新課程理念下高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略研究

摘要: 本文作者通過對高中物理教學(xué)中實(shí)驗(yàn)教學(xué)情況的調(diào)查，以及教師在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)所采取的教學(xué)策略進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)物理實(shí)驗(yàn)在當(dāng)前的中學(xué)物理學(xué)科中是一個較薄弱的教學(xué)環(huán)節(jié)。為適應(yīng)新課程標(biāo)準(zhǔn)的全面推行，作者針對高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題，提出以重新認(rèn)識實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中的教育功能為前提的教學(xué)策略。

關(guān)鍵詞: 新課標(biāo) 物理實(shí)驗(yàn) 教學(xué)策略 教育功能

物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和物理理論的建立都是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的。物理學(xué)家丁肇中說過:“實(shí)驗(yàn)可以推翻理論，但理論永遠(yuǎn)推翻不了實(shí)驗(yàn)。”在中學(xué)物理教學(xué)中實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有其特殊的教學(xué)功能，高中新課標(biāo)指出:“物理課程應(yīng)促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，讓學(xué)生積極參與，樂于探究，勇于實(shí)驗(yàn)，勤于思考。通過多樣化的教學(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，使其逐步具備一定的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。”[1]可見，新課標(biāo)對物理教學(xué)提出了更高的要求，不只是把實(shí)驗(yàn)定位于為了理解物理概念、提高動手能力而開設(shè)，而是將實(shí)驗(yàn)看成物理教學(xué)重要的手段和具有不可替代教學(xué)功能，是促進(jìn)學(xué)生終生發(fā)展和培養(yǎng)高素質(zhì)人才的不可或缺的教學(xué)環(huán)節(jié)。

但在目前應(yīng)試教育的現(xiàn)實(shí)影響下，物理實(shí)驗(yàn)課程的開設(shè)遠(yuǎn)沒有達(dá)到新課標(biāo)的要求，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用沒有被充分發(fā)揮，在許多中學(xué)甚至是示范性高中，物理實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)最薄弱的環(huán)節(jié)。因此，解決實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教學(xué)理念、教學(xué)方法和教學(xué)策略問題就顯得尤為突出。通過對普通高中教師在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)所采取的教學(xué)策略的調(diào)查研究，以及對學(xué)生進(jìn)行問卷調(diào)查，筆者發(fā)現(xiàn)教師的教學(xué)觀、學(xué)生對學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的認(rèn)識等都存在很大的不足。為從深層次上改變高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀，筆者就新課程背景下高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略的改進(jìn)提供幾條思路，與同行交流。

1.背景和現(xiàn)狀分析

首先，一些教師不重視物理教學(xué)中實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用，在上級檢查和示范課比賽時才會用心準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)，平時上課較少做演示實(shí)驗(yàn)。他們的理由是準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)費(fèi)時間、儀器不好使或沒有現(xiàn)成的器材等。學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)也沒有達(dá)到教學(xué)目的，實(shí)驗(yàn)課經(jīng)常以講實(shí)驗(yàn)習(xí)題代替，教師在黑板上“畫實(shí)驗(yàn)”、“講實(shí)驗(yàn)”的教學(xué)方式師生習(xí)以為常。這樣的結(jié)果是學(xué)生沒有了做實(shí)驗(yàn)的欲望，也不再對實(shí)驗(yàn)感興趣。因此，中學(xué)物理教師的教學(xué)理念確實(shí)有待改進(jìn)。

