黃子強(qiáng)

摘 要：本文在分析中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，提出了針對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)實(shí)施的對(duì)策，并著重闡述了探索設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的新構(gòu)想。

關(guān)鍵詞：探究；創(chuàng)新

實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)的基礎(chǔ)，是檢驗(yàn)物理理論的標(biāo)準(zhǔn)，在學(xué)生建立完整的物理概念和導(dǎo)出正確物理規(guī)律的課堂教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)是最活躍最具生命力的部分。縱觀物理學(xué)史，物理大師們?yōu)樘角笪锢硎澜绲膴W秘，曾運(yùn)用科學(xué)的實(shí)驗(yàn)給人以啟迪，揭示事物的變化規(guī)律。從伽俐略的比薩爾斜塔實(shí)驗(yàn)到法拉第十年磨一劍，揭示“磁生電”的奧秘，再到盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)。他們正是通過(guò)這些或簡(jiǎn)單或復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)操作，再現(xiàn)事物變化的情景，讓事實(shí)為他們的理論說(shuō)話，令人不得不信服。當(dāng)我們?cè)谝龑?dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)時(shí)，應(yīng)該充分認(rèn)識(shí)到物理這門(mén)實(shí)驗(yàn)學(xué)科的特征，通過(guò)觀察、操作、分析實(shí)驗(yàn)全過(guò)程，給學(xué)生提供清晰的感性認(rèn)識(shí)體驗(yàn)，這應(yīng)該是學(xué)生物理知識(shí)建立的基礎(chǔ)，也是提高學(xué)生綜合能力必經(jīng)途徑，且物理實(shí)驗(yàn)在增加物理教學(xué)的趣味性方面，也有它不可替代的作用。面對(duì)21世紀(jì)培養(yǎng)創(chuàng)新人才的需要，認(rèn)真探討物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和提高創(chuàng)新能力的問(wèn)題是十分重要、勢(shì)在必行的.下面是筆者的分析：

中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題：

近年來(lái)對(duì)中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀的調(diào)查結(jié)果表明，由于高考指揮棒的引導(dǎo)，加之有關(guān)教育主管部門(mén)對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的重視，強(qiáng)化了實(shí)驗(yàn)教學(xué)，大力開(kāi)展了實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究，有的把演示實(shí)驗(yàn)改為分組實(shí)驗(yàn)，有的根據(jù)教材、學(xué)生特點(diǎn)，適當(dāng)增加了一些課外實(shí)驗(yàn)，但也有人覺(jué)得“做實(shí)驗(yàn)不如講實(shí)驗(yàn)”，“講實(shí)驗(yàn)不如背實(shí)驗(yàn)”，加之多媒體進(jìn)入課堂，使得部分教師過(guò)分追求、迷戀多媒體的模擬實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生看看了事，不重視讓學(xué)生看實(shí)物，實(shí)際操作.總而言之，目前相當(dāng)數(shù)量的教師不做或少做實(shí)驗(yàn)，放棄了運(yùn)用實(shí)驗(yàn)的直觀教學(xué)方法，這一現(xiàn)象嚴(yán)重妨礙了培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的人才。另一方面，從教師的角度說(shuō)，目前中學(xué)物理教師在物理實(shí)驗(yàn)中對(duì)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與操作的心理活動(dòng)不佳，缺乏實(shí)驗(yàn)測(cè)量的操作技巧，缺乏設(shè)計(jì)、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)以及排除故障的創(chuàng)造性能力，缺乏實(shí)驗(yàn)考核的命題能力，從而大大影響了學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)。從教學(xué)模式方面講，中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本原則沒(méi)有得到充分的體現(xiàn)，教學(xué)方式呆板，無(wú)論從內(nèi)容還是方式都沒(méi)有給學(xué)生留出足夠的發(fā)展空間。由于教學(xué)設(shè)備和教學(xué)時(shí)空的限制，現(xiàn)行教材為學(xué)生提供的實(shí)驗(yàn)方案大多著眼于單層次、單側(cè)面的操作，有較大的極限性和片面性。如分組實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō)，教材明白給出了實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃?、儀器、步驟乃至注意事項(xiàng)，面面俱到，學(xué)生只是照著現(xiàn)成的實(shí)驗(yàn)步驟或跟著教師動(dòng)幾下，取幾個(gè)數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)就算完成了，同一時(shí)間、同一個(gè)實(shí)驗(yàn)，同一種方法、相同的儀器、規(guī)定時(shí)間內(nèi)、得出同一結(jié)論，這就是我們實(shí)驗(yàn)課的現(xiàn)狀。這種模式不利于提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，不利于引導(dǎo)學(xué)生突破思維定勢(shì)這個(gè)思維障礙，不利于學(xué)生創(chuàng)新思維方法的形成，不利于學(xué)生智能的發(fā)展.

