改進(jìn)高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的初步探索

1、改良高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的初步探究一、高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀高中物理實(shí)驗(yàn)及其教學(xué)是物理課程和物理教學(xué)的一個(gè)重要組成局部，它既是物理教學(xué)的重要根底，又是物理教學(xué)的重要內(nèi)容、方法和手段，在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的教育中具有獨(dú)特的地位和全方位的功能。當(dāng)前，高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)必須注意以下幾個(gè)問(wèn)題，那就是：實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視與加強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)設(shè)備的添置與更新，學(xué)生動(dòng)手理論才能、創(chuàng)新思維才能的進(jìn)步。在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的課堂上，經(jīng)?？梢钥吹揭恍┮?jiàn)怪不怪的現(xiàn)象，試舉三例：現(xiàn)象一：媒體實(shí)驗(yàn)就是學(xué)生通過(guò)媒體“看實(shí)驗(yàn)。過(guò)去的實(shí)驗(yàn)“看黑板，如今的實(shí)驗(yàn)“看錄像、“看投影。令人難以理解的是，一些本來(lái)可以讓學(xué)生動(dòng)手做的實(shí)驗(yàn)卻用多媒體來(lái)展示，被稱(chēng)為是

2、“現(xiàn)代技術(shù)的運(yùn)用。現(xiàn)象二：程式化實(shí)驗(yàn)，雖然學(xué)生動(dòng)手，但以單純的機(jī)械操作為主。學(xué)生根據(jù)老師講解的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、器材、步驟，像做播送操那樣，按照規(guī)定的程式進(jìn)展操作，去獲取老師或書(shū)本所要求得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或?qū)嶒?yàn)結(jié)果，而不需要去考慮實(shí)驗(yàn)為什么要這樣做，怎樣去做，更不必考慮實(shí)驗(yàn)中可能會(huì)存在什么問(wèn)題，以及需要如何去解決。現(xiàn)象三：試題實(shí)驗(yàn)，就是學(xué)生用筆“做實(shí)驗(yàn)。由老師編制的大量實(shí)驗(yàn)試題不僅增加了學(xué)生的學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)，而且挫傷了學(xué)生動(dòng)手理論的積極性，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)在“應(yīng)試的泥潭里越陷越深。這些現(xiàn)象從一定程度上反映了高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問(wèn)題，那就是“重知識(shí)、輕方法；重講授、輕活動(dòng)；重結(jié)論、輕過(guò)程；重機(jī)械訓(xùn)練、輕本質(zhì)體驗(yàn)。長(zhǎng)此

3、以往，學(xué)生實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的積極性必然會(huì)受到壓抑，實(shí)驗(yàn)教學(xué)也將流于形式，事倍功半甚至勞而無(wú)功。由此想到，能否通過(guò)老師更新教學(xué)觀念，轉(zhuǎn)變陳舊的教學(xué)方式，促進(jìn)學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)方式發(fā)生改變，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)走出困境?二、高中物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)方式的改變上海全面推進(jìn)素質(zhì)教育，二期課改提出“以改變學(xué)習(xí)方式為打破口，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和理論才能。從高中生的心理開(kāi)展特點(diǎn)看，相對(duì)初中生，他們具有更為強(qiáng)烈的探究未知的動(dòng)機(jī)，他們思維活潑，興趣廣泛，自尊心強(qiáng)，絕不會(huì)滿足于“按圖索驥、“按方抓藥式的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)，因此改變陳舊的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)方式是必然的、合理的選擇。1.學(xué)生實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)目的的改變實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)目的是學(xué)生實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的靈魂。上海新課程方案將“

4、態(tài)度與價(jià)值觀、過(guò)程才能與方法、知識(shí)與技能三方面整合起來(lái)，作為各學(xué)科課程目的的共同框架，表達(dá)了新課程的價(jià)值追求，即由以知識(shí)為本位轉(zhuǎn)向以開(kāi)展為本位。充分挖掘物理實(shí)驗(yàn)的教育功能，研究制訂高中階段各個(gè)物理實(shí)驗(yàn)詳細(xì)的學(xué)習(xí)目的，使之成為實(shí)現(xiàn)知識(shí)、才能、態(tài)度有機(jī)整合的載體，并進(jìn)一步形成高中物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的總體目的，為物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)明確了方向。如下表所示。其中：表1為高中物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)總體目的框架，表2為高二階段物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)目的的例如，具有較強(qiáng)的操作性。2.探究有效的、多樣化的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)方式在物理實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中，學(xué)習(xí)方式應(yīng)該多樣化。單一、被動(dòng)的實(shí)驗(yàn)會(huì)使學(xué)生感到枯燥、乏味，必須增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的興趣性、問(wèn)題性、探究性和應(yīng)用性。讓學(xué)

