高中物理實驗教學的再思考

1、.*;高中物理實驗教學的再考慮近年來，全國范圍內(nèi)各省市不同時期不同程度地進展著教學改革。21世紀要求人才的語言、文化、知識、視野必須全球化、國際化，必須具有自主學習和互相合作的意識，具有創(chuàng)新和創(chuàng)造性應用知識的才能。?普通高中物理課程標準實驗?也明確提出要“培養(yǎng)學生的科學探究才能。注重科學探究，不僅是新課程的根本理念之一，也是新課程的重要目的。但傳統(tǒng)的教學手段和方法過分強調(diào)知識的傳授，嚴重影響學生學習的積極性和主動性，物理老師為此不斷探究行之有效的教學方法和手段。特別近幾年高考對實驗的要求越來越高。實驗是物理的重要研究方法，物理學離不開實驗,在物理研究中，一方面需要通過實驗獲取必要的信息，由此建

2、立或猜測現(xiàn)象背后的規(guī)律;另一方面，對于提出的規(guī)律或理論，只有通過實驗的檢驗，才能被人承受1。本人從建構(gòu)主義學習理論和新的課程理念出發(fā)，討論適應教學改革的實驗教學形式。一、“講、“演、“模式的實驗教學形式之弊端“講解、演示、模練型實驗教學形式以老師或教材規(guī)定的實驗目的、原理、器材、步驟等內(nèi)容為根底，其根本特征是老師詳細講解實驗內(nèi)容并做示范操作，學生課前預習、做實驗準備，課上聽講、記憶、觀察、模擬、練習。一般情況下，老師指導到位，幫助學生解決實驗過程中遇到的各種問題，實驗教學秩序井然有序，在規(guī)定時間內(nèi)順利地完成實驗任務，教學效率較高，但學生很少討論、交流和提出疑問?！爸v解、演示、模練型實驗教學形式

3、，是“老師講，學生聽的教學形式在實驗教學中的集中反映。在以知識技能為本，以老師和課堂為中心的實驗教學中，老師“包辦過多，有意無意地把學生視為“技工，甚至是知識“容器。學生沒有自主權(quán)和主動性，在沒有猜測和假設(shè)的前提下，去完成那些缺少思維活動的機械操作。從教學目的來看，這種教學形式是“一維的，它過分強調(diào)向?qū)W生傳授知識，訓練學生純熟操作、掌握實驗技能，以結(jié)論的形式呈現(xiàn)教學內(nèi)容，過分注重知識結(jié)論的驗證和“學會課程規(guī)定的實驗器材的使用，無視了“過程與方法和“情感、態(tài)度、價值觀的培養(yǎng);從教學策略來看，這種教學形式重結(jié)果、輕過程，只關(guān)注學生的操作，無視過程，無視學生的經(jīng)歷、體驗和個體差異2。整個實驗過程一帆

4、風順，學生沒有探究的困惑、挫折、失敗，更沒有成功的喜悅。這樣的實驗教學外表上看有板有眼、秩序井然，本質(zhì)上學生有行動、無熱情，有操作、無智慧;從師生互動的角度看，該形式中信息傳遞由老師或書本指向?qū)W生，是單向的，其表現(xiàn)形式為老師做、學生看，或老師設(shè)計好、學生照著做，無視了學生的猜測、設(shè)計、對話和互動。整齊劃一、單調(diào)乏味是“講解、演示、模練型實驗教學形式的另一個特點。實驗教學中大都使用廠制的常規(guī)實驗器材，所有實驗器材配置雷同、整齊劃一，老師的個性化教學受到限制，學生的個性得不到開展。此外，該形式對學生進展的是嚴格的實驗操作訓練，過分強調(diào)嚴格的學術(shù)性，無視了實驗內(nèi)容的興趣性，使很多學生感到科學技術(shù)單調(diào)

5、乏味，遠離實際生活，對實驗課的畏難情緒和負重感漸增，熱情和親近感漸弱2。總之，“講解、演示、模練型實驗教學形式容易挫傷學生對科學技術(shù)的感情，難以開展學生的創(chuàng)新精神和理論才能，不能充分發(fā)揮實驗教學特有的教育功能。二、實驗教學的邏輯順序問題深化實驗教學改革，促進學生全面開展，關(guān)鍵是要生成一種新的實驗教學形式。為此，需要弄清實驗教學的邏輯起點和終點問題。從本質(zhì)上講，教學中的科學實驗與科學研究實驗根本一致，對于實驗者來說都是探究未知、檢驗假說、證實真理的理論活動。實驗由問題或任務開場，需要經(jīng)歷推測、實驗設(shè)計、實驗觀察、實驗分析、得出假說或理論等環(huán)節(jié)，是一個探究的過程。實驗是“實驗者人為地制造現(xiàn)象，對產(chǎn)

