康小平 何仲 趙魯梅 黃槐仁

摘? 要 物理學(xué)是一門實驗科學(xué)，物理實驗教學(xué)和物理理論教學(xué)具有同等重要的地位。在物理教學(xué)中，物理實驗是實現(xiàn)物理教學(xué)目標(biāo)的主要手段之一，是培養(yǎng)學(xué)生操作技能，提高學(xué)生綜合能力的主要手段。探索物理實驗教學(xué)技能培養(yǎng)的有效方法和途徑，培養(yǎng)本科生物理實驗技能和創(chuàng)新性開展中學(xué)物理實驗教學(xué)工作的能力。

關(guān)鍵詞 物理實驗教學(xué);教學(xué)技能;開放實驗室;自制教具

中圖分類號：G642? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2018）18-0119-03

1 引言

高等教育的根本任務(wù)是培養(yǎng)人才，以滿足社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和多元化需求。實驗教學(xué)是高等教育的重要領(lǐng)域，是培養(yǎng)學(xué)生實踐能力、探究精神、創(chuàng)新能力的主要平臺[1]。教學(xué)技能培養(yǎng)的模式應(yīng)當(dāng)與國家的改革發(fā)展方向和需求相契合，確保教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。當(dāng)前高等學(xué)校教育改革轉(zhuǎn)型及內(nèi)涵式發(fā)展的重要課題就是如何提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，著重培養(yǎng)學(xué)生的全面素質(zhì)、創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新能力[2]。物理學(xué)專業(yè)是綜合性、實踐性很強(qiáng)的專業(yè)，該專業(yè)重要的實踐環(huán)節(jié)主要是培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)意識、中學(xué)物理實驗教學(xué)技能、自制教具與設(shè)計實驗技能，初步掌握中學(xué)物理實驗研究的方法，基本具備制定中學(xué)各類物理實驗的教學(xué)策略能力和創(chuàng)新性開展實驗教學(xué)工作能力，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。

根據(jù)教育部《關(guān)于大力推進(jìn)教師教育課程改革的意見》、基礎(chǔ)教育新課標(biāo)理念和物理學(xué)科知識與教學(xué)能力要求，從教學(xué)內(nèi)容、實驗教學(xué)策略、開放實驗室、說實驗、自制教具等環(huán)節(jié)，探索中學(xué)物理實驗教學(xué)技能培養(yǎng)的有效方法和途徑，培養(yǎng)學(xué)生具備中學(xué)物理實驗教學(xué)能力和創(chuàng)新性開展中學(xué)物理實驗的教學(xué)工作能力。

2 調(diào)整更新物理實驗教學(xué)內(nèi)容

教學(xué)內(nèi)容是實驗教學(xué)技能培養(yǎng)的重要部分，體現(xiàn)實驗教學(xué)技能的總體要求和建設(shè)目標(biāo)。物理實驗教學(xué)技能訓(xùn)練的教學(xué)內(nèi)容主要包括現(xiàn)代教育教學(xué)的基本理論簡介（發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)理論、建構(gòu)主義教學(xué)理論、發(fā)展性教學(xué)論）、物理實驗基本理論、新課程理念下物理實驗教學(xué)的基本類型與教學(xué)實施策略、物理課堂實驗技能和物理教學(xué)演示技能、中學(xué)物理實驗教學(xué)研究、開放實驗室、說實驗、自制教具等方面。根據(jù)中學(xué)物理新課程標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)及時調(diào)整更新物理實驗教學(xué)內(nèi)容，做到與時俱進(jìn)，適應(yīng)當(dāng)前基礎(chǔ)教育課程改革的新形勢，突出教師職業(yè)技能與學(xué)科專業(yè)技術(shù)實踐能力培養(yǎng)的核心地位，為人才培養(yǎng)和提高教育教學(xué)質(zhì)量服務(wù)。

3 實驗教學(xué)實施

物理學(xué)是一門實驗科學(xué)。物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)及其理論的建立，都有堅實的實驗基礎(chǔ)。物理實驗教學(xué)和物理理論教學(xué)具有同等重要的地位。中學(xué)物理實驗教學(xué)實施是教學(xué)實施的重要部分。在物理教學(xué)中，物理實驗是實現(xiàn)物理教學(xué)目標(biāo)的主要手段之一，是培養(yǎng)學(xué)生操作技能、發(fā)展學(xué)生非智力因素、提高學(xué)生綜合能力的主要手段[3]。掌握物理實驗教學(xué)的基本形式和策略，能有效組織實施多樣化的實驗教學(xué)，實現(xiàn)物理實驗教學(xué)的主要目標(biāo)和任務(wù)，主要靠熟練的物理實驗技能作支撐。實施多元結(jié)合的實踐教學(xué)，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)、基礎(chǔ)知識、思維方法、研究解決問題能力的提高，對推動高校本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程，具有重要作用和深遠(yuǎn)意義。