5、生成為實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的主人，老師成為學(xué)生實(shí)驗(yàn)的組織者和合作者，而不是權(quán)威的講授者和示范者，特別關(guān)注學(xué)生親身的感悟與體驗(yàn)?；诓煌膶W(xué)生對(duì)象和不同的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，這些形式可以選擇，各有側(cè)重，又互不割斷。各種形式舉例如下：自主活動(dòng)通過(guò)學(xué)生自覺(jué)地參與實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，確定實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，制定?shí)驗(yàn)方案，選擇實(shí)驗(yàn)方法，監(jiān)控實(shí)驗(yàn)過(guò)程，評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，從而完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)?；顒?dòng)過(guò)程特別強(qiáng)調(diào)的是學(xué)生實(shí)驗(yàn)的主動(dòng)性，老師的作用是對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的困難提供必要的指導(dǎo)和幫助。高一年級(jí)學(xué)生開(kāi)展“落體運(yùn)動(dòng)加速度的研究。要求學(xué)生二人一組，運(yùn)用頻閃照相研究鋼球下落的加速度。學(xué)生必須完成以下任務(wù)：方案設(shè)計(jì)直接測(cè)什么?如何測(cè)？；裝置調(diào)試；標(biāo)尺制作；實(shí)地拍攝；照片分

6、析；實(shí)驗(yàn)報(bào)告。老師提供的幫助：方案設(shè)計(jì)提示；頻閃技術(shù)指導(dǎo)；參與討論，提供器材，進(jìn)展質(zhì)疑，點(diǎn)撥思維。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中扮演的是主角，以理論者、研究者的身份積極參與，主動(dòng)性得到充分的發(fā)揮。合作學(xué)習(xí)合作與交流是一種高效的學(xué)習(xí)方式。老師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程采用小組合作的學(xué)習(xí)方式，讓學(xué)生在合作交流中獲得知識(shí)，促進(jìn)理解，進(jìn)步才能，增長(zhǎng)才干，形成學(xué)習(xí)團(tuán)隊(duì)，對(duì)學(xué)生的開(kāi)展會(huì)產(chǎn)生積極的促進(jìn)作用。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是高中物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)才能的較高要求，是對(duì)學(xué)生操作技能和思維品質(zhì)的綜合檢測(cè)，是有效的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)方式之一。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是情景新、方法活，具有開(kāi)放性，要求學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的原理有透徹的理解，對(duì)實(shí)驗(yàn)器材有所取舍和組合，能根據(jù)設(shè)計(jì)的

7、要求和條件，進(jìn)展分析和判斷，制定實(shí)驗(yàn)的方案，通過(guò)實(shí)驗(yàn)全過(guò)程的描繪和詳細(xì)步驟的施行，得出有關(guān)的結(jié)論并做出必要的說(shuō)明。轉(zhuǎn)貼于論文聯(lián)盟.ll.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循如下原那么：合理性；準(zhǔn)確性；可行性；簡(jiǎn)潔性。高一學(xué)生研究單擺及其規(guī)律之后，教材提供了測(cè)重力加速度的方案。然而許多物理場(chǎng)景，如運(yùn)動(dòng)學(xué)中的自由落體、豎直上拋，動(dòng)力學(xué)中的超重、失重現(xiàn)象，斜面上的勻變速運(yùn)動(dòng)等都涉及到重力加速度。所以，當(dāng)老師提出“能否自行設(shè)計(jì)測(cè)定重力加速度的其他方案?時(shí)，立即激發(fā)了學(xué)生的發(fā)散思維。同學(xué)們提出了多種方案，并走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，通過(guò)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)去體驗(yàn)真實(shí)，檢驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的合理性，分析測(cè)量結(jié)果的可靠性，而不是僅僅停留在理論的假設(shè)上。實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)