其次，從物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)策略來看，雖然有些教師實(shí)施了學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，也做了一些課堂演示實(shí)驗(yàn)，但總體來看只是讓學(xué)生按部就班地完成教師安排好的每一個實(shí)驗(yàn)步驟，即學(xué)生模仿教師的操作過程重復(fù)一遍。演示實(shí)驗(yàn)也缺乏創(chuàng)新性，不能很好地起到啟發(fā)學(xué)生、提高學(xué)習(xí)興趣的作用。這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式其實(shí)就是“教師沒激情、學(xué)生沒興趣”，在短短的45分內(nèi)，學(xué)生完全是被動地接受教師為其安排的所謂“動手實(shí)踐機(jī)會”，匆忙測得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)就算完成了任務(wù)，由于缺乏獨(dú)立的思考和手腦并用的探究機(jī)會，學(xué)生在索然無味地完成實(shí)驗(yàn)后感覺到的是物理實(shí)驗(yàn)并不重要，重要的是如何解難題，實(shí)驗(yàn)問題也是用死記硬背來對付。這種傳統(tǒng)的教學(xué)模式在一定程度上限制了學(xué)生的思維發(fā)展，其教學(xué)效果不言自明，而且有悖于新課程改革的教學(xué)理念。因此，物理教師在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動中如何制訂教學(xué)策略，在教學(xué)時間、資源有限的情況下如何高效率地實(shí)施實(shí)驗(yàn)教學(xué)是有待研究和探討的。

最后，從學(xué)校管理層到一線教師，都對實(shí)驗(yàn)的教育功能認(rèn)識不足，以致實(shí)驗(yàn)教學(xué)成了可有可無的教學(xué)環(huán)節(jié)。有的教師認(rèn)為實(shí)驗(yàn)老師低人一等，因?yàn)闀x級和薪酬都不如上理論課的教師，因此，工作積極性不高，根本不愿意從實(shí)驗(yàn)教學(xué)，更無心開發(fā)新的實(shí)驗(yàn)。這在很大程度上是受“重理論、輕實(shí)踐，重結(jié)果、輕過程”的傳統(tǒng)思想影響，與當(dāng)前教學(xué)改革提倡的教育新理念是不和諧的。有的教師常說自己“憑一支粉筆、一本書”就把物理教得如何好，這只能說他們教出來的學(xué)生能解各種類型的考題，但動手實(shí)踐能力又如何呢?遵義市鴨溪中學(xué)二十多年來一直負(fù)責(zé)本地區(qū)中學(xué)物理奧賽實(shí)驗(yàn)培訓(xùn)，參加培訓(xùn)的學(xué)生都是本市挑選出的成績優(yōu)秀者，問到他們學(xué)校物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)情況，都說許多基本的實(shí)驗(yàn)都沒做，即使有儀器也是為學(xué)校撐門面做擺設(shè)，這就足以反映實(shí)驗(yàn)教學(xué)在基層中學(xué)被忽視的現(xiàn)狀。

鑒于此，在全國推行新課程改革的大背景下，普通高中物理實(shí)驗(yàn)教師必須規(guī)范教學(xué)行為、統(tǒng)一教學(xué)思想，學(xué)習(xí)領(lǐng)會新課標(biāo)及教學(xué)改革的要求，特別是物理實(shí)驗(yàn)在教學(xué)活動中的作用與目標(biāo)，運(yùn)用新的教學(xué)理念激發(fā)師生共同探索，采取有效的教學(xué)策略，將新課程標(biāo)準(zhǔn)落實(shí)到每一個教學(xué)環(huán)節(jié)。

2.新課標(biāo)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念運(yùn)用策略

隨著新課標(biāo)準(zhǔn)在全國實(shí)施，教學(xué)理念與教學(xué)方法都經(jīng)歷著空前的沖擊。中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)如何開展，這是每一位物理教師都必須思考的問題。教師應(yīng)學(xué)習(xí)新課標(biāo)的教學(xué)理念，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中將傳統(tǒng)性與創(chuàng)新性相結(jié)合。教材中包含傳統(tǒng)演示實(shí)驗(yàn)，如利用牛頓管演示自由落體運(yùn)動、靜電系列實(shí)驗(yàn)、分子引力實(shí)驗(yàn)等。學(xué)生通過觀察這些實(shí)驗(yàn)，既能提高學(xué)習(xí)興趣，又能獲得豐富的感性認(rèn)識，建立牢固的物理知識認(rèn)知基礎(chǔ)，形成準(zhǔn)確的物理概念和物理規(guī)律。但在教學(xué)中，有些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象學(xué)生不是通過一兩次觀察就能理解的，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察也比較困難，那就需要教師想辦法對實(shí)驗(yàn)加以創(chuàng)新型改進(jìn)，如電磁波的反射、影響加速度的因素等問題。