實驗教學(xué)實施的基本策略? 物理實驗是中學(xué)物理教學(xué)的基礎(chǔ)，通過實驗教學(xué)幫助學(xué)生建立正確的物理概念，掌握物理規(guī)律，是提高物理教學(xué)質(zhì)量、增強(qiáng)教學(xué)效果的保障[4]。中學(xué)物理實驗大致可分為演示實驗、學(xué)生分組實驗、師生探究實驗和課外實驗四種類型。新課程改革把實驗作為貫穿中學(xué)物理課程的主脈絡(luò)，注重三維目標(biāo)對實驗教學(xué)的要求，突出把物理實驗作為學(xué)生獲取知識、培養(yǎng)素養(yǎng)、提高技能、發(fā)展能力的重要手段，凸顯了以實驗為基礎(chǔ)的物理學(xué)科特點。

1）盡量選擇常見、耐用且貼近生活的實驗器材。提倡使用身邊的物品進(jìn)行物理實驗，拉近物理學(xué)與生活的距離，增強(qiáng)實驗效果，使物理抽象的內(nèi)容形象化，引發(fā)學(xué)生更強(qiáng)烈的欲望和興趣，讓學(xué)生深切地感受到科學(xué)的真實性，感受到科學(xué)和社會、科學(xué)和日常生活的關(guān)系，提高應(yīng)用知識的能力，突破解決教學(xué)難點。

2）注重學(xué)生分組探究實驗教學(xué)。分組實驗以學(xué)生為主體，讓學(xué)生經(jīng)歷探究過程、學(xué)習(xí)探究方法，體現(xiàn)學(xué)生的主體性、探索性和創(chuàng)新精神，培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰ΑＶ袑W(xué)物理探究實驗要素包括提出問題、做出假設(shè)（猜想）、設(shè)計實驗、實施計劃、分析討論、評估、交流與合作。實驗探究目標(biāo)是整個實驗教學(xué)活動的出發(fā)點和最終歸宿，它對實驗教學(xué)起著導(dǎo)向作用。在學(xué)生分組實驗教學(xué)中，創(chuàng)造條件讓學(xué)生獨立操作實驗，正確使用儀器和工具，讓學(xué)生在實驗中觀察思考，自己去發(fā)現(xiàn)問題，分析討論問題，總結(jié)實驗過程，得出結(jié)論，培養(yǎng)學(xué)生的實驗素養(yǎng)、創(chuàng)新精神和實踐能力。

3）重視課外實驗。課外實驗是課堂教學(xué)的延伸，是教學(xué)活動從封閉走向開放的體現(xiàn)，是中學(xué)物理教學(xué)的重要組成部分。從生活中選擇課題進(jìn)行實驗探究，能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，增強(qiáng)學(xué)生的實驗技能，養(yǎng)成科學(xué)作風(fēng)和良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，也是培養(yǎng)創(chuàng)新精神、實踐能力的一個重要途徑。在實驗教學(xué)中注重課外實驗的科學(xué)性、安全性和趣味性，增強(qiáng)實驗效果，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的能力。

4）注重現(xiàn)代教育技術(shù)與物理實驗教學(xué)的整合。以信息技術(shù)為主要特征的現(xiàn)代教育技術(shù)與物理教學(xué)相結(jié)合，是國際物理教育發(fā)展的重要趨勢。信息技術(shù)是物理教學(xué)的輔助手段和演示工具，對于受條件限制的實驗項目，可充分利用信息技術(shù)進(jìn)行虛擬仿真實驗，增強(qiáng)物理實驗課堂教學(xué)的表現(xiàn)力和感染力，提高實驗教學(xué)效率。

開放實驗室? 開放式實驗室建設(shè)是高等教育改革的方向，是培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力人才的重要環(huán)節(jié)。為適應(yīng)教學(xué)改革的需要，充分利用現(xiàn)有教學(xué)資源，鼓勵學(xué)生利用課余時間參與實驗室的教學(xué)環(huán)節(jié)，掌握力學(xué)、電學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)實驗特點和教學(xué)要求，特別是熟練掌握開放探究實驗室50個實驗項目，涉及聲、光、電、力、磁、能、水、氣、新材料等九個方面的內(nèi)容，集時代性、科學(xué)性、知識性、趣味性、操作性于一體，將光的反射、聲的傳播、力的分解、電的產(chǎn)生、水的循環(huán)、能的轉(zhuǎn)化、磁場變化等自然常識和科學(xué)原理以最直觀的形式演示出來。學(xué)生親自操作，動腦動手，發(fā)現(xiàn)其中的奧妙，掌握其中的科學(xué)原理。讓每一位學(xué)生都能親身體驗科技活動，進(jìn)行相關(guān)的實踐研究，進(jìn)一步加深對科學(xué)原理的理解，感悟科學(xué)的深奧，培養(yǎng)科學(xué)興趣，增強(qiáng)動手能力和探究實驗教學(xué)基本能力。

