逍遥学能 2016-04-15 08:58
摘要：本文通过对传统的中学物理实验教学中存在的一些弊端进行剖析，提出了新课改下的中学物理实验教学的主要特征，并思考怎样推进中学物理实验教学的改革模式。
关键词：新课 物理实验 实验教学
一、问题的提出
物理学是一门以实验为基础的自然科学。回顾物理学的产生和发展过程，可以发现实验是研究物理问题最基本的手段和方法，自始自终发挥着极其重要的作用。培根说过：凡是希望对于在现象背后的真理得到毫无怀疑的快乐的人，就必须知道如何使自己献身于实验。同样，物理实验在物理教学中也占有举足轻重的地位。中学物理实验是实现物理教学目标的基本手段，是实现手、眼、脑综合运用的过程。物理课程标准明确规定了实验教学的任务，并把培养学生的实验技能作为中学物理教学的目的之一，力求通过实验来加强中学物理的教学，提高教学效果，培养学生的观察能力、操作能力、分析能力。在新课改下的今天，强化实验教学就显得更加突出，尤为重要。物理新课程标准旨在进一步提高学生的科学素养，而科学精神中的探究精神、创新精神等在物理实验中学生都可以得到充分的训练和培养。因此，在新课改形势下，就必须对现行中学物理实验教学进行改革，是为急务。
二、传统的中学物理实验教学中存在的一些弊端
1.落后性和局限性
当今的科技发展一日千里，教学仪器设施设备在不断地更新换代，而中学物理实验室特别是农村中学用的还是八十年代的小车＋木块，现代化的教学手段不能充分用在中学物理实验教学中，中学物理实验大多数与科技前沿相距太远，受到教材、场地、实验器材以及时间等的限制，实验就只能停留在教材中和实验室里，使学生感觉物理实验毫无趣味可言，严重制约了学生学习的趣味性、主动性、能动性以及探究性。
2.单一性
我国实验教学的一个怪现象是录像实验和试题实验。为了应付中考，教师想出了提高课堂效率的绝招：用录像实验详细讲解实验要点、步骤，代替学生动手操作；用试题实验讲原理与设计思想，学生在实验中动脑不动手。这种浓缩的实验教学方式对于应付考试有时还比较管用，这种理论与实践的脱离，严重制约着物理教学水平的整体提高。著名物理学家杨振宁曾对中、美两国学生的物理学习进行比较研究，指出：中国的学生学习非常刻苦，基础知识丰富、扎实，且善于考试，但他们却普遍存在动手能力差，不善于提出问题等缺陷。这与其它大量的信息资料表明的是同一个事实：中国基础教育最为突出的弊端之一就是忽视了对学生进行动手能力的培养。在物理课堂教学中，实验一方面能培养学生的学习兴趣和激发学生的求知欲，另一方面能创设学生有效掌握知识的学习环境，能使学生在注意力高度集中的情况下处于教师创设的情景中，达到我看了，我记了；我做了，理解了，这正是教师演示实验和学生分组实验能达到的效果，而课堂教学中教师如果对该做的实验不做，一带而过给出结论，忽视了课堂的探究过程，学生往往处于我听了，我忘了的状态，虽然在短时间内有些印象，但容易遗忘。
3.包办性
传统的实验教学侧重于基本的实验技能，过多地强调实验操作的规范化。学生在实验中往往动手不动脑，出现以单纯的机械操作为主。学生根据教师讲解的实验目的、器材、步骤，像做广播操那样，按照规定的程序进行操作，去获取教师或教材所要得到的数据或实验结果，而不去考虑实验为什么要这样做，怎样去做，更不去考虑实验中可能会存在什么问题，以及需要如何去解决。在这种实验教学模式下，学生对实验的认识只停留在表面上，体会不到实验的真正意义，当然也就谈不上探究与创新。久而久之，学生对实验也就失去了兴趣，出现有些学生相互之间抄袭数据，甚至瞎编造数据，这种实验报告就显得一点儿没有意义，且违背了我们教育的培养初衷。
