建構(gòu)高中物理實驗教學(xué)體系初探

陳建春

傳統(tǒng)教學(xué)觀對物理實驗較為忽視，在教學(xué)大綱的制定、教材的編寫和教學(xué)的過程中，都沒有使物理實驗形成一個完整的體系。這樣將不利于充分發(fā)揮物理實驗在教學(xué)過程中的作用，不利于達(dá)到物理教學(xué)目標(biāo)。本文將對高中物理實驗教學(xué)體系的構(gòu)建做初步探討。

一、建構(gòu)高中物理實驗教學(xué)體系的原則

(一)實驗選擇的原則

(1)探究性原則

中學(xué)教育在承傳人類已積累的知識與技能的同時，還要通過引導(dǎo)學(xué)生親身經(jīng)歷科學(xué)探究的過程，形成科學(xué)的態(tài)度和科學(xué)探究的能力。實驗體系應(yīng)注意選擇有利于發(fā)揮學(xué)生主動性的實驗，適合于形成發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、得出結(jié)論的學(xué)習(xí)過程。

(2)啟發(fā)性原則

作為內(nèi)涵，啟發(fā)性是指用各種方式啟發(fā)學(xué)生深入理解教學(xué)內(nèi)容；作為外延，是指有利于學(xué)生智能的開發(fā)，即啟迪學(xué)生開拓性、創(chuàng)造性的思維。

(3)直觀性原則

由于學(xué)生對物理過程想象力和抽象思維能力還很有限，不用直觀教學(xué)很難使知識具體化、形象化，學(xué)生也很難領(lǐng)會和掌握，特別是實際操作技能和技巧。

(二)實驗整合的原則

(1)系統(tǒng)性原則

物理實驗是一項系統(tǒng)工程，它是由教學(xué)目標(biāo)、實驗內(nèi)容、實驗技能三個子系統(tǒng)所組成，各子系統(tǒng)的功能不是等價的，其中教學(xué)目標(biāo)起著制約其他子系統(tǒng)的作用。

(2)可行性原則

物理實驗體系必須具備兩個可行性條件。主觀上應(yīng)考慮學(xué)生的年齡特點、已有知識基礎(chǔ)和師資水平?？陀^上應(yīng)考慮教學(xué)設(shè)備、地區(qū)差異等因素。只有當(dāng)這兩個基本條件具備，實驗體系才能達(dá)到預(yù)期目的。

(3)科學(xué)性原則

科學(xué)性原則是指實驗?zāi)康?、原理、實驗材料和實驗手段的選擇都是正確無誤的，是符合邏輯的。實驗內(nèi)容應(yīng)方法科學(xué)、結(jié)構(gòu)合理、邏輯嚴(yán)密、可重復(fù)性強(qiáng)。

(4)順序性原則

物理教材作為學(xué)生掌握物理知識的最要的資料，其實驗的安排要與學(xué)生的認(rèn)知水平和心理發(fā)展水平相適應(yīng)。實驗內(nèi)容的組織，要遵循由易到難、由具體到抽象、由簡單到復(fù)雜、循序漸進(jìn)、逐步上升的原則。

二、建構(gòu)物理實驗教學(xué)體系的指導(dǎo)思想

古希臘大哲學(xué)家蘇格拉底善于用啟發(fā)的方法使學(xué)生在不知不覺中接受影響，這種做法在今天仍不失積極的借鑒意義，即可以考慮用教育心理學(xué)理論指導(dǎo)物理實驗教學(xué)體系的建構(gòu)。學(xué)生可能在啟發(fā)中形成完全不同的觀點，彼此交流，加深理解，融合調(diào)整。這樣既能發(fā)揮學(xué)生的主體作用，增強(qiáng)多向信息傳遞，培養(yǎng)學(xué)生的傾聽能力、獨立思考的能力、口頭表達(dá)能力和創(chuàng)造能力，又能使學(xué)習(xí)由封閉轉(zhuǎn)向開放，實現(xiàn)教學(xué)的民主化，使受學(xué)生得到全面發(fā)展。

例如，在進(jìn)行《自由落體運(yùn)動》一節(jié)的教學(xué)時，首先讓學(xué)生觀察紙片、粉筆頭同時下落的情況，學(xué)生會有“重的物體下落快”的想法。再讓學(xué)生觀察“紙片與紙團(tuán)”同時下落的實驗，學(xué)生會想出“物體下落的快慢與重力無關(guān)”。于是學(xué)生會發(fā)現(xiàn)問題：“物體下落的快慢與重力無關(guān)，為什么會出現(xiàn)粉筆頭比紙片下落快的現(xiàn)象呢?”。然后引導(dǎo)學(xué)生討論得出：“空氣的阻力作用非常小時，物體下落的一樣快”的觀點。此時教師要適時進(jìn)行總結(jié)：“我們現(xiàn)在知道了物體下落的規(guī)律：物體下落的快慢與重力無關(guān)，當(dāng)空氣的阻力作用非常小時，物體下落的一樣快”。然后要對提出“重的物體下落快”想法的學(xué)生進(jìn)行鼓勵。接下來向?qū)W生出示：粉筆頭、紙團(tuán)、鑰匙、板擦等物品，讓學(xué)生設(shè)計實驗方案。學(xué)生通過“兩個不同粉筆頭”同時下落的實驗、“粉筆頭與紙團(tuán)”同時下落的實驗或“紙團(tuán)與鑰匙”同時下落的實驗等驗證上面的觀點。再引導(dǎo)學(xué)生得出“沒有空氣時，紙片和其它物體下落的一樣快”的推論。然后教師出示“牛頓管”驗證上面的結(jié)論。最后進(jìn)行總結(jié)：“今天，我們不僅學(xué)到了物體下落的規(guī)律即‘沒有空氣時，紙片和其它物體下落的一樣快，而且發(fā)現(xiàn)了自己的缺點，更為重要的是還能克服自己的不足取得成功。”這讓學(xué)生既享受了自己的成功，又學(xué)會了面對挫折和困難時充滿勇氣和信心，最終將科學(xué)的價值觀內(nèi)化為學(xué)生的意志情感。

三、建構(gòu)高中物理實驗教學(xué)體系的策略

(一)實驗?zāi)繕?biāo)體系的建構(gòu)

實驗體系的構(gòu)建必須以教學(xué)目標(biāo)為指導(dǎo)，才能讓實驗體系更好地為教學(xué)服務(wù)。實驗教學(xué)目標(biāo)整體考慮，構(gòu)成體系，才能科學(xué)、合理地安排實驗。

(二)實驗內(nèi)容體系的建構(gòu)

實驗?zāi)芰χ胁僮鲀x器設(shè)備的能力處于核心地位。是培養(yǎng)重點，抓住這個關(guān)鍵可以有效地帶動其它各項實驗?zāi)芰Φ陌l(fā)展。

(三)實驗技能體系的建構(gòu)

動手操作是物理實驗的顯著特點，操作的過程是手腦并用的活動，即操作技能提高的過程，一定有大腦思維技能的參與并且會得到發(fā)展，這樣對于培養(yǎng)學(xué)生獨立從事科學(xué)研究打下基礎(chǔ)。

四、總結(jié)

高中物理實驗教學(xué)是素質(zhì)教育的重要組成部分，通過實驗?zāi)芘囵B(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣和實事求是的科學(xué)態(tài)度，樹立創(chuàng)新意識。研究高中物理實驗教學(xué)體系對提高學(xué)生素質(zhì)具有重要意義。隨著研究的深入和教育工作者的努力，高中物理實驗教學(xué)理論將會日趨完善。