說實驗? 說課既是一種具有創(chuàng)新意義的教學(xué)研究活動，又是中學(xué)教師職業(yè)技能訓(xùn)練的主要內(nèi)容。說課是指任課教師在規(guī)定時間內(nèi)從教育理論高度對已備好的課進(jìn)行概述，以表明對教材的理解情況，以及教學(xué)目的的確定、教學(xué)總體設(shè)計、教學(xué)方法選擇等的依據(jù)。說課的基本環(huán)節(jié)是說教材、說學(xué)生、說教法與手段、說教學(xué)程序。在中學(xué)物理實驗教學(xué)技能訓(xùn)練中，要求學(xué)生每人從25個物理探究實驗項目中隨機(jī)抽取兩個項目進(jìn)行實驗教學(xué)說課，說實驗教學(xué)目標(biāo)，說實驗原理，說實驗器材，說實驗內(nèi)容和教法，說實驗教學(xué)程序，說實驗特點與要求，說學(xué)生素養(yǎng)和能力的培養(yǎng)。

通過說實驗活動，讓學(xué)生掌握說課的基本要素，說實驗教學(xué)思路軌跡，說實驗教學(xué)方案如何設(shè)計，設(shè)計依據(jù)是什么，如何體現(xiàn)實驗教學(xué)目標(biāo)等，著重培養(yǎng)學(xué)生說實驗課的基本能力。如學(xué)生范麗丹在“聲音的產(chǎn)生與傳播”實驗設(shè)計中通過一系列的實驗，探究了聲音是由振動產(chǎn)生的，聲音的傳播需要介質(zhì)，通過觀察實驗，氣體、固體、液體都可以傳播聲音，而且它們的傳播速度還可能不同，真空不能傳聲。該實驗設(shè)計在第三屆“華夏杯”全國物理教學(xué)技能大賽中喜獲實驗創(chuàng)新獎。

自制教具? 自制教具具有取材容易、價格低廉、原理直觀、易于普及等特點，能豐富實驗教學(xué)內(nèi)容，提升物理實驗教學(xué)的廣度，對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實驗?zāi)芰ζ鸫龠M(jìn)作用。自制教具要有明確的目的，突出物理原理，注重自制教具的科學(xué)性、實用性、針對性和安全性，在新課程教學(xué)改革中具有廣闊的應(yīng)用空間。在中學(xué)物理實驗教學(xué)技能訓(xùn)練中，要求學(xué)生每人基于中學(xué)物理教材任選內(nèi)容，自制教具，展示教具，說教具（包括說實驗原理、實驗設(shè)計、實驗使用方法與特點）。該教學(xué)環(huán)節(jié)作為課程考核的重要組成部分。

目前，在每年舉辦的全國物理教學(xué)技能競賽中，自制教具已經(jīng)成為不可或缺的競賽內(nèi)容。近幾年的實踐活動表明，自制教具對于創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，提高大學(xué)生與研究生的物理實踐能力和綜合素質(zhì)，具有極好的促進(jìn)效果。如傳感器現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于社會發(fā)展及人類生活的各個領(lǐng)域，包括農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、航天技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)、資源開發(fā)、海洋探測、環(huán)境監(jiān)測、安全保衛(wèi)、家用電器等。陳勁同學(xué)在完成傳感器實驗后，利用溫控傳感器設(shè)計并制作一臺溫控電風(fēng)扇，演示效果好，且實用性很強(qiáng)。在第二屆“華夏杯”全國物理教學(xué)技能大賽中，現(xiàn)場評委對該溫控電風(fēng)扇給予很高評價，授予實驗創(chuàng)新獎。幾年來，學(xué)校在全國物理教學(xué)技能競賽中取得優(yōu)異成績，榮獲一等獎、二等獎達(dá)20項。

4 結(jié)語

實驗教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生實驗?zāi)芰蛣?chuàng)新精神的重要環(huán)節(jié)。新課程理念下，中學(xué)物理教學(xué)突出把物理實驗作為學(xué)生獲取知識、培養(yǎng)素養(yǎng)、提高技能、發(fā)展能力的重要手段。中學(xué)物理實驗教學(xué)技能培養(yǎng)的主要任務(wù)是讓學(xué)生熟悉中學(xué)物理實驗類型和特點，基本掌握物理實驗教學(xué)的基本形式和策略，自制教具，培養(yǎng)學(xué)生具備中學(xué)物理實驗教學(xué)能力和創(chuàng)新性開展中學(xué)物理實驗教學(xué)工作能力。實驗教學(xué)研究是培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識的師范類本科生的重要環(huán)節(jié)，是理論聯(lián)系實際，培養(yǎng)學(xué)生掌握科學(xué)方法和提高動手能力的重要平臺。

參考文獻(xiàn)

[1]霍劍青.應(yīng)用信息技術(shù)培養(yǎng)創(chuàng)新型人才實驗教學(xué)模式的思考與實踐[J].物理與工程，2013（6）：26-29.

[2]佟林杰，孟衛(wèi)東.我國高等教育內(nèi)涵式發(fā)展“四維一體”模式構(gòu)建[J].現(xiàn)代教育管理，2013（10）：44-47.

[3]中公教育教師資格考試研究院.物理學(xué)科知識與教學(xué)能力（高級中學(xué)）[M].北京：世界圖書出版公司，2014：1-48.

[4]張德啟，李新鄉(xiāng)，陶洪，等.物理實驗教學(xué)研究[M].北京：科學(xué)出版社，2010：1-30.