新課程背景下初中物理實驗教學改革與資源開發研究

　　摘要：隨著新課改的進一步推進，我市的初中物理教學雖取得了較好地成績，但物理實驗教學仍不盡人意，文章針對物理實驗教學中的不足，從不同層面論述了新課程背景下初中物理實驗教學的改革及課程資源的合理開發過程。
　　關鍵詞：新課程；物理實驗；教學改革；資源開發
　　中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1003-6148(2011)2(S)-0011-3
　　
　　新課程標準對初中物理實驗教學的要求是“注重物理實驗的探究過程，更加重視對科學思想和科學方法的滲透”。因此我們必須拋棄原有的一些不適應新課程要求的不合理做法，不斷轉變教育觀念，充分學習新課程標準，拓寬實驗范圍，加強學生實驗指導，改革評價方式。
　　
　　1 新課程背景下初中物理實驗教學改革探微
　　
　　1.1 改革傳統教學中教師講實驗為學生動手做實驗
　　傳統的物理實驗教學，是在教師講授新知識后，組織學生實驗來驗證和鞏固知識。這種實驗教學方法在培養學生能力方面存在明顯不足。采用邊講邊動手做實驗的教學方法，不僅可以避免教師講解超前、過多干擾學生對實驗現象的有意觀察和聯系實際的思考，而且有利于活躍課堂教學氣氛。例如在教學連接串聯電路和并聯電路時，提供兩只小燈泡、電池組一個、導線若干，提出問題：你有哪些方法讓兩只燈泡接在電源上后能夠發光？然后學生開始動手實驗。在學生充分動手實驗的基礎上再引導學生根據實驗情況分析連接特點，這樣學生可以自定學習步調，有不懂的地方可以反復閱讀教材，實驗現象觀察不清楚時，也可以反復做幾次，有充分的動手思考時間，自己解決不了的問題還可以問老師。優秀生的思維可以得到充分展開，學生可以學得深一點。通過以上方法學生可以深刻理解串、并聯的特點和連接方法。
　　1.2 改革傳統教學中機械模仿實驗為創新實驗
　　書本中的實驗方案盡管是專家設計考證的，但也并非十全十美。應鼓勵學生從實驗材料、實驗方法、實驗步驟、實驗裝置等方面進行變革創新。 例如，在進行物體浮沉條件的實驗時，教材的安排是先把雞蛋放在濃鹽水中，觀察它的漂浮；然后在濃鹽水中加清水，觀察雞蛋的懸浮和下沉；再加入濃鹽水，觀察雞蛋的上浮。在實際操作時，加入清水的多少不容易掌握，會出現由于一下子倒入過多的清水，雞蛋就下沉到杯底，而看不到懸浮現象，再加濃鹽水時，雞蛋就可能上浮不起來。筆者在教學中設計實驗方案時，作了如下改動：讓學生先把雞蛋分別浸沒在清水和濃鹽水中，觀察雞蛋的下沉和上浮，分析雞蛋的受力情況，得出下沉和上浮的條件。接著讓學生緩緩地向濃鹽水中加入清水，觀察懸浮現象，分析得出懸浮條件，然后討論為什么雞蛋在清水中和在濃鹽水中受到的浮力大小不同？為什么漂浮時和懸浮時雞蛋排開液體的體積不同而受到的浮力卻相同？這樣處理，不但實驗成功的把握大、效果好，而且學生容易理解。
　　1.3 改革傳統教學中單純的驗證性實驗為科學探究性實驗
　　學生探究實驗要經歷提出問題、猜想與假設、制定計劃、設計實驗、進行實驗及收集數據、分析與論證、評估與交流幾個環節。學生是否具備自主探究本領，直接影響課堂效果。單純驗證性實驗雖然能使學生在短時間內獲得前人的經驗和成果，但是不能充分激發學生的興趣和靈感，不能很好地培養學生的創新意識和創新能力。將其改為探究性實驗，學生通過自主設計和獨立完成實驗，不但激發學習興趣，而且能充分發揮學生的思維和創新能力，從而使所學知識得以進一步的理解和深化。例如：在教學“伏安法”測電阻的實驗時，各實驗小組用不同規格的小燈泡做待測電阻，在學生用“伏安法”測出燈泡電阻后，引導學生分析數據，從中發現了什么？得到什么認識？通過這種改變，把學生的認識進一步得到拓展。
　　1.4 改革實驗教學模式，發揮主導與主體的作用
　　大力改革不適應新時期形勢的初中物理實驗教學模式，建立起按科學設計實驗教學程序、優化實驗教學過程、指導實驗方法、培養創新能力的“引導-探索-實驗-掌握”教學模式。這種教學模式應充分發揮教師的主導作用，突出學生的主體地位。教師充分相信學生，使學生主動參與實驗。課本讓學生看，實驗讓學生做，思路讓學生想，疑難讓學生議，錯誤讓學生析。讓學生獨立設計實驗，利用物理實驗，發揮學生的主觀能動作用，最大限度地調動學生自主學習的積極性和主動性。變單向信息傳遞為雙向式、多向式信息傳遞與交流，教師在課內講重點、關鍵點和注意點，發揮好主導調控作用．主要方式是采取提問、答疑、討論、觀察實驗現象、動手操作等。在實驗中，加強對學生實驗方法和創新能力的培養。另外還要改革實驗報告的書寫，實驗報告不要求統一的格式，只要求與物理教學相聯系，寫出本實驗成功的關鍵即可。
