淺談新課改下高中物理實驗教學模式的探討

淺談新課改下高中物理實驗教學模式的探討

　　摘要：新課改下的高中物理實驗教學，應尊重學生差異發展，以學生自主實驗為突破口，通過實驗激發學生興趣，提高學生的科學素質，使開放實驗室成為培養學生創新能力的基地，努力構建尊重學生差異發展的高中物理實驗教學的模式，為學生的終身發展提供動力。

　　關鍵詞：探索性實驗　趣味實驗　實驗教學模式　設計型實驗

　　高中物理實驗及其教學是物理課程和物理教學的一個重要組成部分，它既是物理教學的重要基礎，又是物理教學的重要內容、方法和手段，在培養學生科學素養的教育中具有獨特的地位和全方位的功能。新課程改革倡導科學探究，重在培養學生的創新精神和實踐能力。新課改要求重視物理實驗，改革高中物理實驗教學的模式。

　　1、高中物理實驗教學模式的現狀與問題

　　現在高中物理實驗教學中，經�？梢钥吹揭恍┮姽植还值哪Ｊ剑�具體表現為以下四種模式：

　　模式之1：“看實驗”教學模式。老師往往會用“媒體實驗”代替真實實驗，“媒體實驗”就是學生通過媒體“看實驗”。落后時代的實驗“看黑板”，現代技術的今天實驗“看錄像”、“看投影”。令人難以理解的是，一些原本可以讓學生動手做的實驗卻用多媒體來展示，還美其名曰是“現代技術的運用”。

　　模式之2：“程式化實驗”教學模式。這種模式下的實驗雖然學生動了手，但以單純的機械操作為主。學生根據教師講解的實驗目的、器材、步驟，像做廣播操那樣。學生按照規定的程式進行操作，去獲取教師(或書本)所要求得到的實驗數據(或實驗結果)，而不需要去考慮實驗為什么要這樣做，怎樣去做，更不必考慮實驗中可能會存在什么問題，以及有問題如何去解決等。

　　模式之3：“試題實驗”教學模式。就是教師要求學生“用筆做實驗”。由教師編制的大量實驗試題不僅增加了學生的學業負擔，而且挫傷了學生動手實踐的積極性，使實驗教學在“應試”的泥潭里越陷越深。

　　模式之4：“應試式、齊步走實驗”教學模式。這種模式的實驗教學一方面僅重視高考實驗，而不重視非高考要求的小實驗及生活中的實驗;另一方面又不能針對學生的實際和學生發展的差異因材施教、發展興趣實驗和創新實驗，而是統一要求。這種實驗教學模式會降低學生學習興趣，扼殺學生的創造力。

　　上述物理實驗教學模式從一定程度上反映了高中物理實驗教學存在的問題，那就是“重知識、輕方法;重講授、輕活動;重結論、輕過程;重機械訓練、輕實質體驗;重統一要求、輕個體差異”。長此以往，學生實驗學習的積極性必然會受到壓抑，實驗教學也將流于形式，事倍功半甚至勞而無功。

　　2、高中物理實驗教學模式的變革

　　新課改下的高中物理實驗教學，應以學生自主實驗為突破口，通過實驗激發學生興趣，提高學生的科學素質，使開放實驗室成為培養學生創新能力的基地，為學生的終身發展提供動力。具體做到以下幾點：

　　(1)利用趣味實驗激發學生學習的興趣

　　學習興趣是一種能促進人的智力活動，調動學習積極性、自覺性和創新性的心理因素和內在動力。高中物理教學中要經常引人一些趣味性的實驗來激發學生的學習興趣。例如，學習靜電屏蔽時，可做如下趣味實驗：高壓電網網外有放電火花，而網內小鳥卻安然無恙;學習力學時，可做“瓦碎蛋全”的趣味實驗。這樣的趣味實驗會強烈激發學生的好奇心和求知欲，進而強化學生學習的內部動機。

　　(2)利用典型物理學史實驗滲透物理科學思想

　　物理學史中許多經典的實驗是我們進行物理科學思想教育的寶貴資源，我們物理教師要善于選擇改造合適的史學實驗，利用這些實驗滲透物理科學思想。例如：自由落體的實驗研究、布朗運動現象的實驗觀察、電磁感應的實驗、密立根油滴實驗、泊松亮斑的演示實驗等，這些實驗體現了物理學中普遍的思想和特殊的方法，有助于提高學生的科學實驗素養。

　　(3)關注體現探究的本質，改“驗證性實驗”為“探索性實驗”

