淺談高中新課改下物理實(shí)驗(yàn)的變革

黃兆章

摘要:本文是本人結(jié)合新課改以來的教學(xué)經(jīng)歷,著重從“物理實(shí)驗(yàn)”提法的轉(zhuǎn)變、物理實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)方式的變革、突出分組實(shí)驗(yàn)、增加了探究性、突出了科學(xué)思想、加入了設(shè)計(jì)因素、《新課改標(biāo)準(zhǔn)》更重視圖線法的應(yīng)用、用信息技術(shù)改造原有的實(shí)驗(yàn)等八個(gè)方面分析了高中新課改中物理實(shí)驗(yàn)的變革。

關(guān)鍵詞:新課改;物理實(shí)驗(yàn);變革

中圖分類號(hào):G633文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1003-2851(2009)11-0157-01

物理學(xué)是一門精確科學(xué),與實(shí)驗(yàn)有密切關(guān)系。隨著江蘇05年進(jìn)入新課改以來,實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容與原來有不同程度的變化。本人將結(jié)合自己在課改以來近四年來的物理教學(xué)實(shí)際,就進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一些經(jīng)歷談一談自己的看法。

一、“物理實(shí)驗(yàn)”提法的轉(zhuǎn)變

高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)將“物理實(shí)驗(yàn)”的提法變?yōu)椤拔锢韺?shí)驗(yàn)與科學(xué)探究”,使物理實(shí)驗(yàn)有了更寬廣的含義。它包含了從提出問題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),到收集、處理、分析數(shù)據(jù),形成實(shí)驗(yàn)結(jié)論和進(jìn)行表達(dá)交流等一系列過程。物理實(shí)驗(yàn)和科學(xué)探究不僅是物理教學(xué)中重要內(nèi)容(程序性知識(shí))和學(xué)習(xí)方式,而且是物理教學(xué)中的教學(xué)目標(biāo)。高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)中在陳述科學(xué)探究的能力時(shí),實(shí)際上包括了對(duì)物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ囊?。同時(shí)把“科學(xué)探究及物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ蟆?、“共同必修模塊”、“選修模塊”并列,作為內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)的三大要求。由此不難看出,相對(duì)于過去,高中物理課程中科學(xué)探究、物理實(shí)驗(yàn)占有更加重要的地位。

二、物理實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)方式的變革

從上面的比較中我們可以看出高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)較之高中物理教學(xué)大綱有兩個(gè)明顯地變化:(1)《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》中關(guān)于物理實(shí)驗(yàn)的描述,不像現(xiàn)行教學(xué)大綱那樣,具體規(guī)定哪些知識(shí)點(diǎn)需進(jìn)行什么樣的演示實(shí)驗(yàn)、哪些知識(shí)點(diǎn)需進(jìn)行什么內(nèi)容的學(xué)生實(shí)驗(yàn),以及這些實(shí)驗(yàn)需要使用什么儀器,實(shí)驗(yàn)的總課時(shí)是多少,等等。過去的演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生實(shí)驗(yàn),甚至隨堂實(shí)驗(yàn)、學(xué)生小實(shí)驗(yàn)等,在《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》中一并以“通過實(shí)驗(yàn)”、“通過實(shí)驗(yàn)探究”、“通過觀察和實(shí)驗(yàn)”等術(shù)語(yǔ)提出了要求。事實(shí)上《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》要求做的實(shí)驗(yàn)比以前大量增加,然而實(shí)驗(yàn)的形式、實(shí)驗(yàn)用的器材、實(shí)驗(yàn)的具體安排卻是靈活的。(2)沒有給出具體的實(shí)驗(yàn)器材,對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力提出了更高、更新的要求。突出了讓學(xué)生自我設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并進(jìn)行科學(xué)探究的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ?。過去的教學(xué)大綱列出了22個(gè)實(shí)驗(yàn),并在“說明”欄目中指出了所用的器材和方法。不僅如此,由于當(dāng)時(shí)教科書的唯一性,實(shí)驗(yàn)的操作實(shí)際上也被固定下來了。課程標(biāo)準(zhǔn)與此不同,它在“內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)”中給出的是物理實(shí)驗(yàn)方面的能力要求,實(shí)驗(yàn)的數(shù)量比過去多,但對(duì)具體器材、方法、操作等的要求卻是非剛性的。應(yīng)該做的學(xué)生實(shí)驗(yàn)與其他教學(xué)內(nèi)容結(jié)成一體,散落在各個(gè)模塊中。

三、突出分組實(shí)驗(yàn)