8、寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度、習(xí)慣，學(xué)會(huì)科學(xué)表達(dá)的重要環(huán)節(jié)，也是實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的必要形式。課題組不贊成過(guò)去那種“填充式的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，主張學(xué)生自己撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表格。明確要求學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)展全面總結(jié)，包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c原理、實(shí)驗(yàn)儀器選用與步驟、數(shù)據(jù)測(cè)量與處理過(guò)程、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與問(wèn)題討論，以及實(shí)驗(yàn)條件與干擾因素等。實(shí)驗(yàn)報(bào)告應(yīng)力求準(zhǔn)確可靠、完好簡(jiǎn)明、表達(dá)標(biāo)準(zhǔn)、有創(chuàng)意。小課題作業(yè)適當(dāng)布置類(lèi)似于課題研究的“小課題作業(yè)，讓學(xué)生經(jīng)歷一個(gè)搜集信息、處理信息和得出結(jié)論的過(guò)程，在過(guò)程中學(xué)習(xí)一些探究的方法，對(duì)改善學(xué)生學(xué)習(xí)方式具有重要作用。走向生活學(xué)生開(kāi)展的重要根底是他們的經(jīng)歷和經(jīng)歷?！皬纳钭呦蛭锢恚瑥奈锢碜呦蛏鐣?huì)，是新課程

9、的根本理念。在物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)過(guò)程中，讓學(xué)生關(guān)心生活、關(guān)心社會(huì)，浸透“科學(xué).技術(shù).社會(huì)(STS)的教育，著眼點(diǎn)在于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，學(xué)會(huì)從開(kāi)展的角度去考慮周?chē)氖澜?，并通過(guò)這種學(xué)習(xí)方式感受生活、感受自然，促進(jìn)學(xué)生對(duì)科學(xué)的關(guān)注、好奇和興趣。動(dòng)手做物理實(shí)驗(yàn)室的全天候開(kāi)放，為學(xué)生實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)提供了動(dòng)手動(dòng)腦的活動(dòng)天地。學(xué)生實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中有解不開(kāi)的疑惑，對(duì)某些現(xiàn)象有特別的興趣，都可以在他們認(rèn)為方便的時(shí)候，到實(shí)驗(yàn)室與老師一起進(jìn)展討論，并動(dòng)手做。創(chuàng)造合適學(xué)生的學(xué)習(xí)環(huán)境，對(duì)促進(jìn)學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變、開(kāi)闊學(xué)生的視野和空間、實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)的拓展和遷移具有重要作用。例如，高二學(xué)生周晨辰發(fā)現(xiàn)，經(jīng)常因?yàn)榻淌议T(mén)鎖未開(kāi)，導(dǎo)致一些同學(xué)在門(mén)外無(wú)奈等

10、候。為什么必須用鑰匙開(kāi)門(mén)呢?能否創(chuàng)造一種定時(shí)開(kāi)門(mén)的鎖?他想到一個(gè)“絕妙的點(diǎn)子：鬧鐘和門(mén)鎖的組合。于是，幾個(gè)同學(xué)一起組成了“周晨辰小組，從動(dòng)手拆卸開(kāi)場(chǎng)，研究鬧鐘和開(kāi)鎖的原理，進(jìn)一步設(shè)想用鬧鐘來(lái)控制門(mén)鎖的方案。在老師的幫助和合作下，他們結(jié)合物理實(shí)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)反復(fù)的理論和探究，終于成功地研制了“自動(dòng)開(kāi)鎖器。他們?cè)凇白鲋袑W(xué)，動(dòng)手解決了實(shí)際的問(wèn)題，極大地進(jìn)步了學(xué)習(xí)物理的積極性。三、高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式的改良高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生根本的實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技能的過(guò)程，也是學(xué)生物理思維的訓(xùn)練過(guò)程。老師應(yīng)精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，以用于不同的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，滿足學(xué)生的不同需求，達(dá)成各種實(shí)驗(yàn)教學(xué)目的，使物理實(shí)驗(yàn)更合適學(xué)生的學(xué)習(xí)

11、，促使學(xué)生積極地參與和體驗(yàn)。教學(xué)方式的改良立足以下幾點(diǎn)：從學(xué)生的生活經(jīng)歷出發(fā)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；讓學(xué)生通過(guò)自己的理論感知、體驗(yàn)物理客觀世界；引發(fā)學(xué)消費(fèi)生問(wèn)題，鼓勵(lì)學(xué)生想像和猜想；重視過(guò)程的自我評(píng)價(jià)；有足夠的信息量；有合作與交流的時(shí)間與空間；有信息化、生活化的學(xué)習(xí)環(huán)境；注意技能標(biāo)準(zhǔn)與思維創(chuàng)新的交融；浸透物理科學(xué)方法，科學(xué)態(tài)度、科學(xué)精神。改良的教學(xué)方式主要有：1.“實(shí)驗(yàn)-訓(xùn)練方式“實(shí)驗(yàn)-訓(xùn)練教學(xué)方式，用于培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和實(shí)驗(yàn)方法。應(yīng)讓學(xué)生明白實(shí)驗(yàn)“做什么和“怎樣做，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的參與、體驗(yàn)和理解。同時(shí)，學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程的合理、標(biāo)準(zhǔn)、協(xié)調(diào)、純熟程度，要通過(guò)學(xué)生不斷地反應(yīng)調(diào)節(jié)才能得心應(yīng)手。老師