有些驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)教師可改為探究性實(shí)驗(yàn)，如驗(yàn)證折射定律、透明介質(zhì)折射率的測量，可用已有的知識估測玻璃板的厚度等。對演示實(shí)驗(yàn)教師也可改為學(xué)生實(shí)驗(yàn)，多讓學(xué)生做開放性實(shí)驗(yàn)，其目的是通過各種實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性、發(fā)揮其創(chuàng)造潛能，變被動接受知識為主動獲取知識，讓學(xué)生對所學(xué)的知識進(jìn)行再創(chuàng)造，充分體驗(yàn)在動手“做”的過程中獲取知識與技能的樂趣。教師要徹底摒棄“講實(shí)驗(yàn)、黑板上畫實(shí)驗(yàn)”的不規(guī)范教學(xué)行為，形成全體師生重視實(shí)驗(yàn)、愛做實(shí)驗(yàn)和崇尚實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)風(fēng)氣，培養(yǎng)學(xué)生善于觀察物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的學(xué)習(xí)習(xí)慣，改變?yōu)榱俗非笊龑W(xué)率而只“講不做”的現(xiàn)狀。

突出物理新課標(biāo)的教學(xué)理念，教師要根據(jù)不同的物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容來確定不同的教學(xué)目標(biāo)。不同的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的側(cè)重點(diǎn)不同，分別為側(cè)重于掌握知識、訓(xùn)練技能、探究物理規(guī)律、學(xué)習(xí)研究方法，以及達(dá)到綜合要求等。因此，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的形式應(yīng)多樣化，教學(xué)策略也應(yīng)不同。當(dāng)然，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為物理教學(xué)的重要組成部分，其教學(xué)內(nèi)容、形式與課時安排也應(yīng)以物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)理論思想為指導(dǎo)。

3.學(xué)生實(shí)驗(yàn)以啟發(fā)性為前提的教學(xué)設(shè)計(jì)策略

啟發(fā)性是各種教學(xué)方法的指導(dǎo)原則，實(shí)驗(yàn)教學(xué)啟發(fā)性要求教師在教學(xué)實(shí)踐中充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，激發(fā)學(xué)生積極要求學(xué)習(xí)的心理狀態(tài)，引發(fā)學(xué)生的探求欲望和積極思維。一般學(xué)校學(xué)生實(shí)驗(yàn)每學(xué)期開設(shè)次數(shù)較少，教學(xué)模式單一，教師為了讓學(xué)生在45分鐘內(nèi)做完實(shí)驗(yàn)，先要用一些時間仔細(xì)講解實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃怼⒉襟E和注意事項(xiàng)等，占用時間較多，學(xué)生在剩余的時間內(nèi)只能匆匆完成實(shí)驗(yàn)步驟，不能認(rèn)真思考實(shí)驗(yàn)過程中的現(xiàn)象和問題。新課程強(qiáng)調(diào)教師要“少講或精講”，使學(xué)生實(shí)驗(yàn)更注重自主學(xué)習(xí)，教師應(yīng)隨時發(fā)現(xiàn)問題并給予指導(dǎo)。師生的準(zhǔn)備工作應(yīng)該在實(shí)驗(yàn)課前完成，包括實(shí)驗(yàn)程序要求和注意事項(xiàng)的提示等。在實(shí)驗(yàn)課中，教師應(yīng)鼓勵學(xué)生提出質(zhì)疑，做一些擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步探究，如機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)、折射率的測定等都可用多種方法來做，不要僅限于某一特定的實(shí)驗(yàn)形式，這樣既可以開拓學(xué)生的視野，又能擴(kuò)展思維和增強(qiáng)學(xué)習(xí)的興趣。

