對新課標(biāo)下物理實驗教學(xué)的分析

摘 要 以實驗教學(xué)實踐為基礎(chǔ)，從新課程標(biāo)準(zhǔn)下實驗教學(xué)的特點、課堂內(nèi)外實驗教學(xué)的開展以及實驗教學(xué)的反思3個方面進(jìn)行展開，闡述對新課標(biāo)下高效物理實驗教學(xué)的分析和見解。

關(guān)鍵詞 高中物理；新課標(biāo)；實驗教學(xué)

物理學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)，物理教學(xué)必須以實驗為基礎(chǔ)。實驗探究物理規(guī)律和原理是物理學(xué)習(xí)的重要途徑。在高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)中，“科學(xué)探究及物理實驗?zāi)芰σ蟆弊鳛閮?nèi)容標(biāo)準(zhǔn)的三大部分之一，也明確指出：“實驗是物理課程改革的重要環(huán)節(jié)。”由此可見，高效地開展實驗教學(xué)已經(jīng)是高中物理教學(xué)的核心組成部分。筆者結(jié)合自身教學(xué)實踐經(jīng)驗，談?wù)剬π抡n標(biāo)下物理實驗教學(xué)的開展的幾點認(rèn)識。

1 新課標(biāo)下實驗教學(xué)的特點

1.1 探究式實驗是實驗教學(xué)的主導(dǎo)方式

新課標(biāo)重點提出“要培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力”。在新課標(biāo)的指導(dǎo)下，物理新教材中將以往傳統(tǒng)的驗證性實驗轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃犹骄渴降碾S堂實驗，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個主動探究、自主學(xué)習(xí)的環(huán)境。所謂物理探究式實驗，即在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生自主確立實驗問題，并以解決此問題為目的進(jìn)行自主的實驗探索，獨立地分析思考問題，并找尋正確的方法去解決問題，最終對所研究的問題得出形成性的結(jié)論。探究式實驗讓學(xué)生在實驗過程中發(fā)現(xiàn)新問題，探究新方法，得出新結(jié)論。學(xué)生主動參與整個實驗探究過程，親自體驗并從實驗中感悟探究，通過實際操作或親身體驗獲得新的知識。

1.2 小組合作彰顯科學(xué)實驗本色

學(xué)生小組實驗是物理實驗教學(xué)的重要模式之一，學(xué)生在小組合作過程中完全處于一種主動學(xué)習(xí)的狀態(tài)。在小組實驗過程中，學(xué)生通過親自動手操作儀器、控制實驗過程、觀察物理現(xiàn)象，進(jìn)行組內(nèi)討論確定方法、測量數(shù)據(jù)、分析誤差，從而得出結(jié)論，盡管有可能不同分組取得不同的實驗結(jié)論，但這恰恰體現(xiàn)了科學(xué)探究的歷程，同時也刺激了學(xué)生的探求欲。有的小組為了驗證自己結(jié)論的正確性，反復(fù)多次進(jìn)行實驗，并改進(jìn)實驗方法，這也在無形中培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)新的精神，鍛煉了學(xué)生堅強的意志。

1.3 開放型實驗讓物理更具魅力

新高中物理教科書中增設(shè)很多開放型實驗，如探究二極管的伏安特性、搭設(shè)集成控制電路等，這些實驗為一些對物理學(xué)科感興趣的學(xué)生提供了自主實驗探究學(xué)習(xí)的方向。學(xué)生在課后自主針對自身感興趣的問題開展實驗，不僅可以深化課本內(nèi)容，拓寬學(xué)生的知識面，鍛煉學(xué)生的動手能力，同時可以激發(fā)學(xué)生的物理探究熱情和對科學(xué)的熱愛之情。

1.4 信息化數(shù)據(jù)處理方法

21世紀(jì)是信息時代，新教科書在實驗方面也做出相應(yīng)的信息化改動，如在多個實驗中采用傳感器作為實驗的基本設(shè)備，傳感器的優(yōu)點在于數(shù)據(jù)采集方便且準(zhǔn)確，且數(shù)據(jù)處理的過程中傳感器在數(shù)據(jù)計算處理、數(shù)據(jù)多次擬合、數(shù)據(jù)繪圖、數(shù)據(jù)對比等方面的優(yōu)勢顯而易見，這就與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理方式形成鮮明對比。應(yīng)用計算機信息化可以提高實驗效率，是探究型隨堂實驗在課堂中有效達(dá)成并取得科學(xué)的實驗結(jié)果的重要保障。另一方面，也有利于提高學(xué)生的信息化應(yīng)用水平。