12、的示范點(diǎn)撥，要精到、簡(jiǎn)明、嫻熟。高中物理實(shí)驗(yàn)，幾乎所有工程都有技能訓(xùn)練的要求。比方，根本測(cè)量?jī)x器的使用，實(shí)驗(yàn)誤差和數(shù)據(jù)處理，多用表測(cè)量電壓、電流和電阻，練習(xí)使用示波器，以及DIS實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)用。要通過(guò)嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，讓學(xué)生進(jìn)展有效的模擬，到達(dá)如下的要求：可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模_地選擇和使用物理測(cè)量工具、物理實(shí)驗(yàn)裝置，合理地安排實(shí)驗(yàn)步驟，標(biāo)準(zhǔn)、純熟地組裝和調(diào)試設(shè)備，積極地完成實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)任務(wù)，并能初步學(xué)會(huì)排除實(shí)驗(yàn)故障，初步學(xué)會(huì)分析實(shí)驗(yàn)誤差及其產(chǎn)生原因，寫(xiě)出完好的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。2.“實(shí)驗(yàn)一歸納方式“實(shí)驗(yàn)-歸納教學(xué)方式，往往用于學(xué)生物理概念的形成階段。老師應(yīng)創(chuàng)設(shè)情景，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中學(xué)會(huì)像科學(xué)家那樣地思維，

13、自己設(shè)想實(shí)驗(yàn)方法，控制實(shí)驗(yàn)條件，排除干擾因素，在實(shí)驗(yàn)中測(cè)量數(shù)據(jù)，獲取信息，交流信息，處理信息，在信息中尋找和發(fā)現(xiàn)規(guī)律。從物理現(xiàn)象的觀察和物理實(shí)驗(yàn)的研究分析中歸納出結(jié)論，是高中學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)歸納思維方法的有效途徑。3.“實(shí)驗(yàn)-探究方式“實(shí)驗(yàn)-探究教學(xué)方式，用于學(xué)生學(xué)習(xí)和探究物理規(guī)律。老師要盡可能為學(xué)生提供參與“完好的科學(xué)探究過(guò)程的時(shí)機(jī)，讓學(xué)生根據(jù)已有的背景知識(shí)和可靠的物理事實(shí)，通過(guò)推理和想像來(lái)提出問(wèn)題，并形成假設(shè)或提出某種猜想，然后設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究方案，選擇儀器、設(shè)備、工具來(lái)搜集證據(jù)，并通過(guò)分析數(shù)據(jù)來(lái)驗(yàn)證假設(shè)或修正假設(shè)，最后形成實(shí)驗(yàn)探究結(jié)果。理論說(shuō)明，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究中將會(huì)得到極大的滿足。4.“實(shí)驗(yàn)-應(yīng)用方式“實(shí)驗(yàn)-應(yīng)用教學(xué)方式，通常用于學(xué)生物理概念、規(guī)律的復(fù)習(xí)和應(yīng)用，并不局限于實(shí)驗(yàn)室?，F(xiàn)實(shí)生活中的許多實(shí)際問(wèn)題，學(xué)生很有興趣，但已超越物理學(xué)科學(xué)習(xí)的詳細(xì)情境。設(shè)想以實(shí)際的問(wèn)題為載體、以學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究為特征，引導(dǎo)學(xué)生把已經(jīng)掌握的知識(shí)、技能遷移到現(xiàn)實(shí)生活中，解決真實(shí)的問(wèn)題，開(kāi)展學(xué)生的理論才能和應(yīng)用才能。實(shí)際上，對(duì)高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式的改良還很有限。許多問(wèn)題還有待進(jìn)一步的解決。比方：對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的評(píng)價(jià)，學(xué)習(xí)方式的個(gè)性化和多樣化，DIS實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)用。這一領(lǐng)域的研究也正是我們物理教育工作者面臨的一個(gè)研究的重點(diǎn)。【參考文獻(xiàn)】1上海市教育委員會(huì).上海市中學(xué)物理課程標(biāo)準(zhǔn)試行稿N.上海：上海教育出版社，