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“物理實驗”提法的轉(zhuǎn)變、物理實驗呈現(xiàn)方式的變革、突出分組實驗、增加了探究性、突出了科學(xué)思想、加入了設(shè)計因素、《新課改標準》更重視圖線法的應(yīng)用、用信息技術(shù)改造原有的實驗等八個方面分析了高中新課改中物理實驗的變革。

關(guān)鍵詞:新課改;物理實驗;變革

中圖分類號:G633文獻標識碼:A文章編號:1003-2851(2009)11-0157-01

物理學(xué)是一門精確科學(xué),與實驗有密切關(guān)系。隨著江蘇05年進入新課改以來,實驗的內(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)實際,就進行物理實驗教學(xué)的一些經(jīng)歷談一談自己的看法。

一、“物理實驗”提法的轉(zhuǎn)變

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

二、物理實驗呈現(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準較之高中物理教學(xué)大綱有兩個明顯地變化:(1)《物理課程標準》中關(guān)于物理實驗的描述,不像現(xiàn)行教學(xué)大綱那樣,具體規(guī)定哪些知識點需進行什么樣的演示實驗、哪些知識點需進行什么內(nèi)容的學(xué)生實驗,以及這些實驗需要使用什么儀器,實驗的總課時是多少,等等。過去的演示實驗、學(xué)生實驗,甚至隨堂實驗、學(xué)生小實驗等,在《物理課程標準》中一并以“通過實驗”、“通過實驗探究”、“通過觀察和實驗”等術(shù)語提出了要求。事實上《物理課程標準》要求做的實驗比以前大量增加,然而實驗的形式、實驗用的器材、實驗的具體安排卻是靈活的。(2)沒有給出具體的實驗器材,對學(xué)生實驗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)計實驗方案并進行科學(xué)探究的實驗?zāi)芰σ?。過去的教學(xué)大綱列出了22個實驗,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)時教科書的唯一性,實驗的操作實際上也被固定下來了。課程標準與此不同,它在“內(nèi)容標準”中給出的是物理實驗方面的能力要求,實驗的數(shù)量比過去多,但對具體器材、方法、操作等的要求卻是非剛性的。應(yīng)該做的學(xué)生實驗與其他教學(xué)內(nèi)容結(jié)成一體,散落在各個模塊中。

三、突出分組實驗

培養(yǎng)學(xué)生動手操作能力《課程標準》對物理概念和物理規(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)生動手實驗,通過觀察、分析和歸納,達到對概念的理解和規(guī)律的掌握。共同必修模塊中內(nèi)容標準和實例關(guān)于實驗有以下條目:①通過實驗,探究速度隨時間的變化規(guī)律,體現(xiàn)實驗在發(fā)現(xiàn)自然規(guī)律中的作用;②通過實驗,研究力的平行四邊形定則,理解力的合成與分解;③通過實驗,測量加速度、力、質(zhì)量;④通過實驗,探究恒力做功與物體動能變化的關(guān)系;⑤通過實驗,驗證機械能守恒定律。對上述所列知識和規(guī)律的學(xué)習(xí),全部是通過實驗來認識的。過去講這些內(nèi)容時,主要靠教師演示和講解來完成,而演示實驗是由教師動手的,容易使學(xué)生產(chǎn)生依賴教師的不良習(xí)慣。新課標突出分組實驗,使學(xué)生既動腦又動手,分組實驗的過程,可能會出現(xiàn)實驗現(xiàn)象和實驗結(jié)論不一致的情況,這一現(xiàn)象的出現(xiàn),很容易引起學(xué)生對教材中的實驗結(jié)論產(chǎn)生“疑點”,疑點將成為學(xué)生探索科學(xué)真理的驅(qū)動力,并為確信自己的實驗結(jié)果而重做實驗,甚至多次重做,只有當(dāng)自己的實驗結(jié)果與教材中的結(jié)論一致時,才會消除疑點,同時又鍛煉了學(xué)生的意志。

四、增加了探究性

探究精神要貫穿于整個課程,包括學(xué)生實驗在內(nèi)。中學(xué)課程里的學(xué)生實驗有探究性的、驗證性的、測量性的(少數(shù)幾個所謂實驗用于技能訓(xùn)練,其實算不上“實驗”),即使是驗證性的實驗,也要體現(xiàn)探究精神。例如,《物理必修二》中有一個實驗“驗證機械能守恒定律”,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,在簡述了實驗原理之后,教科書提出了以下幾個“要注意的問題”。(1)重物下落過程中,除了重力外會受到哪些阻力?怎樣減少這些阻力對實驗的影響?(2)重物下落時,最好選擇什么樣的兩個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,紙帶與計時器的摩擦對實驗的影響可能更大。學(xué)生還特意把打點計時器調(diào)得不再豎直,把這種情況下測得的下落速度與調(diào)直時的測量結(jié)果對比,以支持他的觀點。這不就是在做科學(xué)探究嗎?在另一個學(xué)生實驗“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,而是在簡單介紹原理之后指出“探究時應(yīng)該注意下面幾個問題”。這幾個問題實際上是對學(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,在獨立思考的基礎(chǔ)上獲得知識。這樣做不僅能使學(xué)生更好地學(xué)到這段知識,更重要的是使學(xué)生提高今后獲取知識的能力,發(fā)展自己的獨立人格。

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