2 新課標(biāo)下課堂內(nèi)外實驗教學(xué) 的開展

2.1 針對課內(nèi)實驗教學(xué)方面

1）實驗預(yù)習(xí)是順利開展實驗的必備條件。實驗前的預(yù)習(xí)是學(xué)生做好實驗的重要前提。根據(jù)教學(xué)經(jīng)驗，一般采取學(xué)案的方式進(jìn)行較為有效，有助于實驗教學(xué)的順利進(jìn)行。其中預(yù)習(xí)內(nèi)容一般包括：熟悉實驗所涉及的物理基礎(chǔ)知識；明確該實驗的目的要求；自主制定實驗步驟；設(shè)計數(shù)據(jù)表格；對實驗中有可能遇到的問題進(jìn)行預(yù)估；等等。而這些預(yù)習(xí)的內(nèi)容往往在實驗探究過程中最為基礎(chǔ)的部分，科學(xué)地制定學(xué)案，引導(dǎo)學(xué)生預(yù)習(xí)實驗，有利于提高實驗教學(xué)的有效性和教學(xué)效率。

2）探究實驗分組進(jìn)行。實驗方式主要采取學(xué)生分組實驗，由各個小組內(nèi)部自行討論制訂實驗方案，對于疑點教師應(yīng)采取個別答疑，確保每個小組獨立實驗的特點。盡管這有可能造成實驗結(jié)果的不統(tǒng)一，但卻是科學(xué)實驗必須經(jīng)歷的重要步驟之一。完成實驗后，各小組進(jìn)行實驗結(jié)論匯報，教師予以點評。若某組匯報結(jié)論出現(xiàn)錯誤，對于錯誤的實驗結(jié)論，切莫置之不理，應(yīng)帶動全體小組針對個別問題進(jìn)行分析討論，找到造成錯誤結(jié)論的原因。這個過程不僅有利于教師發(fā)現(xiàn)學(xué)生的實驗錯誤，規(guī)范全體學(xué)生的實驗操作，同樣培養(yǎng)了學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)那笾獞B(tài)度。

3）提供多種器材，倡導(dǎo)多種實驗方法。老教材中安排學(xué)生進(jìn)行的實驗基本屬于驗證型實驗，因此儀器固定，模式不變，這在一定程度上讓學(xué)生在學(xué)習(xí)上的創(chuàng)新性喪失。新課標(biāo)下的實驗倡導(dǎo)多種方法解決問題，因此在進(jìn)行探究實驗的過程中，教師應(yīng)為學(xué)生準(zhǔn)備多種實驗器具，鼓勵學(xué)生采用不同的器材進(jìn)行實驗或找尋多種探究方法。例如：探究作用力與反作用力的關(guān)系時，實驗器材可采取彈簧秤單個、彈簧秤兩個、傳感器等多種實驗工具進(jìn)行實驗；在進(jìn)行探究滑動摩擦力的實驗中，測定滑動摩擦力的方法就有多種，如勻速拖動彈簧秤或拖動接觸面均可。多種儀器、方法進(jìn)行實驗，在電學(xué)實驗中體現(xiàn)得尤為顯著。讓學(xué)生自己分析實驗方式的利弊和殊途同歸的實驗過程，可以很好地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析思考，并有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。

4）信息化數(shù)據(jù)處理。信息化處理數(shù)據(jù)可以很好地增強課堂的有效性。為學(xué)生提供計算機，對數(shù)據(jù)采取多元化的處理，如應(yīng)用DISLab、Excel、Origin等軟件都可進(jìn)行計算、擬合、繪圖等方式的數(shù)據(jù)處理，這為課堂實驗教學(xué)節(jié)省了時間，也避免了一些人為的實驗誤差。

2.2 針對課外實驗教學(xué)方面

1）研究性學(xué)習(xí)——開放型實驗。物理研究性學(xué)習(xí)的開展使學(xué)生的學(xué)習(xí)空間再次由教室延伸到實驗室，開辟了學(xué)生的第二課堂，也使學(xué)生的思維空間得到延伸，強化了學(xué)生的動手能力，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造潛力，鼓勵學(xué)生大膽提出自己的設(shè)想并付諸實施。同時也能讓有探究熱情的學(xué)生進(jìn)行一些自身較為感興趣的實驗探究，促進(jìn)情感態(tài)度價值觀的達(dá)成。

