基礎教育改革背景下物理實驗教學體系的改革與實踐

袁 地 耿會娟 鞠 林 田俊龍

在基礎教育改革的背景下，物理實驗教學如何培養學生的實踐動手能力及物理學科核心素養，成為中學物理教學重點研究的課題。對中學生來說，物理課程中要學習的內容比較多，如物理基礎知識、物理基本技能等，這些內容需要學生長期堅持積累。因此，在物理教學過程中，物理教師應在傳授學生基礎知識的基礎上[1]，有意識地培養學生的實踐動手能力和物理核心素養，讓學生在物理課程的學習過程中實現全面發展。

一、基礎教育改革的現狀與趨勢

（一）基礎教育改革的現狀

基礎教育經過十余年的改革已取得了很大成就，比如，改革的總體目標和所定的具體目標得到初步實現，基礎教育改革自身要素不斷豐富、完善，改革的外在條件得到一定的保障。具體可以概括為以下三點。第一，教學理念不斷更新并廣泛傳播，構建了新課程的基本體系，學生的實踐、實驗能力得到持續提高，社會、家庭給予了基礎教育改革大力支持。第二，基礎教育的各種先進教學思想、理念得到認可、倡導，促進了相應的教育教學觀念、行為發生根本轉變。第三，和諧的師生關系逐漸構建，以生為本的教學理念不斷深入。

（二）基礎教育改革的趨勢

教育是不斷推動人類進步的重要途徑，基礎教育改革也應推動教育平等。社會在不斷發展的過程中，對人才的需求及對勞動者的教育水平提出了更高的要求?；A教育改革在實現教育公平的基礎上，應該做到教學評價盡量多元化，教育環境盡可能體現平等、公正。傳統教學方法不能滿足現代人才培養的需求，而基礎教育改革注重以生為本的教育教學理念。堅持以生為本，在教學過程中突出學生的主體地位，這逐漸成為基礎教育改革的新趨勢[2]。在教育教學過程中，要體現教師對學生的人文關懷，轉變教育教學理念。

二、物理實驗教學體系存在的問題

（一）傳統教學模式的影響

物理是一門自然科學，物理實驗教學在物理教學過程中占有重要地位。傳統的教學模式基本上是教師講、學生聽，雖然隨著社會不斷發展，科技水平不斷提高，傳統的教學模式有一些改進，但物理教學形式還是比較枯燥、單一化。這樣的教學模式下，學生學習的積極性、主動性不夠，學生的思維得不到創新拓展，從而使物理教學效果達不到預期目標。

（二）實驗教學內容陳舊

物理實驗教學內容的陳舊，在一定程度上妨礙了物理教學質量的提高。物理實驗教學內容陳舊、匱乏，教師未向學生講解一些物理學新科技及其應用，教學方式單一，導致學生學習的興趣得不到很好的調動，相應的物理教學質量得不到提高。另外，部分教師在物理實驗內容講解上僅僅是按照教材教學，不能很好地對物理實驗進行延伸。

（三）物理實驗評價簡單

學生通過物理實驗學到了多少，需要進行評價考核。但部分學校的物理實驗評價比較簡單，基本上是實驗操作，按照實驗步驟一步一步做完實驗，然后完成實驗報告，缺乏創新，這樣的物理實驗教學評價意義不大。這樣會導致學生對物理實驗的學習和評價不重視，在學習中也不會充分思考、創新，很不利于學生以后的發展，學生的實踐動手能力也難以得到提高。

三、完善物理實驗教學體系

（一）精簡傳統的物理實驗內容

物理學科的發展與科學技術的進步緊密相連，科學技術的進步、發展離不開相關的人才，物理實驗教學在培養人才方面至關重要[3]。合理適當增加創新性、設計性的物理實驗內容，更能激發學生學習物理的主動性和積極性。將現代科學技術滲透于物理實驗教學過程中，更容易激發學生的學習興趣，同時也能使學生更加了解科學技術的前沿研究。因此，需要適當精簡傳統物理實驗內容。在傳統實驗項目中，大部分物理實驗教學內容是驗證性或者演示性實驗，對于學生了解、熟悉一些簡單的實驗還是有幫助的，也能夠幫助剛進入實驗室的學生了解實驗室的管理規則，增強其實驗安全意識，幫助其掌握一些實驗方法，從而為提升學生的物理實驗水平以及進行下一階段的實驗打下堅實的基礎。因此，教師可以根據實際情況從中挑選一些具有代表性的物理實驗內容，將其安排在前期進行實驗教學。

（二）開拓創新，優化物理實驗內容

隨著科學技術的快速發展，相應的物理實驗儀器設備不斷更新，更為重要的是，原來一些沒有實驗儀器可進行實驗的內容，現在也可以通過新的實驗儀器進行實驗操作。同時，也可以根據一些物理實驗教學的特點以及教學資源與特色，合理增加相應的設計性、綜合性及創新性的實驗內容。由于新增的這些設計性、綜合性、創新性的實驗內容比較新穎別致，實驗設計比較巧妙，又貼近生活實際應用，能夠很好地激發學生的學習興趣。實驗教學不僅可以開闊學生的眼界，而且可以通過實驗操作及實驗過程中的知識點學習，增強學生的實踐動手能力，提高其相應的學科素養。

