高中生物理實驗探究能力的調查及歸因分析

【摘要】新課標下物理的教學思想是以學生的發展為本，注重理論知識的傳授更注重培養學生自主動手實驗的能力。高中生在物理學習上缺乏科學探究意識，物理實驗探究能力普遍低下，這一狀況不僅影響了中學生的自身發展和教育效益，還與科技創新、科教興國戰略背道而馳。本文在查閱大量文獻的基礎上，運用問卷調查法及對資料數據進行分析，深入研究中學生物理實驗探究能力低下的原因，并針對這一現狀提出新課標下的應對策略和培養方法。

【關鍵詞】新課標 物理實驗探究能力 成因 培養方法

【中圖分類號】G633.7 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2013）03-0162-03

1.引言

隨著社會的發展，對科技創新人才提出了更新、更高的要求。而傳統的教學對物理實驗的重視不夠造成現在不少學生出現眼高手低的情況，特別是學生物理實驗探究能力低下的現狀令人擔憂，找出其原因并針對原因提出更有效的物理實驗能力培養策略已是迫在眉睫。對此，新課標下對物理實驗的要求上要比以前的“教學大綱”有了很大的改變和突破，教師角色由授業者轉變成“研究者、探究者、合作者、服務者”，學生由被動實驗到主動實驗，相應地也要求學生的物理實驗能力要有一個臺階的提高。

2.物理實驗探究界定及物理實驗探究能力的評價

2.1物理實驗探究本質界定

物理實驗是一個科學探究的過程，要準確地理解和把握物理實驗探究的本質，首先必須搞清楚什么是探究。探究是指求索知識或信息，特別是求真的活動，是搜尋、研究、檢驗、調查的活動，是提問和質疑的活動。

物理實驗探究不應單單是對課本已有理論的一個驗證，更主要的是應該利用實驗對物理學未知領域的探究。物理實驗探究強調過程和方法的學習，既注重學生對知識的傳承，更注重讓學生學到獲取知識的方法和途徑，增強學生探究未知世界的興趣和能力，以及學生對于科學本質的理解和科學價值觀的樹立。

從上可以看出物理實驗探究的實質是發現問題、解決問題。

2.2高中生科學探究能力的評價

在教學中對能力的評定往往是模糊的，無定量的依據。應確定中學生物理實驗能力的因素并實行量化處理，從而有針對性地對學生的物理實驗能力進行培養。

關于能力的涵義，國內外研究結果普遍認為：能力屬于人的心理品質的范疇并賦予“獨立地分析問題和解決問題”的含義。一般能力是指人從事一切活動所必須具備的一些基本能力。“主要指觀察力、記憶力、想像力、思維力、注意力等五種認識方面的能力 。”對學生學習物理來說，主要是指實驗操作能力。

3.新課標下高中生物理實驗能力調查及成因分析

3.1調查研究對象

抽取信宜中學、信宜一中、信宜西江中學三所高中各100名學生作為調查對象，共300份問卷，收回293份，去掉偽卷13份，共余280份。信宜中學學生高考水平以一、二線為主；信宜一中學生高考水平以二線為主；西江中學學生高考水平以三線為主。

3.2調查研究方法

3.2.1文獻法

在研究過程中，查閱了大量的文獻資料，對高中生物理實驗能力的研究歷史和現狀進行了大量的了解，對在這一領域及其相關領域的研究成果進行了分析及采納。

3.2.2問卷調查法

根據國際上TIMSS、PISA、NAEP這三種對科學實驗探究能力的測評方法，結合學生的實際情況，對高中生物理實驗探究能力水平現狀進行調查。

3.3調查結果研究分析

3.3.1高中生物理實驗探究能力現狀調查

由調查結果顯示：

（1）有一半以上的高中生覺得自身物理實驗水平較差，女生在這方面更顯劣勢。這說明對造成此種狀況成因分析，尋找培養、提高高中生物理實驗能力的方法勢在必行。

（2）調查顯示，教師對于學生物理實驗能力的評價與學生自我評估的結果基本一致，這說明這一調查可信度較高，高中生的物理實驗探究能力確實存在一定的問題。

3.3.2 高中生物理實驗學習興趣，學習態度及動機，學習意志，學習壓力等內因的問卷調查結果

由調查結果可以看出：

（1）高中生對物理實驗的興趣非常低，只有16.94%的學生對物理實驗感興趣，而這些學生中男生占大部分，女生普遍對物理實驗不感興趣。可見物理的學習興趣是造成高中生物理成績低下的主要原因之一。