　　1.5 改革考試方法和評價方式，加大實驗考核力度
　　以前我們在物理考試中，在檢查學生實驗部分的掌握情況時，基本上只局限于書面考試，關于實驗能力、特別是實驗操作技能的考試很少，導致出現學生背實驗、紙上談實驗的狀況，實驗考核極不全面。物理實驗考試總體要求是把理論和操作結合起來，全面反映學生實驗課的基本要求。實驗是物理教學的一部分，傳統的評價往往采用筆試來完成，把實驗作為試卷的一部分進行考核。為了推進物理實驗規范快速發展，需要改變評價的方式。在實驗中，教師要對某一實驗中學生的操作規范性、數據的處理和結論的準確性以及學生在實驗中小組合作解決問題的能力、實驗中對器材的愛護和使用以及實驗報告的撰寫情況等給予全面的評價，可建立由學生組成的評價小組。對每一個實驗都進行評價，以等級劃分各小組等次，小結中要總結優點，指明缺點，以便下次實驗中注意并改進。
　　
　　2 合理開發和利用各種課程資源，更好地服務于物理實驗教學
　　
　　課程改革的目的是適應國家未來發展所需要的開放型、創造型人才培養的需要。新課程中始終貫穿自主學習的新理念，提倡讓學生動手、動腦，要求教師應指導學生自主探索與實踐。課程作為一種資源，其開發可分為校本課程開發、教師課程資源開發、綜合實踐課程開發等部分。就教師課程資源的開發而言，新課程強調學科教學內容要具有開放性、交叉性、整合性、綜合性，所以教師必須要有足夠的課程資源可供利用、選擇、開發。
　　2.1 充分挖掘生活中的實驗素材，讓實驗更貼近生活
　　有些實驗雖然簡單，但可以最直觀地證明或解釋一些物理現象。例如：使用相同的力用小刀的刃和背分別試切削土塊、裁紙，幫助理解壓強與受力面積的關系；用易拉罐制作簡單的小孔成像實驗儀器，觀察小孔成像的倒立的實像；在幾只相同的塑料瓶中裝上不同深度的水， 然后用嘴對著瓶中吹氣， 會發出音調高低不同的聲音，從而可以說明音調跟頻率的關系；在一只塑料瓶中裝入一定量的水，在其中加入適量的奶粉，擰緊瓶蓋，充分搖勻，將激光筆發出的光透過瓶底，對著瓶蓋照射，會看到光沿直線傳播的光柱；利用身邊的塑料瓶等制作噴泉、閉口浮沉子等的實驗裝置。 生活處處有物理，只要我們善于發現、細心觀察、勤于思考、勇于實踐，不斷引導學生進行探究，充分利用身邊可以利用的物品，讓學生自己動手制作教具，不僅可以提高學生學習物理的長久興趣，而且可以培養學生的動手能力和創新精神，并使學生有意識地將物理知識應用到實踐中，解決實際問題，真正體現新課標“從生活走向物理，從物理走向社會”的理念。
　　2.2 發揮多媒體技術優勢，使計算機走進物理實驗教學
　　有關部門、學校和物理教師要重視將現代新技術應用到物理實驗室。如計算機應進入實驗室，要逐步讓學生通過計算機處理實驗數據、分析實驗結果，要加快中學物理實驗軟件的開發和應用，要將現代傳感技術、測量技術引入實驗室，讓學生在實驗室中接觸現代科技，豐富物理課程的內容。恰當運用多媒體輔助實驗教學，能以其靈活、生動、形象的圖形和動畫表現形式及強大模擬功能而使物理實驗教學內容化難為易、化靜為動、化抽象為具體、化微觀為宏觀，有助于學生掌握重點、突破難點，引發興趣，進而鞏固知識，發展能力和提高素質。通過人機交互、信息共享，拓展了學生的視野，能很好地培養學生創造性思維能力。計算機的這種優勢，在物理實驗教學中獨具特色，但計算機模擬實驗并不能完全取代實驗本身，因為它無法讓學生感到實驗事實的真實性。如果不根據實驗的具體情況而濫用多媒體“動畫”實驗，剝奪學生的實驗機會，從某種意義上反而限制甚至遏制了學生動手實踐能力和思維的發展，不利于創新。
　　
　　3 結束語
　　
　　物理實驗教學活動以全面提高公民的科學素養為目標，著眼于學生的發展，使學生獲得終身學習興趣、習慣，以促進學生全面發展和學生素質的整體提高。因此，新課改下的初中物理實驗教學，還有待于我們去不斷地探索和實踐，大膽進行改革，這樣才能夠推進初中物理實驗教學的迅速發展，大面積地提高教育教學質量，為學生的終生學習奠定良好的基礎。
　　
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　　本文系甘肅省教育科學“十一五”規劃2010年度規劃課題《新課程背景下初中物理實驗教學研究》研究成果，課題批準號：GS(2010)G0140
　　(欄目編輯趙保鋼)