師作為學生學習的幫助者、促進者、引導者的職責。這種狀態下的隨堂學生實驗,雖有學生的參與,卻忽略了學生思維的獨立性、獨創性,澆滅了學生寶貴的思想火花,本文試從人教版高中物理必修1“牛頓第三定律”教學中的隨堂學生實驗教學案例片斷談物理隨堂學生實驗教學有效性的問題。

關鍵詞:高中物理 物理實驗 實驗有效性 實驗探討

隨著高中新課程改革的深入,越發重視學生學習的主體性。學生是意義建構的主體,而不是被灌輸的對象,這種教學理念日益深入。物理作為一門以實驗為基礎的科學,更是可以借助實驗培養學生的多種能力,故新課程極力提倡老師創造條件開設實驗,尤其是隨堂學生實驗。但不少物理教師設計安排的實驗看似體現了新課程的理念,實則沒有把新課程的精神吃透,以致形似神失,許多實驗的設計缺乏科學性,嚴謹性。這種狀態下的隨堂學生實驗,雖有學生的參與,卻忽略了學生思維的獨立性、獨創性,澆滅了學生寶貴的思想火花,打擊了學生的積極性,限制了學生思維的發展。整個過程看似學生自主決定,實則完全受人擺布。本文試從“牛頓第三定律”教學中的隨堂學生實驗教學案例片斷談物理隨堂學生實驗的效度問題。

一、“牛頓第三定律”教學片斷

師:作用力和反作用力有什么關系?

生甲:大小相等,方向相反,作用在一條直線上。

師:怎么說明你的觀點?

生甲:用兩只彈簧秤互拉。

師:好。請同學們用實驗證明你的觀點。

學生動手操作。過了三分鐘。

師:說明你的實驗結論。

生乙:兩個互拉的彈簧秤讀數近似相等,說明了上述作用力與反作用力的關系。

師:剛剛大家觀察到的是靜態時兩力相互作用的情形,那么動態時又怎樣呢?

生乙:用一個彈簧秤拉著另一個彈簧秤運動。

師:怎么拉?這樣拉?

(老師一邊比劃一邊又問,語氣中明顯不贊成學生的觀點,也沒有給學生更多的機會說明觀點。)

此時教室里很靜,同學們似乎都在動腦筋,但不敢說自己的觀點,唯恐說錯。終于有一位學生站了起來。

生丙:把一個彈簧秤綁在小木塊上,另一個去拉它。

(本節課在實驗室進行,每張桌子上均放著一小木塊和兩個彈簧秤、繩子等器材。)

師:對了!下面大家利用桌子上擺放的器材再做一下。

學生操作。

(探究動態時作用力與反作用的關系過程連同學生操作用了近六分鐘,老師沒有再對學生的實驗做任何的指導。)

表面看起來上述教學過程師生互動比較積極:教師引導學生設計研究了作用力和反作用力的關系,學生也各自動手操作。教師可能認為這樣就充分體現了學生的主體地位,這就是師生之間和學生之間的合作交流,實踐鍛煉,培養了學生的合作精神和創新能力。似乎這一切就是新課程理念的體現。但是,我們要問:這個實驗真達到目的了嗎?

二、教學過程分析與建議

首先,教師對隨堂學生實驗的教學目標設計不夠妥當。一方面,他希望通過學生設計實驗得出牛頓第三定律。這在本節課中要求過高,根據學生的實驗能力,學生不可能在這么短的時間內設計出完善的探究作用力與反作用力關系的方案,尤其要求動態探究設計,學生壓根兒沒有這種意識,這只不過是教師備課時的預設。另一方面,對學生的操作缺少明確的要求,尤其對該實驗需要觀察和記錄的內容要求不明確。從學生在課堂上的表現來看,大多數學生在拉動彈簧秤的過程中是盲目的、隨意的。學生在完全盲目被動的情況下進行操作,不明確具體的觀察和記錄內容,實驗的效果可想而知。

隨堂實驗旨在通過學生的動手操作更深刻地感知物理現象、概念和規律,使抽象的理論知識與實際現象相結合,變得具體形象,有利于學生掌握。因此,它有著演示實驗無法替代的作用,突出了學生的主體體驗作用,培養了學生的合作意識和動手操作能力。

筆者認為,設計隨堂學生實驗時,教學目標定位既要考慮學生實際,又要突出實驗探究的重點,以便在較短時間內實現教學目標。如本節隨堂學生實驗要探究的重點是“作用力與反作用力的大小關系”,教師應明確向學生提出靜態、動態的探究要求,解決動態時兩只彈簧秤讀數這一難點,探究就可以取得較好效果。

其次,教師對隨堂學生實驗的要求不夠具體。設計本實驗主要是為了說明相互作用力大小相等,而這可以直接通過彈簧秤讀出來,所以教師設計實驗時應明確要求學生記錄實驗數據,通過數據說明問題,得出結論。這不僅可以培養學生的合作意識,更重要的是培養了學生嚴謹的求學作風和科學精神。而本次實驗始終沒有明確的操作要求,學生只是象征性地“動手”了。

筆者建議,隨堂學生實驗觀察、記錄與數據處理要求應與學生分組實驗相同,要求學生認真觀察現象、真實記錄數據和客觀分析處理數據,以得出合理的結論。

再次,教師對學生實驗設計缺乏正確的評價、引導和提升,使學生的實驗操作處于被動低效的狀態。

教學過程實質上是動態的生成過程。師生交流、生生交流等課堂討論是開放的動態生成的重要途徑。實驗設計更是如此,需要老師及時的調控、引導、提升。教師提出的實驗問題,學生帶著自己的知識經驗、 靈感興趣和理解,積極參與方案的設計,往往會打破教學過程中的“預設”,教師需要用智慧及時評價、引導和完善,本次實驗學生就提出了超乎老師的觀點,指出“用一個彈簧秤拉著另一個彈簧秤運動”,老師沒有及時領會并給他機會說明使之完善,而是斷然否定學生的觀點。這會大大挫傷學生的創新精神,打擊學生學習的積極性。

學生的觀點或設計盡管不是很嚴密周到,但往往有創意,我們應該及時評價鼓勵并努力使之完善。在很多教學實際中,當學生提出的方案或想法不是教師“預設”的時候,教師“千方百計”要學生按自己的預設方案進行,粗暴排斥學生的想法,強行灌輸自己的觀點,恰恰扮演了“預謀者”的角色。原來可以彌補教師設計中的缺陷,終因教師缺乏教育智慧,沒有靈活調控提升而武斷地指向預設答案,扼殺了學生的創新精神,泯滅了學生的創新能力。

當今社會是創新型社會,各行各業都在追求效能和創新。培養具有自主意識和創新能力的新一代人才是學校教育義不容辭的責任,課堂不是培養應試機器的場所。在隨堂學生實驗的教學中,提高隨堂實驗的效能也如提高課堂教學的效能一樣,應該被所有物理教師關注和付諸行動。

參考文獻:

1.高中物理新課程標準[M].高中新課程編寫組,2006.8

2.陳新安.對新課程標準下高中物理教學的理解[J].《新課程(教師版)》,2006年05期

作者單位:吳川市第四中學