根據新的實驗教學培養方案，可以分類設計出不同的實驗教學環節，比如綜合性實驗項目、設計性實驗項目和探索性實驗項目。另外，任課教師也可以根據教學、相應的科研項目或研究方向，針對學生自身的實際情況，有目的地設計出一些實驗項目或實驗環節。學生進行分組實驗，根據自身的興趣、愛好，合理選擇相應的實驗內容，分別獨立地進行實驗，完成相應的實驗任務。以上優化實驗教學的措施，可以使學生實現主動的、積極自覺的學習，充分調動學生的積極性，提升學生的實踐動手能力。同時，也可以拓寬學生的視野，極大豐富學生的學習內容，提升其物理綜合實驗能力[4]。

（三）強化學生的實踐能力

在實驗教學人才培養方案中，需要增加一定的實踐動手能力的培養，通過安排實踐內容，讓學生自己動手操作。為了鍛煉學生的實踐動手能力，優秀的實踐基地必不可少，所以要積極建立一定數量的比較穩定的實踐實習基地，以提高學生的綜合實踐能力。

（四）培養學生的創新思維能力

思維是推動行為的一種強大動力，培養學生的創新思維是培養創新型人才的鑰匙。教師在教學過程中要進行恰當的引導，培養學生的多角度思維。對于學生創新思維能力的培養不要拘泥于形式，要敢于超越。傳統教育模式下，學生往往只是被動接受知識，很少有自己獨立思考的時間和空間，即便很好地掌握了基礎知識，也難以激發相應的創新思維，這就使得他們的創造力發展受阻，思維受到束縛。因此，教師要通過實驗，采取不同的方式對學生進行創新思維引導。

比如，為了培養學生的發散性思維，教師可以引導學生將書本上的知識運用到實驗中，以更好地理解知識，讓學生將所學知識融會貫通。也可以根據學生或者學科的特點，通過多種途徑加強對學生創新能力的培養。教師必須樹立全新的教育觀念，重視學生的個性發展，激發學生的潛能，培養學生的創新精神。這要求教師要打破傳統的實驗教學模式，讓學生在一個輕松的氛圍中開展實驗，培養自主實驗的意識，勇于探索，從中體驗實驗成功的快樂。實驗是培養學生創新意識與創新能力的有效手段，可以提高學生的動手能力和想象能力，讓學生在解決問題的過程中，不斷地尋找新的思路，嘗試新的方法，總結新的經驗和規律。

（五）加強物理實驗教學質量考核

第一，改革實驗報告形式。實驗報告作為物理實驗教學過程中一個重要的組成部分，對實驗教學的檢驗、學生實驗操作的考核起到很重要的作用。教師也可以通過實驗報告對人才培養的質量有更加清晰的認識。實驗報告在整個實驗成績中占有很大比例，大部分實驗報告的內容是一定的，主要包括實驗名稱、目的、原理、儀器，相應的實驗步驟、數據處理，以及誤差討論、引起誤差的原因等。這種實驗報告書寫模式沒有大的問題，但是也存在一些不足，比如實驗報告形式單一，很難從中看出學生對實驗的態度、認真程度，也不能很好地反映出學生的創新水平[5]。教師通過實驗報告很難判斷學生的實驗動手能力，也很難區分出不同學生的實驗學習效果，不利于物理實驗教學的推進。因此，要改變實驗報告形式，要通過實驗報告體現出不同學生的創新、操作實踐等能力。

改革實驗報告形式，也就是要根據實驗內容，確定實驗報告的模式，通過實驗報告盡可能體現出學生對待實驗的態度，讓學生積極主動地進行實驗，在實驗的過程中學到知識。實驗的種類有很多，所以實驗報告的模式有多種，應做到實驗報告模式多樣化。通過改變實驗報告的書寫模式，可以提高學生的實驗主動性，也可以提高學生書寫實驗報告的質量，做到不同實驗內容有不同的實驗報告模式。

第二，更新物理實驗考核及成績評定方法。做好物理實驗的考核和成績評定，對提高物理實驗教學質量有重要意義?；趥鹘y的物理實驗考核辦法，筆者所在的課題組進行了一些積極探索。為了使實踐動手能力和創新性在實驗中較好地體現出來，可將有益的考核內容引入評價體系中。比如，引入設計性實驗，以考核學生的動手能力和創新能力。教師可以根據學生的實際動手能力進行評價，也可以根據學生在實驗中的獨立思考、創造性發揮進行評定。

第三，對于有些學生做實驗不積極、態度不端正的問題也可以采取一些積極措施。在實驗教學過程中，針對學生完成實驗內容的快慢、好壞等情況，教師可以進行實驗教學監控、考核以及后續反饋評價。根據實際情況，建立與完善有約束力的實驗教學督導機制。比如，要求學生課前簽到，實驗過程中根據學生的實驗動手操作表現進行過程評價，最后通過實驗報告整體情況進行報告評定，綜合整個實驗過程再給出實驗成績。通過不斷完善實驗評價方式，進一步增強學生做實驗的積極性和主動性，確保物理實驗教學質量逐步提升[6-7]。

物理學是一門自然科學，通過學習物理，人們可以更好地認識自然，從而達到利用物理推動社會發展的目的。基于基礎教育改革，重視實踐動手能力，物理實驗教學可以很好地促進學生實踐動手能力的提升。因此，要改進、優化傳統的物理實驗教學體系。通過分析物理實驗教學，發現傳統實驗教學體系中存在的問題，利用不同方法，提高物理實驗教學效果，讓物理實驗教學起到督促和激勵學生學習的重要作用。改革物理實驗教學體系是時代發展的需要，不進行改革就不能很好地提高物理教學質量。從某種意義上說，物理實驗教學體系的變革，對人才培養質量的提高和綜合素質的提升都有著重要作用。