6、生現(xiàn)象的情境或影響現(xiàn)象的條件加以操縱、變化與控制，從而進展觀察3，實驗“不是始于觀察而是始于問題，但又同觀察有著親密的聯(lián)絡(luò)。一旦科學家對自然界的某種現(xiàn)象產(chǎn)生問題時，他就有一種強烈的探究欲望，試圖通過有目的的觀察加以解決4?？梢姡虒W中的科學實驗與科學家進展的科學實驗一樣，其邏輯起點應該是問題，但不是一般性問題，而是課題性問題。以課題性問題或任務作為實驗教學的邏輯起點，意味著學生猶如科學家一樣面對的是未知、問題和困難，這是落實新課程標準倡導的“自主、合作、探究教學的需要，也是實現(xiàn)“不給學生奉送真理，而要讓學生發(fā)現(xiàn)真理重要思想的必要條件。這種前提條件，有利于調(diào)動學生學習、探究的積極性和主動性，把猜

7、測、假設(shè)、設(shè)計和合作、對話、交流融入實驗之中，使學生真正成為教學主體，能真實地參與科學實驗的過程，主動建構(gòu)知識意義。只有這樣，實驗教學才能有效地促進學生的認知開展，促進學生對科學知識和技能的建構(gòu)，提升學生的情感、態(tài)度和價值觀，培養(yǎng)學生的個性和創(chuàng)造精神。課題性問題作為邏輯起點，符合課程標準的新要求。國家教育部頒發(fā)的?科學課程標準?突出強調(diào)“讓探究成為學習的主要方式，建議“教學中應注意對學生進展發(fā)散性提問題的訓練，一般安排在探究活動的起始階段;鼓勵學生大膽猜測，對一個問題的結(jié)果做多種假設(shè)和預測;教育學生著手解決問題前先考慮行動方案，包括制定步驟、選擇方法和設(shè)想平安措施;能運用已有知識做出自己對問題

8、的假想答案;能根據(jù)假想答案，制訂簡單的探究活動方案等5。因此，實驗教學只有從問題開場，才能真正落實上述各項建議。以課題性問題作為實驗教學的邏輯起點，不是簡單的操作問題，而是轉(zhuǎn)變老師教育理念的問題?！暗凸缹W生學習的潛能比高估更可怕，“用教材教，不要教教材，“讓學生參與類似科學家所經(jīng)歷的過程5，這些論點都深化地反映了先進的教育理念。只有具有這種教育理念，老師才能相信學生，正確估價學生的才能，才能從課題性問題開場展開實驗教學活動。值得注意的是，在以往的實驗教學中，人們過分強調(diào)實驗教學的“目的和“驗證性這兩個特點，淡化了科學實驗的“過程與方法、“情感、態(tài)度與價值觀方面的特點。老師往往從結(jié)論出發(fā)設(shè)計實驗

9、教學的起點，并監(jiān)控整個教學過程。這類教學設(shè)計提供給學生的是一條既省時又省事的直達終點的捷徑，學生只能經(jīng)歷一個沒有問題、不需要推測、不需要自主設(shè)計、不需要思維的操作性實驗。這種人為簡化的線性教學失去了過程性、探究性的特點，久而久之，形成了以結(jié)論為邏輯起點，以知識技能為本，以老師和課堂為中心的實驗教學形式。這種不需要猜測、直覺、想像，不需要實驗設(shè)計，不需要深層次思維過程的實驗，失去了實驗教學應有的意義和作用?？茖W實驗教學的邏輯終點與其邏輯起點和詳細過程有直接的聯(lián)絡(luò)?！疤骄考仁菍W習的目的，又是學生的學習方式。親身經(jīng)歷以探究為主的學習活動是學生學習的主要途徑5。我們認為，以過程與方法為軸線開展實驗教學

10、，既重視學生知識與技能的建構(gòu)，又強調(diào)學生情感、態(tài)度與價值觀的提升，應是開展實驗教學的最終目的，即邏輯終點。換句話說，詳細的實驗僅僅是手段，是學生有效的認知工具，實驗教學的根本目的在于培養(yǎng)有創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新才能的人。在當今時代，“研究被認為是人類的一種生存方式。每個人都可以像科學家那樣發(fā)現(xiàn)新知識，消費新知識。教育應當使學生成為研究者，或者說讓學生在學習過程中像研究者一樣地去工作、考慮和開展6。我們相信，只有這樣的實驗教學過程才能煥發(fā)師生的生命活力，促進他們生存方式的轉(zhuǎn)變。三、“自主、合作、探究型實驗教學初試布魯諾認為：“知識的獲取是一個主動的過程，學習者不應是信息的被動承受者，而應該是知