（2）調查結果顯示90%的學生的物理實驗能力水平總體比較低下，這說明跟其他科目相比，物理實驗受到同學們的不同等對待，學生對此不太重視。

（3）實驗能力是實驗認知能力與實驗操作能力的組合整體。這就需要同學們要有一定的意志力去克服困難，而調查結果顯示有42.63%的同學學習意志一般甚至較弱。

（4）調查結果顯示70%的同學處較強的學習壓力下，這些壓力來源于自身、家庭、教師、學校。學習壓力重，學習時間緊在一定程度上扼制了同學們其他能力（包括實驗動手能力）的培養和發揮。

3.3.3高中生物理實驗探究能力水平低下外因調查結果

調查結果顯示大部分家長、教師、學校評價學生的學習情況采用的主要標準是考試分數，這在一定程度上影響了學生努力的方向，逐漸走上重理論，輕動手的錯誤道路。為適應新時代的發展，我們必須扭轉這種趨勢。

數據顯示有44.8%的同學認為老師的探究能力對自己的實驗能力有很大的影響，而只有2.4%的同學認為沒有影響。的確教師若沒有很好的探究能力又如何引導學生進行探究，如何引導學生進行發散創新？

上表的調查顯示學生創新探究能力的培養主要依托課堂教學來進行，教師的教學方法方式對學生探究能力的培養起著決定性作用。

48.87%的同學認為學校的實驗器材不能滿足自身要求，在學生本來興趣就不高的情況下，這一情況更使學生實驗重重受阻。

3.4高中生物理實驗探究能力低下成因分析與研究

3.4.1高中生物理實驗探究能力低下的內因分析

（1）學生對物理實驗探究的興趣低。調查結果顯示64.99%的學生對物理實驗興趣非常低。在學習中，伴隨著濃厚的興趣，我們才能長時間專注地投入，不斷地振奮我們的精神，從內心深處萌生出堅持到底的決心，克服困難的毅力。只有這樣才能以提高效率獲得知識，提高物理實驗探究效果。相反，沒有興趣的，意志就會不堅定，從而影響學習效率。

（2）物理實驗得不到同學們的重視。據了解學生對高考必考科目投注了全部熱情和時間，而不作為獨立科目進行考核的物理實驗探究卻受到了學生的不同等對待。雖然物理的書面考查中有一部份是實驗題，但也都是以基礎知識為主，不經實驗也可背下結論拿到高分，在這種偏向性的學習指導和學習動機下，也是影響學生物理實驗探究能力得不到提高的原因之一。

（3）學生進行物理實驗探究時沒有很好的意志作為支撐。調查結果顯示過半的同學學習意志差。這造成學生在課堂探究實驗中，很容易分神，不能如期完成實驗探究任務。學生在自行探究實驗時，往往會因遇到難度大點的問題就不知所措，解決不了就心慌找同學找老師，思維得不到發散形成思維的惰性與封閉性，在心理上依賴教師和教材，動手能力差，實驗能力得不到提高。

（4）學生學業壓力過重，也在一定程度上抑制了其物理實驗探究能力的培養。隨著現代社會的競爭越來越大，高中生的學業壓力也越來越重。高中生除了學習還是學習，整天都沉浸在書海中爭分奪秒，在這種強壓的學習環境下，學生的物理實驗思維怎么能得到發展？

3.4.2高中生物理實驗探究能力低下的外因分析

（1）評價制度不完善，缺乏導向和激勵作用。首先，現行的高考制度致使學生對高考試題高度重視，他們大量的時間都是在做練習題而忽略了實驗研究；其次，絕大部分的家長、教師乃至學校評價學生能力的強弱都是以考試的分數為標準的，這不得不使學生在試題上下苦功夫以博得家長、老師的認可，且社會上大眾都認為憑一次高考、一張分數條就能衡量一個人的成敗，這挫敗了學生的操作熱情。

（2）迫于升學的巨大壓力，教師和學生都不敢把更多的時間花在物理實驗探究上。教師在教學的過程中，他們主要是針對高考題的出題方向來引導學生進行大量的考題訓練，很少鼓勵學生親手進行物理實驗的探究，在這種教學下學生只能是紙上談兵，一旦親自操作試驗就會手忙腳亂，在高考這種考核制度下，要達成新課標的要求顯得舉步維艱。