在新课程中增加了一些探究性实验，教师似乎也比较注重探究性实验，然而往往有不少实验的探究只停留在了表面上，要学生真正体验科学上的探究，还存在不少的困难。比如，以人教版九年义务教育课程课程标准实验教科书物理八年级下册第九章第七节《磁生电》为例：本节课为典型的探究课，教材要求学生从实验现象中归纳得出产生感应电流的条件。教师教学设计时一般安排为随堂实验课。学生按图连接电路，按表格填写实验现象，然后由实验现象得出结论。一切竟如此轻松！学生感叹，那么简单的结论，法拉第竟花费了十几年的时间去探究！为什么学生竟会有如此的想法？为什么学生难以体会科学家们从事科学探究的艰辛？原因在哪里？原来是在课堂探究实验中教师给定的预设条件太具体化了：实验器材，线路连接，具体要观察的现象，要记录的表格都有了，有时教师从教学时间考虑，甚至连实物图都事先给连好了，学生在课堂上只剩下在表格中填有电流或无电流，实验中其实就没有了探究的味道。至于本实验的关键与重难点，学生如何从实验现象归纳得出产生感应电流的条件，应该说对学生的思维要求还是挺高的，可是不少学生在课前预习过教材，在做实验之前也就早已知道了结论，这样的探究还有多少是真正探究的价值！
三、新课改下中学物理实验教学的主要特征
新课程的培养目标定位于培养全体学生的科学素养，新课程标准使中学物理实验教学有了新的要求和新的特点，促使物理实验从内容到形式都发生了较大的变化。
1.物理实验的趣味化
物理实验根源于假设加验证的探究性质，这决定它具有极大的动机，来激发学生学习兴趣的功能，但是以往物理课程教学因过分强调学科中心和知识系统，使物理实验的学术化偏向十分明显。国内外的各种调查显示，很多中学生对物理学习的兴趣正在明显降低，甚至一些学生放弃了对物理的学习。导致这一状况的原因固然是多方面的，但物理实验能否激发学生的探究兴趣、求知欲望和动手学好，这也是新课程标准反要求的，应该引起我们的关注与思考。有教师创新关于力的实验：设计了筷子提米、瓶口吞蛋、不沉底的针等实验，这些实验简单易行，趣味性强，效果也明显。有效地提高了物理实验的趣味性，创设趣味实验等新的实验形式，使实验系列化、多样化，这是今后教学中需要强化的教学目标和教学途径。
2.物理实验的微型化
微型实验同常规实验相比，具有仪器简单、村料少、省时省力、现象明显等特点。由于微型实验来源于生活、应用于生活，能极大地激发学生物理学习的兴趣，有效提高课堂教学的质量。同时，由于微型实验的器材来源广泛，取材容易，可达到人手一套器材，从而能实现人人动手。学生通过动手做实验和自制教具或学具，既训练动手能力和创新能力等，又增强了自信心；既体验了自主实验的成就感，又强化了实验的参与意识。
3.物理实验的生活化
物理是一门实践性应用性很强的科学，物理现象无时不在，无处不有，物理知识广泛地渗透到个人和社会生活的各个方面。为此，我们有理由创设一些新的物理实验形式，如生活中的物理实验、家庭小实验等，使学生认识和理解物理对个人和社会的价值，营造学科学、爱科学、用科学的氛围，在潜移默化中对学生进行科学的生活和生活中的科学教育。
4.物理实验的社会化
将从生活走向物理、从物理走向社会、面向全体学生的物理这些理念落实到物理教学中，要求整个课堂教学中贴近生活、贴近社会，使学生学习有用的物理。作为物理课程教学内容的一个重要组成部分，物理实验尤其要注意联系学生的生活和社会实际。这一方面可以提高学生的科学兴趣，使学生感到物理就在自己的身边；另一方面也可使学生在掌握物理知识的基础上，了解其应用的原理。因此，通过物理实验来解释和解决日常生活和社会实际问题，对于拓展物理实验的功能，培养学生的科学素养和提高学生的致用能力，具有十分重要的意义。