2）利用傳感器改進(jìn)實驗。新教材尤為顯著的特點是，在實驗中大面積推廣DISLab傳感器的應(yīng)用，這是一種非常實用的信息化實驗儀器，應(yīng)用此套儀器可以方便地對傳統(tǒng)實驗進(jìn)行改進(jìn)或針對探究型實驗進(jìn)行實驗方法的改變。如應(yīng)用位移傳感器可以方便地替代使用打點計時器的實驗，應(yīng)用力傳感器可以替代使用彈簧秤進(jìn)行實驗等。因此，鼓勵學(xué)生利用信息化儀器對實驗進(jìn)行改進(jìn)，也是培養(yǎng)學(xué)生實驗?zāi)芰Φ挠行Х绞街弧?/p>

3）鼓勵學(xué)生進(jìn)行物理小發(fā)明。在日常教學(xué)過程中，教師經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)一些對發(fā)明創(chuàng)造感興趣的學(xué)生，那么在課外的實驗教學(xué)中應(yīng)充分鼓勵這些有創(chuàng)造熱情的學(xué)生去進(jìn)行實驗或小發(fā)明。如在科組教師的積極帶領(lǐng)下，有不少非常有創(chuàng)意的小發(fā)明得以創(chuàng)作成功，如會上樓梯的輪椅（已獲獎）、太陽能交通燈、自行車發(fā)電機等。讓學(xué)生積極參與此類課外實驗或發(fā)明，也能從另一方面提升學(xué)生的動手能力和物理素養(yǎng)。

3 新課標(biāo)下實驗教學(xué)的反思

由于高考制度的強大制約，加之傳統(tǒng)教學(xué)模式的阻礙，致使部分高中物理教師在物理實驗教學(xué)方面不能完全貫徹新課標(biāo)的科學(xué)教育精神，而是采取針對應(yīng)試教育的教學(xué)方式，對實驗的研究性較弱，僅僅停留在能做好實驗的層次上，或要求學(xué)生能解答一些相關(guān)的習(xí)題即可，并沒有充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性。有的教師在課堂教學(xué)過程中略過探究實驗，以視頻或課件加以代替，有的甚至為了節(jié)省時間口頭講解實驗而略過探究過程，這實質(zhì)上在無形中喪失了培養(yǎng)學(xué)生積極探索精神和創(chuàng)新能力的寶貴機會，與新課標(biāo)背道而馳，更違背了促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展的教育理念。這樣的物理實驗教學(xué)模式?jīng)]有真正體現(xiàn)科學(xué)探究的精神，是極其不科學(xué)和不負(fù)責(zé)任的。

“從生活走向物理，從物理走向社會”，“使學(xué)生關(guān)心科學(xué)技術(shù)的新進(jìn)展和新思想，了解自然界事物的相互聯(lián)系，逐步樹立科學(xué)的世界觀”，這都是新課程標(biāo)準(zhǔn)中對物理教學(xué)提出的要求，更是物理教學(xué)的意義所在。從物理學(xué)的發(fā)展來說，沒有實驗就沒有物理學(xué)的今天。培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的探究能力，提升學(xué)生的綜合素質(zhì)，是物理教學(xué)的重要目標(biāo)，也是素質(zhì)教育的發(fā)展要求，更是每位物理教師義不容辭的責(zé)任和義務(wù)。因此，物理教師應(yīng)具備良好的實驗素質(zhì)，不僅要系統(tǒng)掌握實驗的基本理論、實驗技能和方法，還要通過實驗啟發(fā)、指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探索。通過探究物理結(jié)論和規(guī)律，充分利用物理實驗，鍛煉學(xué)生的動手能力，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性、主動性，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，充分展現(xiàn)學(xué)生的實驗主體性，激發(fā)學(xué)生的科學(xué)探知熱情，從而逐步幫助學(xué)生樹立科學(xué)的世界觀。

綜上，實驗是物理學(xué)的基礎(chǔ)。同樣，在新課標(biāo)的背景下，實驗教學(xué)的開展是物理教學(xué)能否有效甚至高效達(dá)成的關(guān)鍵。因此，教師應(yīng)該把握新課標(biāo)實驗教學(xué)的特點，采取科學(xué)的實驗教學(xué)策略，以實現(xiàn)課堂教學(xué)的最優(yōu)化。同時，在新課標(biāo)的引導(dǎo)下，挑戰(zhàn)與機遇并存，要根據(jù)時代發(fā)展的要求，本著促進(jìn)學(xué)生全面成長的教學(xué)理念，在日常教學(xué)工作中扎實基本，勇于實踐創(chuàng)新，對教學(xué)教法進(jìn)行深刻的探討和完善，為開創(chuàng)出更加科學(xué)、高效的教育教學(xué)方法而不斷求索。

（作者單位：廣東省佛山市順德區(qū)容山中學(xué)）