【摘 要】加強(qiáng)物理實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)的永恒課題,也是我國物理教學(xué)的歷來主張。物理新課程倡導(dǎo)科學(xué)探究的教學(xué)思想,而物理實(shí)驗(yàn)作為物理科學(xué)探究的重要思想和方法,在新課程的教學(xué)中占有重要的地位。新的課程一改過去以書本為主,實(shí)驗(yàn)為輔的教學(xué)方式,把實(shí)驗(yàn)地位空前提升,要求物理教學(xué)要以實(shí)驗(yàn)為主,還要加強(qiáng)物理實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新,使學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦地“學(xué)”科學(xué),從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、創(chuàng)新的意識(shí)和能力。
【關(guān)鍵詞】物理課程標(biāo)準(zhǔn);物理實(shí)驗(yàn)
一、新課程體系中物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的變化
經(jīng)全國中小學(xué)教材審定委員會(huì)2002年審查通過的全日制普通高級(jí)中學(xué)教科書(人教版)在編寫時(shí)已經(jīng)注意加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。而2004年初審?fù)ㄟ^的全日制普通高級(jí)中學(xué)教科書,在編寫時(shí)更加加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)探究和實(shí)踐活動(dòng),注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)以及對(duì)科學(xué)探究的興趣和熱愛。
二、與新課標(biāo)配套的物理教材中實(shí)驗(yàn)的具體內(nèi)容是:
1.學(xué)生實(shí)驗(yàn):用物理實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的器材做的定量實(shí)驗(yàn),這些實(shí)驗(yàn)要求由學(xué)生分組進(jìn)行。書中把這些實(shí)驗(yàn)編入教材正文中,標(biāo)題上都注明“實(shí)驗(yàn)”二字,且多數(shù)設(shè)計(jì)為探究性實(shí)驗(yàn),如必修1第二章第一節(jié)就是實(shí)驗(yàn):探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律,通過探究實(shí)驗(yàn)、觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、畫出v-t圖像,由學(xué)生自己得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論。這里由探究實(shí)驗(yàn)得到物理規(guī)律,而不再是過去的用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證科學(xué)規(guī)律,實(shí)驗(yàn)地位的提高是顯而易見的。
2.演示:在課堂上由教師操作,同學(xué)們觀察、討論。在演示實(shí)驗(yàn)中鼓勵(lì)學(xué)生參與,且演示實(shí)驗(yàn)的個(gè)數(shù)有所增加,幾乎每堂課都有實(shí)驗(yàn)。
3.實(shí)驗(yàn):在書中以欄目的形式出現(xiàn),在課堂上由學(xué)生自己操作完成,這些實(shí)驗(yàn)多數(shù)都為定性實(shí)驗(yàn)且較為簡單、用時(shí)短,老師可以處理為邊學(xué)邊實(shí)驗(yàn)方式,強(qiáng)化探究性的學(xué)習(xí)。如:探究求合力的方法,探究作用力與反作用力的關(guān)系等等。
4.做一做:在“做一做”欄目中,很多是實(shí)驗(yàn)性的活動(dòng)。例如:《自由落體運(yùn)動(dòng)》一節(jié)中教材上安排的“做一做”,利用直尺的自由落體高度測定人的反應(yīng)時(shí)間。
此類小實(shí)驗(yàn),使用的是一些生活中的器材,可操作性很強(qiáng),趣味性也很強(qiáng)。一方面增加學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,另一方面與實(shí)際相聯(lián)系,拓寬學(xué)生的知識(shí)面。
5.問題與練習(xí):和以往教材不同,在課后練習(xí)里不光有定量求解的題目,也給出一些實(shí)驗(yàn)性的題目。
三、中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段的變化
在新課程下的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,除像以往一樣重視常規(guī)儀器和常規(guī)教學(xué)手段的應(yīng)用外,還力爭將現(xiàn)代化教學(xué)手段應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)中,如:傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、攝影攝像技術(shù)、多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等?,F(xiàn)代化教學(xué)手段,極大地推動(dòng)了實(shí)驗(yàn)的發(fā)展,也極大地推動(dòng)了實(shí)驗(yàn)教育的發(fā)展,它能提供教學(xué)資源,創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境,引導(dǎo)科學(xué)探究,滿足實(shí)驗(yàn)需要,促進(jìn)互動(dòng),實(shí)施評(píng)價(jià)。
DIS系統(tǒng)是傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與真實(shí)實(shí)驗(yàn)的結(jié)合。它有利于使學(xué)生了解現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)技術(shù)的思想方法,解決教學(xué)中的難點(diǎn)實(shí)驗(yàn),提供更多的探究實(shí)驗(yàn)課題,學(xué)生進(jìn)行某些探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和探究技能的訓(xùn)練。