針對(duì)以上存在的問(wèn)題，有必要研究新的、適合學(xué)生身心發(fā)展的探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。

1 中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)實(shí)施的對(duì)策

1.確定指導(dǎo)思想，強(qiáng)化目標(biāo)

在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中確定以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，用實(shí)驗(yàn)來(lái)展開(kāi)，激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣，發(fā)揮學(xué)生參與教學(xué)的主動(dòng)性和積極性，培養(yǎng)學(xué)生操作實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐能力和創(chuàng)造能力，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的研究，盡量把驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改為探索性實(shí)驗(yàn)，把演示實(shí)驗(yàn)改為邊講邊實(shí)驗(yàn)，通過(guò)挖掘教學(xué)內(nèi)容的學(xué)術(shù)性，有機(jī)地把課內(nèi)探索延伸到課外?？傊?，尊重科學(xué)，實(shí)事求是，面對(duì)群體，以實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新教育為前提，使學(xué)生達(dá)到掌握物理實(shí)驗(yàn)技能和科學(xué)方法，養(yǎng)成科學(xué)態(tài)度，學(xué)會(huì)運(yùn)用實(shí)驗(yàn)手段解決物理問(wèn)題的能力為指導(dǎo)思想。

強(qiáng)化目標(biāo)，要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程中自始至終抓好“七個(gè)正確”：其一，選擇儀器正確；其二，安裝調(diào)試實(shí)驗(yàn)裝置正確；其三，操作規(guī)程正確；其四，觀察方法正確；其五，測(cè)量讀數(shù)正確；其六，處理數(shù)據(jù)正確；其七，實(shí)驗(yàn)結(jié)論正確.

2.探索改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，發(fā)揮主導(dǎo)、主體功能

大力探索改革不適應(yīng)新時(shí)期形勢(shì)的中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，建立起按科學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)程序、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程、指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)方法、培養(yǎng)創(chuàng)新能力的“引導(dǎo)—探索—實(shí)驗(yàn)—掌握”教學(xué)模式.這種教學(xué)模式應(yīng)充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，突出學(xué)生的主體地位.教師充分相信學(xué)生，使學(xué)生主動(dòng)參與實(shí)驗(yàn).課本讓學(xué)生看，實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生做，思路讓學(xué)生想，疑難讓學(xué)生議，錯(cuò)誤讓學(xué)生析.讓學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，利用物理實(shí)驗(yàn)，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)作用，最大限度地調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性.變單向信息傳遞為雙向式、多向式信息傳遞與交流，教師在課內(nèi)講重點(diǎn)、關(guān)鍵點(diǎn)和注意點(diǎn)，發(fā)揮好主導(dǎo)調(diào)控作用.主要方式是采取提問(wèn)、答疑、討論、觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、動(dòng)手操作等.在實(shí)驗(yàn)中，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)方法和創(chuàng)新能力的培養(yǎng).

按教學(xué)大綱規(guī)定必做的分組實(shí)驗(yàn)，采用一人一組，總體安排，并將學(xué)生分成三種類(lèi)型：第一類(lèi)是理解能力差，反應(yīng)較慢，動(dòng)作緩慢；第二類(lèi)是思維敏捷，動(dòng)作粗糙；第三類(lèi)是獨(dú)立思考，動(dòng)手能力強(qiáng).不管哪類(lèi)學(xué)生整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程全部由學(xué)生自己獨(dú)立完成，教師必要時(shí)答疑引路.另外要還改革實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書(shū)寫(xiě)，實(shí)驗(yàn)報(bào)告不要求統(tǒng)一的格式，只要求與中學(xué)物理教學(xué)相聯(lián)系，寫(xiě)出本實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵、有何不足.