11、識獲得的參與者。“認知是一個過程，而不是一個結(jié)果。“教一個人某門學科，不是使他把一些結(jié)果記下來，而是教他參與把知識建立起來的過程。因此要重視學生的主動性，讓學生自主的參加知識的獲取過程，從中找出規(guī)律，探究性的追求知識，掌握知識7. 探究式教學是使學生在學習過程中經(jīng)歷與科學工作者探究科學本質(zhì)的相似歷程。其根本思想是在老師指導下，充分調(diào)動學生的個體積極性，讓學生去發(fā)現(xiàn)問題，解決問題;并且在此過程中掌握科學概念，發(fā)現(xiàn)科學的根本規(guī)律，掌握技能，開展才能，同時培養(yǎng)學生良好的個性8?！白灾?、合作、探究型實驗教學形式的核心思想是，以課題性問題為起點，以實驗過程與方法為軸心開展教學，力求使學生主動建構(gòu)知識與技

12、能，提升情感、態(tài)度與價值觀。換句話說，就是學生考慮、設(shè)計、探究、體驗在前，老師的講解、演示、分析、評論在后。實驗教學形式的詳細施行過程如下：1.老師提供課題性問題或任務，學生由此開場進展自主、探究的實驗包括演示教學過程。同時，要強調(diào)有關(guān)平安事項。2.學生獨立自主考慮，主動探究問題，在原有知識和經(jīng)歷的根底上，人人猜測、想像、直覺，努力形成各自的實驗設(shè)計方案。要防止因老師先講解或預習教材所造成的“先入為主或“跟著別人思路走的不利影響。3.當學生無思路或思維受阻時，在判斷學生困惑所在的根底上，老師創(chuàng)設(shè)新的問題情景，再次幫助、指導和鼓勵學生。如老師難以做出判斷時，要查看學生的體態(tài)語言和所畫的圖、所寫等

13、，然后進展判斷并提供新的問題情景。這種判斷提供子級問題的循環(huán)可進展數(shù)次，如提供實驗條件包括實驗器材使用說明書，鼓勵學生自主設(shè)計實驗方案，選擇實驗器材。老師介入過早會剝奪學生解決問題、發(fā)現(xiàn)答案的時機，但介入太遲也有可能使學生因為問題難以求解而失去探究的興趣。老師必須選擇好時機讓學生領(lǐng)會他們所做探究的意義，切忌輕易地告訴學生現(xiàn)成的設(shè)計方案和現(xiàn)成的結(jié)論。4.根據(jù)教學時間安排和詳細課堂教學進展，必要時老師以學生的身份發(fā)表自己的實驗設(shè)計，或拿出事先準備好的儀器設(shè)備，或讓學生閱讀教材中的相關(guān)內(nèi)容。在這種師生合作中，給學生創(chuàng)造比較、對照和反省的學習時機。5.鼓勵學生質(zhì)疑，或者進展討論，在比較高的層次上進展學

14、生之間的合作。一般情況下，完成上述幾個環(huán)節(jié)之后，學生就可以進展詳細實驗操作，完成整個實驗任務。而此后的實驗過程，在很大程度上與傳統(tǒng)實驗教學是大致一樣的。在實驗教學的終結(jié)階段，應鼓勵學生提出問題。學生能否提出深化的問題，應成為評價實驗教學質(zhì)量的重要標準。學生提出的問題，有可能轉(zhuǎn)化成為學生探究性學習的課題，應鼓勵他們繼續(xù)鉆研。四、幾個值得注意的問題1.課堂演示實驗和學生分組實驗均可施行“自主、合作、探究型實驗教學形式。2.在演示實驗中，學生經(jīng)歷上述過程的前幾個環(huán)節(jié)，可以不動手操作?！爸挥兴袑W生都有所發(fā)現(xiàn)、有所創(chuàng)造才能進展下一步的教學環(huán)節(jié)是一種誤解，因為創(chuàng)造才能的培養(yǎng)是長期的任務，不可能在一節(jié)課內(nèi)

15、完成。在這里我們要特別強調(diào)的是，每次教學活動都要提供才能培養(yǎng)的時機。3.學生分組實驗可分為根本實驗器材使用方法訓練和課題型學生自主實驗兩類，相應地分為兩個階段。在第一階段，老師把第二階段將要用到的實驗器材分類、分批提供給學生，讓學生通過閱讀實驗器材說明書等資料，自主學習各類器材的性能、構(gòu)造、原理、本卷須知及使用方法。老師的角色是實驗技術(shù)人員，為學生學習提供效勞和幫助。老師以提問和讓學生操作表演的形式，把握每個學生對實驗器材的熟悉和使用情況，并及時糾正、指導、示范。老師也可以組織學生在小組內(nèi)互設(shè)故障游戲，互相檢查、互相交流，糾正不當?shù)牟僮餍袨?。第二階段，在學生開展實驗活動之前假設(shè)干天，老師以課題形式向?qū)W生提出實驗任務，同時提出實驗要求如客觀記錄實驗數(shù)據(jù)、實驗報告的標準格式、平安等。老師不提供限定學生思路的實驗資料，只對學生如何查閱有關(guān)資料進展必要的指導，實驗器材的選用、實