4.演示實(shí)驗(yàn)簡單性與時效性的策略

高中物理實(shí)驗(yàn)中的演示實(shí)驗(yàn)是中學(xué)課堂教學(xué)的重要組成部分，是引入新課，理解和鞏固概念的有效手段。它不同于科學(xué)研究，不僅僅注重結(jié)果，更注重實(shí)驗(yàn)過程的體驗(yàn)。一個構(gòu)思巧妙、效果明顯的演示實(shí)驗(yàn)就是一個生動形象的情景，它能引起學(xué)生強(qiáng)烈的情緒體驗(yàn)，能調(diào)控學(xué)生的學(xué)習(xí)心理，激發(fā)學(xué)生積極思維，活躍課堂教學(xué)氣氛，一個出乎意料的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象甚至可以讓學(xué)生終生難忘。可見，有效地組織物理課堂演示實(shí)驗(yàn)是形成高效課堂的重要環(huán)節(jié)。先進(jìn)的成套儀器實(shí)驗(yàn)手段固然好，但是一個創(chuàng)意新穎的符合科學(xué)性和教育性原則，又取材方便、設(shè)計(jì)合理的低成本實(shí)驗(yàn)，在教學(xué)中會起到意想不到的效果。對于課堂演示實(shí)驗(yàn)，新教材中要求做的實(shí)驗(yàn)要做，教師還要充分領(lǐng)會新課程理念，深入鉆研教材，開發(fā)出一些取料簡單、構(gòu)思奇妙和內(nèi)容典型的好實(shí)驗(yàn)，這對凸顯實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中的重要地位與作用有較好的效果。如有教師設(shè)計(jì)的“用橡皮泥和牙簽來做電場中電場線分布的演示”、“機(jī)械能守恒定律用懸掛鐵球讓其碰鼻來演示”、“在開口的日光燈管上繞漆包線且線的兩端接上發(fā)光二極管來做楞次定律實(shí)驗(yàn)”等不失為成功的教學(xué)案例。

5.課外“探究性”物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略

高中物理新教材中的“研究課題”，旨在培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識的能力、收集和處理信息的能力、分析和解決問題的能力、語言文字表達(dá)能力，以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，為學(xué)生終生學(xué)習(xí)和發(fā)展打下良好基礎(chǔ)，因此物理教學(xué)有必要加強(qiáng)課外探索性實(shí)驗(yàn)。

課外探索性實(shí)驗(yàn)是對課堂內(nèi)容的補(bǔ)充，非常有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生發(fā)掘身邊最熟悉、最常見的物理現(xiàn)象作為物理探索實(shí)驗(yàn)的素材，并通過實(shí)驗(yàn)得到相關(guān)的結(jié)論，不僅能主動獲取知識、應(yīng)用知識解決問題的能力，而且能培養(yǎng)學(xué)生的情感態(tài)度和價(jià)值觀。探索性實(shí)驗(yàn)的步驟包含:(1)選題。教師在此環(huán)節(jié)引導(dǎo)學(xué)生自主選題。(2)設(shè)計(jì)方案。學(xué)生自主設(shè)計(jì)，在協(xié)作小組內(nèi)討論設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，分析實(shí)驗(yàn)中將會出現(xiàn)的各種可能的現(xiàn)象，教師只參與指導(dǎo)答疑。(3)實(shí)施探究。教師及時了解學(xué)生遇到的問題及困難，提供適度的幫助，或參與探究，啟發(fā)思維。學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理結(jié)果進(jìn)行組內(nèi)討論，評價(jià)相關(guān)的結(jié)果得出結(jié)論。(4)探究成果交流。教師負(fù)責(zé)組織討論會，實(shí)驗(yàn)小組總結(jié)交流探究體驗(yàn)。

總之，有效的實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略來自于教師對物理實(shí)驗(yàn)的正確認(rèn)識和符合科學(xué)發(fā)展的教學(xué)觀，是基礎(chǔ)教育改革進(jìn)程中落實(shí)新課程標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵因素。

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本文為遵義師范學(xué)院基礎(chǔ)教育研究基金資助項(xiàng)目，項(xiàng)目編號:200648