四、新课改下中学物理实验教学改革模式的探讨
1.改落后性为先进性
对现有物理仪器设施设备尽快更新。运用现代化的教学手段，使学生实验更加直观、简便、准确，更具有吸引力。教师还可以适当地增加一些近代物理实验，让实验走在教材的前面，让学生初步了解和接触科技前沿。
2.改局限性为开放性
经常开放实验室。由于人的个性差异，有些学生往往不满足于课堂上所看到的或书本上所接触到的实验，他们往往表现出较强的动手欲望，有些学生则动手能力不强，有时想自己试着做实验，又怕做不成功，在实验中往往处于旁观者的位置。因此不定期地开放实验室，既可以给动手能力强的学生施展身手机会，又可以为动手能力较差的学生提供锻炼自己，提高实验能力的便利。具体办法可以采取自愿参加、全方位开放的形式，或根据兴趣爱好组织专题研究和探讨，学生也可以根据自己的情况和需要，复习已经学过的实验的操作，自主选择实验方法或自主选择身边的材料去做各种实验，完成自己设计的小实验等。无论采取哪种形式和基于何种目的，这些实验都将极大地激发学生的学习兴趣，增强学生的动手能力，这样也能达到将实验室搬出学校，将仪器搬回家中，让学生摆脱课本、实验室、器材的限制，真正做到实验教学的改革开放，引导学生去探究和发现，培养学生的观察能力、想象能力和创造能力。
3.改单一性为多样性
（1）改验证性实验为探究性实验。我们可以尝试改力的合成为研究合力与分力的关系。在实验中，先让学生通过观察实验现象，总结现平行四边形法则，这样让学生在实验中先获得感性认识，再上升到理性认识，比起单纯地教师演示、讲解的效果，学生对学习物理的兴趣更强，对物理规律的理解也更加深刻。
（2）加强理论与实践的联系。例如：讲开关时，教师让学生多接触生活中常用的开关；讲变压器时，教师可以带领学生认识家用电器中的小型变压器或参观发电厂。在课外活动中指导学生修理实验仪器、开设小型家用电器等课外活动小组，让实验更加贴近学生的生活、深入生活，用所学的物理知识去解决实际问题，进一步培养学生的动手能力，激发学生的求知欲望。
4.改包办性为独立性
独立完成一个实验，要求学生具有扎实的基础知识，严密的思维能力，熟练的实验技能。而培养学生的独立实验能力，最好的办法是指导学生尝试课本外的探究性实验和设计性实验。例如研究白炽灯泡的电阻随电压变化的关系的实验，可以指导学生独立设计电路（要考虑滑动变阻器的分压接法和限流接法，电流表的内、外接法），选择器材（电源、电流表、电压表的量程、滑动变阻器等），处理实验中的突发问题（如电路不通、缺少器材等）和记录、处理数据，最后再与额定值相比较，分析实验误差的来源。学生的独立实验是巩固物理知识，培养学生思维能力、动手能力以及发挥学生主动能动性的重要手段之一。
总之，新课改下的中学物理实验教学的改革应注重把实验的改进与培养学生的创新精神相结合，不仅要让学生明确实验改进的必要性，学会改进的方法与技术，体验改进成功的喜悦，更要注重启发学生运用所学的物理知识去进行创新。
参考文献：
[1]陶洪．《物理实验论》．广西：广西教育出版社，1996.
[2]安忠．刘炳升．《中学物理实验教学研究》．北京：高等教育出版社，1986.
[3]廖伯琴．《物理教学探讨》．重庆：物理教学探讨杂志社，第26卷第317期。2008，（6）：13-15.