　　牛頓認為：“沒有大膽的猜想，就做不出偉大的發現”。在物理實驗教學中，要不斷激勵學生通過觀察、比較、歸納、類比等探究手段，提出種種假設和猜想，激發探究欲望。部分驗證性實驗改為探索性實驗，學習科學家的探秘思路和方法，使之達到不同層次的探究能力目標。驗證性實驗與探索性實驗的教學模式的程序是不同的， 驗證性實驗的程序是：問題--原理--結論--實驗 ;探索性實驗的程序是：問題——實驗——討論——結論 。驗證性實驗往往是“教師做，學生看;教師講，學生記”的方式，學生缺少主動性，談不上探究能力的訓練;而探索性實驗讓學生通過自己探索、觀察分析，能使學生學習如何發現問題、觀察實驗、如何用學過的知識解決新問題或發現新規律，同時更能激發其學習動機，加強學生的探究能力。例如，新教材中將驗證牛頓第二定律的實驗改為探究加速度與力的關系、探究加速度與質量的關系;驗證力的平行四邊形定則學生實驗也可以改為探究力的合成定則實驗。這樣，改“驗證性實驗” 為“探索性實驗”。通過一種探索的渠道，學生獲得的就不僅僅是死記的使用儀器的方法和實驗原理，學生實驗的動機得到加強，探究能力也會有顯著提高。

　　(4)關注實驗的設計思想， 改“測量型實驗”為“設計型實驗”

　　關注實驗的設計思想就是在實驗教學中不僅僅讓學生掌握如何去進行操作，還要讓學生領會這個實驗是如何進行設計的，有什么巧妙之處。如用單擺測定重力加速度、用油膜法估測分子的大小實驗體現了放大的思想，伏安法測電阻、靜電場等勢線描繪實驗體現了等效的思想。高中物理中許多實驗都可以重新進行設計或創意，在教學中引導學生根據實驗目的、原理自行設計實驗方案。通過學生自行設計實驗，可使學生的整體思維能力、知識運用能力、實驗操作能力、以及探究能力得到全面提高。例如，測量電源的電動勢和內阻實驗本是“測量型實驗”，教材采用伏安法。我們教師可以把它改為“設計型實驗”，通過指導學生理論探究讓學生自己選擇測量電路是電流表內接還是外接;探究設計不同電路產生的測量誤差有何不同;同時也可以讓學生自己探究設計出“伏歐法”電路和“安歐法”電路;并可以進一步指導學生先設計測量電流計電阻電路，然后可以準確測出電源電動勢和內阻。這樣把“測量型實驗”改為“設計型實驗”，對擴展學生視野，活躍學生思維是很有益的，同時學生的探究能力也得到了訓練和加強。

　　(5)關注實驗的創新精神，把“演示實驗”變為師生共同參與的“隨堂實驗”

　　物理演示實驗具有形象真實、生動有趣的特點，能為學生在形成物理概念、得出物理規律前營造出活生生的物理情景，使學生感受倍深。心理學研究表明：人的動作記憶效率比語言文字記憶效率要高好幾倍。“百聞不如一見，百看不如一做”說的就是這個道理。在教學中我們讓學生參與到演示實驗中,從而調動學生的積極性和注意力。先只讓學生了解該實驗的實驗原理和實驗的關鍵步驟等，對實驗結論不作了解，這樣由看教師做實驗為自己動手做實驗，變被動接受知識為主動探求知識，變限制性實驗為開放性實驗，既增加學生對物理規律的理解深度,又可以加強對演示實驗的實驗方案的設計，極大激發了學習和研究物理興趣的積極性，培養學生發散性思維和創造性思維能力，培養了學生創新能力。

　　(6)開放物理實驗室，促進物理實驗教學模式變革

　　開放物理實驗室首先是物理實驗資源的開放，就是將有關實驗器材擺放在實驗室，供學生有選擇地進行操作、探究。學生實驗中有解不開的疑惑、對某些現象有特別的興趣，都可以在他們認為方便的時候，到實驗室與教師一起探討并動手做。這種開放實驗室能夠創造適合學生的學習環境，可以讓不同層次、不同需要的學生各得其所，便于學生在寬松、自由的氛圍中積極自由地動手和動腦，對促進學生學習方式的改變、開拓學生的視野和空間、實現學習的拓展和遷移具有重要的作用，同時學生的探究能力更能進一步得到發展。

　　開放物理實驗室更重要的是教學觀念和教學活動的全面變革。教學理念開放，更加注重學生差異發展和全面發展;組織形式開放，學習主體可以是師生組合、生生組合、師生加專家、生生加專門研究人員等構成的學習共同體 ;教學方式開放，自主、合作、探究的學習方式更加普及;實驗類型開放，由驗證型向探究型、設計型、綜合型過渡;評價方式開放，既有過程性評價，又有結果性評價，既有教師評價，又有自我評價和學習伙伴的評價。

　　(7)開展基于物理實驗的研究性學習，提倡科技小制作、小發明

　　指導學生開展基于物理實驗的研究性學習，設計研究課題可以從身邊熟悉的事情入手，組織學生開展科技小制作、小發明比賽，讓學生自己選題，自己找材料，收集資料，設計實驗，改進實驗，探索實驗方法，探究涉及的物理原理。通過體驗小制作、小發明設計上、操作上的高要求和制作成功的喜悅，可促使學生形成良好的意志品質和嚴謹的科學態度，提高實驗操作、實驗設計和實驗創新能力。

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