培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作能力《課程標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)物理概念和物理規(guī)律的學(xué)習(xí),從方法上作了重大調(diào)整,變教師的傳授、灌輸為學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn),通過觀察、分析和歸納,達(dá)到對(duì)概念的理解和規(guī)律的掌握。共同必修模塊中內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)例關(guān)于實(shí)驗(yàn)有以下條目:①通過實(shí)驗(yàn),探究速度隨時(shí)間的變化規(guī)律,體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)在發(fā)現(xiàn)自然規(guī)律中的作用;②通過實(shí)驗(yàn),研究力的平行四邊形定則,理解力的合成與分解;③通過實(shí)驗(yàn),測(cè)量加速度、力、質(zhì)量;④通過實(shí)驗(yàn),探究恒力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系;⑤通過實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。對(duì)上述所列知識(shí)和規(guī)律的學(xué)習(xí),全部是通過實(shí)驗(yàn)來認(rèn)識(shí)的。過去講這些內(nèi)容時(shí),主要靠教師演示和講解來完成,而演示實(shí)驗(yàn)是由教師動(dòng)手的,容易使學(xué)生產(chǎn)生依賴教師的不良習(xí)慣。新課標(biāo)突出分組實(shí)驗(yàn),使學(xué)生既動(dòng)腦又動(dòng)手,分組實(shí)驗(yàn)的過程,可能會(huì)出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)論不一致的情況,這一現(xiàn)象的出現(xiàn),很容易引起學(xué)生對(duì)教材中的實(shí)驗(yàn)結(jié)論產(chǎn)生“疑點(diǎn)”,疑點(diǎn)將成為學(xué)生探索科學(xué)真理的驅(qū)動(dòng)力,并為確信自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果而重做實(shí)驗(yàn),甚至多次重做,只有當(dāng)自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與教材中的結(jié)論一致時(shí),才會(huì)消除疑點(diǎn),同時(shí)又鍛煉了學(xué)生的意志。

四、增加了探究性

探究精神要貫穿于整個(gè)課程,包括學(xué)生實(shí)驗(yàn)在內(nèi)。中學(xué)課程里的學(xué)生實(shí)驗(yàn)有探究性的、驗(yàn)證性的、測(cè)量性的(少數(shù)幾個(gè)所謂實(shí)驗(yàn)用于技能訓(xùn)練,其實(shí)算不上“實(shí)驗(yàn)”),即使是驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn),也要體現(xiàn)探究精神。例如,《物理必修二》中有一個(gè)實(shí)驗(yàn)“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”,過去學(xué)生按教師的指示,一步一步地操作,得出結(jié)論就可以了;現(xiàn)在不同了,在簡(jiǎn)述了實(shí)驗(yàn)原理之后,教科書提出了以下幾個(gè)“要注意的問題”。(1)重物下落過程中,除了重力外會(huì)受到哪些阻力?怎樣減少這些阻力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響?(2)重物下落時(shí),最好選擇什么樣的兩個(gè)位置作為過程的開始和終結(jié)?這段課文是在“提出問題”,學(xué)生要做的是做出猜想、然后通過自己的操作或者邏輯分析得出結(jié)論。實(shí)際教學(xué)中有的學(xué)生就曾指出,空氣阻力未必是最重要的,紙帶與計(jì)時(shí)器的摩擦對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響可能更大。學(xué)生還特意把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器調(diào)得不再豎直,把這種情況下測(cè)得的下落速度與調(diào)直時(shí)的測(cè)量結(jié)果對(duì)比,以支持他的觀點(diǎn)。這不就是在做科學(xué)探究嗎?在另一個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)“探究求合力的方法”(《物理必修一》第四章)中,沒有像以前一樣寫明應(yīng)該怎樣操作、會(huì)看到什么現(xiàn)象、現(xiàn)象說明什么問題、最后得出什么結(jié)論,而是在簡(jiǎn)單介紹原理之后指出“探究時(shí)應(yīng)該注意下面幾個(gè)問題”。這幾個(gè)問題實(shí)際上是對(duì)學(xué)生的指導(dǎo),不過不是用灌輸?shù)姆绞?而是引導(dǎo)學(xué)生通過自己的思維活動(dòng),在獨(dú)立思考的基礎(chǔ)上獲得知識(shí)。這樣做不僅能使學(xué)生更好地學(xué)到這段知識(shí),更重要的是使學(xué)生提高今后獲取知識(shí)的能力,發(fā)展自己的獨(dú)立人格。

總而言之,高中物理實(shí)驗(yàn)的改革,不是一朝一夕就能奏效的,它需要每個(gè)物理教師都做一個(gè)有心人,在教學(xué)實(shí)踐中抓住一切契機(jī),持之以恒地進(jìn)行滲透、培養(yǎng),才能獲得成功。