（3）課程作業負擔過重的原因，學生很少接觸大自然或參加社會實踐，缺乏科學探究、創造靈感。為了讓學生更好地鞏固課本上的各個知識點，教師一般都會布置隨堂作業，致使學生課余的大部分時間都是用來完成作業，幾乎沒怎么接觸自然、感受自然。在這種情形下，學生物理探究能力低下可謂為必然。

（4）教師整體的物理實驗探究能力不高，不能很好地引導和啟發學生。由調查可知，當今高中教師的科學探究能力普遍低下，物理實驗教師以驗證式的方法而非探究式的方法引導學生進行實驗。由調查結果顯示44.8%的同學認為教師的物理實驗探究能力水平對自身有很大的影響，由此可以看出物理實驗探究能力不高的教師對學生物理實驗探究能力低下這一狀況責無旁貸。

（5）學校的物理實驗儀器落后，設備不齊全阻礙學生物理實驗能力的培養。由調查結果顯示，超過一半的同學認為學校提供的物理器材不能滿足他們做物理探究的需求。這還只是針對市區的重點學校展開的調查，情況尤為如此，可想而知城鎮農村學校其境況更令人擔憂。

4.新課標下中學生物理實驗探究能力培養

4.1從學生角度

（1）更新觀念，重視物理實驗。學生應擺正自身對物理實驗的學習態度，物理是一門以實驗為基礎的科學，它的學習需要我們有“從生活走向物理，從物理走向社會”的指導思想。學生應該對物理實驗給予高度的重視，多做，多思考，多探討，提高對物理實驗的興趣。

（2）活躍于實驗課，合理安排分配實驗時間。學生無論是實驗課還是實驗演示課都應該采取主動，積極探索新思路，新方法，勇于提出自己的不同意見和見解。合理安排實驗時間，鍛煉自己的實驗意志，培養分析概況能力，使物理實驗和物理學習取得相輔相長的雙贏效果。

（3）積極參加各種物理實驗創新比賽，重視實驗過程中能力的累積效果。學生應該多關注社會的科技發展，科技新產品，國家科技事業的發展，從而提高自身的科學素養，培養創新意識。積極參加學校、市、省甚至是國家舉行的各種物理實驗大賽，這些過程對我們設計、分析、操作、概況等能力都是一個極大的提升過程，有利于體驗智慧成果，吸收智慧靈氣。

4.2從教師角度

（1）教師要注重自身的科學探究素養的提高。新課標實驗的選擇性、自主性加強。所以新課標要求下教師應該提高對自己的要求，爭取“多讀書、多思考”，想學生之所想，走在學生的前面。只有這樣才能更好地引導學生進行實驗探究。

（2）積極實施科學探究教學，變偶爾為經常。物理課程標準有科學探究和科學內容兩部分。教師要把科學探究落實在日常的教學中，而不是為上一節公開課或研究課偶爾為之要變偶爾為經常，將理念化成為日常行動。

（3）加強對學生物理實驗能力的培養主要應針對以下方面：①實驗觀察能力；②實驗操作能力；③收集數據，處理數據的能力；④寫實驗報告的能力。

（4）教師應改變傳統教學中以分數為主要標準的評價方式，應按照新課程標準的要求綜合考慮各方面因素，注重對學生的學習過程，自身素質進行評價。

4.3 從學校角度

（1）全面開放學校實驗室：學校應面向全體學生在規定的時間里開放實驗室，安排教師在實驗值班，指導學生設計方案，選取器材，組合裝置，開展不同層次的物理實驗活動。

（2）開展課外小實驗興趣小組：以課外小實驗興趣小組的活動形式來提高學生的操作興趣，并盡量使小組的實驗探究達到教學目的。

（3）組織形式多樣的物理實驗探究比賽：通過比賽讓學生投入到實驗探究中。學生可以選擇自己喜歡并自覺創造性強的課題參加比賽，在比賽過程中，須在眾多評委前演示實驗操作過程，同時還須對實驗進行解析，最后由評委指出實驗的優缺點，達到最終的探究目的。

5.結束語

本文在借鑒前人經驗及研究的理論基礎上，進行了大量問卷調查，對高中生物理實驗探究能力低的成因進行了分析，研究發現學生學習興趣不高，學生教師重視程度不夠，教師自身探究能力水平有限等內外因為引發此狀況的主要原因。針對原因我提出了相應的對策以及培養方法，希望能為物理教育盡自己一番綿力。