3.改革考試方法，加大實(shí)驗(yàn)考核力度

中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)考試總體要求是把考理論和考操作結(jié)合起來(lái)，全面反映學(xué)生實(shí)驗(yàn)課的基本要求；不論哪類(lèi)學(xué)生考試的原則都是把考實(shí)驗(yàn)和做實(shí)驗(yàn)結(jié)合起來(lái).

2 利用設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

在抓好演示實(shí)驗(yàn)和分組實(shí)驗(yàn)的同時(shí)，努力開(kāi)拓實(shí)驗(yàn)教學(xué)的新構(gòu)想，探索設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的新路子.設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)需要靈活、綜合地運(yùn)用所學(xué)的物理以及相關(guān)學(xué)科的知識(shí)和技能，還需要學(xué)生：（1）查閱資料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)方法；（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，正確選擇實(shí)驗(yàn)儀器；（3）設(shè)計(jì)獨(dú)特的實(shí)驗(yàn)構(gòu)思；（4）獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作.因而利用設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)苡行У嘏囵B(yǎng)學(xué)生解決物理問(wèn)題的能力和創(chuàng)造能力，對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法教育.

1.設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)選題的原則

設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)選題的原則是不要求突出實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的復(fù)雜性，題目只給出實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?，由學(xué)生根據(jù)目的要求去獨(dú)立查閱資料，獨(dú)立制訂實(shí)驗(yàn)方案，在自己認(rèn)真思考的基礎(chǔ)上，提出自己分析、解決問(wèn)題的設(shè)想，然后在教師的指導(dǎo)下獨(dú)立地去解決，最后寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)報(bào)告.

2.設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)類(lèi)型

從設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)形式上，我們將設(shè)計(jì)性課題分為兩種類(lèi)型：第一，給定某種儀器設(shè)備，要求完成某一物理量的測(cè)定或某一物理現(xiàn)象的觀察研究；第二，只提出測(cè)量要求，不限定實(shí)驗(yàn)方法和所用儀器，完成某一物理量的測(cè)量任務(wù)

3.設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的分類(lèi)

第一，測(cè)量某一物理量的課題.如“測(cè)定動(dòng)摩擦因數(shù)”的課題，給學(xué)生刻度尺、秒表、天平、砝碼、細(xì)繩、帶有滑輪的長(zhǎng)木板、滑塊m、重物M、彈簧秤、支架等，由學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。再如，測(cè)量彈簧的頸度系數(shù)與哪些量有關(guān)，如何設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)等。這類(lèi)實(shí)驗(yàn)便于結(jié)合實(shí)際，促進(jìn)學(xué)生把基礎(chǔ)知識(shí)轉(zhuǎn)化為能力.

第二，探討研究和應(yīng)用的課題.比如：比比誰(shuí)的“水火箭”發(fā)射的更遠(yuǎn)，你有幾種方法可以測(cè)某一電阻的阻值，哪一種最精確，哪一種最方便。這類(lèi)實(shí)驗(yàn)可以培養(yǎng)學(xué)生思維的靈活性，開(kāi)拓學(xué)生思路，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性.

3 實(shí)施過(guò)程中需注意的問(wèn)題

第一，相信學(xué)生，給學(xué)生足夠的空間，但在必要時(shí)又要給以適當(dāng)?shù)膸椭▽?shí)驗(yàn)器材的準(zhǔn)備、知識(shí)方面的答疑解難。

第二，注意結(jié)果的修正，如果學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中得出了錯(cuò)誤的結(jié)論，一定要尋找原因，及時(shí)修正，以免給學(xué)生今后學(xué)習(xí)造成負(fù)面影響。

第三，得出實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(jié)論一個(gè)很重要的作用是為學(xué)生理解、掌握知識(shí)做準(zhǔn)備的，要幫助學(xué)生順利完成由感性到理性的飛躍，不能停留在表層，而忽略了抽象、升華。