四、中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式的變化
新課標(biāo)下的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式,也相對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)方式有了一定的變化。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式從教學(xué)內(nèi)容、教材編排、教學(xué)方式都沒有給學(xué)生留出足夠的空間,不注重學(xué)生的差異,學(xué)生的主動(dòng)性、創(chuàng)造性和學(xué)習(xí)潛能不能得到充分發(fā)揮的。新課程背景下實(shí)施實(shí)驗(yàn)教學(xué)尊重個(gè)體差異突出主體地位,開放實(shí)驗(yàn)思路,實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的多樣化,同時(shí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)開放實(shí)驗(yàn)管理,把合作的權(quán)利和方法交給學(xué)生,將研究方法貫穿于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的始終,實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式也多樣化,演示實(shí)驗(yàn)形象直觀,還適當(dāng)?shù)刈冄菔緸樘骄?,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力,同時(shí)增強(qiáng)實(shí)踐性實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)。
物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)還提倡隨手取材應(yīng)用低成本教具,“自制教具”會(huì)因技術(shù)發(fā)展而變化,但不會(huì)因現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展而消亡,其特點(diǎn)是:成本比較低廉,親切、吸引學(xué)生參與、給學(xué)生更多動(dòng)手動(dòng)腦機(jī)會(huì),有利于滲透創(chuàng)造性的教育。
五、新教材中實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的創(chuàng)新
1.設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn).新課改下的物理教學(xué)對(duì)學(xué)生提出了更高的要求,設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)也就應(yīng)運(yùn)而生,它要求學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,運(yùn)用所學(xué)過的物理規(guī)律、實(shí)驗(yàn)方法和熟悉的實(shí)驗(yàn)儀器自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,它涉及到選擇器材,安排實(shí)驗(yàn)步驟,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)表格,進(jìn)行誤差分析,對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行思考質(zhì)疑等,設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)對(duì)于考察學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力具有積極的意義。如:用單擺法測定重力加速度;用油膜法估測分子的大?。粶y定玻璃的折射率。
2.實(shí)驗(yàn)中的估測.在進(jìn)行物理學(xué)研究的過程中,常使用估測法求得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。用估測法進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn),是應(yīng)用物理知識(shí),根據(jù)具體情況,把握問題的本質(zhì),抓住主要數(shù)量關(guān)系因素,忽略次要因素進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并對(duì)被測物理量的數(shù)量或算式的結(jié)果作出大概的推算或估算。提高估測能力是物理學(xué)習(xí)的需要,也是訓(xùn)練思維、發(fā)展智力的需要,是運(yùn)用相關(guān)物理知識(shí)和規(guī)律,對(duì)問題進(jìn)行綜合判斷和分析的素質(zhì)和能力的體現(xiàn)。如用圓錐擺粗略驗(yàn)證向心力的表達(dá)式的實(shí)驗(yàn)。
3.課題研究.在普通高級(jí)中學(xué)進(jìn)行課題研究,是我國高中物理課程的一項(xiàng)重大改革。這項(xiàng)活動(dòng)有利于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的習(xí)慣,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),訓(xùn)練學(xué)生參與實(shí)踐的能力。如必修1提供了“橋梁的研究”的例子,必修2提供了“潮汐現(xiàn)象”的例子。
人類在不停地進(jìn)步,課程改革還在不停的發(fā)展,物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的發(fā)展總趨勢為具有設(shè)計(jì)性、綜合性和創(chuàng)造性的特點(diǎn),實(shí)驗(yàn)將向低成本自制教具、高科技的利用、開設(shè)“物理實(shí)驗(yàn)專題”模塊、擴(kuò)大課題研究范圍等方向發(fā)展,同時(shí)更加注重演示方法和實(shí)驗(yàn)方法的研究。實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容與方式也呈現(xiàn)領(lǐng)域、學(xué)科之間的融合和綜合的趨勢。
(作者單位:江蘇省溧陽高級(jí)中學(xué))