新课标下中学物理实验改革的探索

曾锡元（广东省普宁市梅塘镇梅峰中学）



新课标下中学物理实验改革的探索

曾锡元
（广东省普宁市梅塘镇梅峰中学）

摘要：物理学科是一门以实验为基础的自然科学，在高中物理课程的教学中，实验占据了很大一部分内容。在实验教学中，教师要深化对学生实验能力以及自主探究能力的培养，这样才能够让高中物理实验教学收获更好的教学成效。

关键词：新课标；中学物理；物理实验

创新是人类社会发展与进步的永恒主题。当前我国中学生的创新能力与发达国家的学生的差距，使我们不得不重新审视中学教育体制。从素质教育的提出到新课标及新教材的推行，都反映了我国教育界正在进行一场重要的改革运动。

物理学中任何规律的发现、理论的掌握、假设的验证都要靠实验来判断它的正确与否，可见实验在物理学中的地位。因此对中学物理实验的改革的探索变得很有意义。

一、当前物理实验教学面临的主要问题

1.教师与学生的观念存在偏差

由于过去高考的实验题一般是体现为实验原理性的考查，不重视实际操作和创新能力的考核。教师的理论讲授（也做少量的演示实验）和大量笔头练习成为对付实验的普遍方法，实验变成物理教学中极其薄弱的环节。教师指导学生做分组实验的积极性不高，更谈不上挖掘教材本身的价值，去拓宽学生的思路，创造性地进行实验教学。

2.片面夸大多媒体模拟实验的功能和作用

随着多媒体技术的普及，以上机模拟代替接触实物和实际操作，大搞“纸上谈兵”成为一些教师常用的手段。探索根源，其实就是许多教师怕麻烦、怕出问题。因为仪器设备的准备、操作指导、维修实验器材都是很烦琐的问题，故有些教师干脆就用多媒体演示实验来代替真实的实验。更有甚者，把能否进行物理课堂改革归结为该校是否有多媒体教室，错误地认为课堂改革就是实行多媒体教学，没有多媒体的课堂就不可能有改革的存在。这是极其荒谬的。这一现象严重妨碍了培养具有创新能力的人才，因为该方法直接剥夺了学生自己动手的机会。

3.学生为做实验而做实验

中学物理实验的探究要素没有得到充分的体现，教学方式呆板，从教学内容到教学方式没有给学生留出足够的发展空间。

例如，在分组实验中，教材详细地列出实验目的、实验原理、仪器、操作步骤到注意事项，而每次实验课前教师都要先上实验理论课，用于讲明实验目的、原理……学生要做的就是照着现成的实验步骤或跟着教师动手操作，记录几个数据，计算出结果，填好表格，实验就算完成了。由于缺少学生的主动参与，就不可避免地出现了学生为实验而实验的场面。学生上完实验课后，感到收获不大，有些甚至还不知道实验的目的和价值。此外，现阶段实验模式是同班学生在同一时间用同一种方法、相同的仪器，在规定时间内完成同一实验，得出同一结论。这种教学模式使学生失去了实验神秘感和兴趣，这就失去了实验本身的价值和意义。面对这样的实验课堂，学生何来兴趣，何来创新？那么我们的学生能在奥赛中获奖却没有什么创新发明也就不足为怪了。

从以上分析可以看到，传统的实验教学，很大程度上受长期以来应试思想的影响，教师始终是一种主体的姿态，没有启发学生的创造性思维，不敢放开手培养学生的独立实验能力、创新能力，没有创设应有的情境引导学生体验科学家所经历的探索过程，学生也就不易培养科学的思维方法和创新能力。另一方面，学生也因升学压力、创新意识淡薄等诸多缘由难以自觉、主动地开展物理实验。

二、改革的探索

1.研究新课标，提倡教学方式多样化

（1）《普通高中物理课程标准》的第三部分内容标准——科学探究及物理实验能力要求，对教学中应注意的问题、实验内容、实验技能、实验教学方法和考核等方面提出了一些新的要求。其中心思想是希望从面向21世纪提高受教育者科学技术文化思想素质的高度出发，改变实验在物理教学中的薄弱状况，全面提高物理教学质量。

（2）新课标指出，高中生应该在科学探究和物理实验中达到以下六个科学探究要素：①提出问题；②制订计划与设计实验；③进行实验与搜集证据；④分析与论证；⑤评估；⑥交流与合作。

2.更新观念，辨证地对待传统实验教学方式

传统实验教学已经成为众矢之的。我们必须看到传统实验教学的优点，要辨证地对待传统实验教学。当然，新的形势要求实验教学着重培养学生的创新能力。实质上改革同样可以在传统教学方式上体现，其根本就在于教师如何巧妙地设计、安排实验。因此，教师要挖掘实验本身的内涵和外延，重视学生获取新知识的能力、分析和解决问题的能力培养，同时增加实验的创造成分，启迪学生的思想；对于演示实验，在培养和训练学生观察能力的同时，要提高学生的参与意识。请看下面一个实例：

“用一根细钢丝能否从一大决冰中间切过且不留痕迹？”学生兴趣很高，回答各异；“若在钢丝两边各挂一个重物呢？”部分学生陷入深思；最后讨论提议用实验验证。分析原因时，为调动学生的积极性和活跃气氛将学生分为正反两方进行辩论：

正方：钢丝与冰接触面积小，加上重物后，钢丝对冰面压强大，故钢丝压入冰块之中。

反方：正方所说钢丝对冰压强大，根据P=F/S=G/S令人信服，但一开始挂上钢丝冰面并未留下明显压痕（形变效果取决压强），另一方面压入冰块中钢丝上面并未留下压入痕迹（表明反方观察能力较强）。

正方：冰是晶体，其熔点与压强大小有关，压强小，熔点低……

反方：为什么一般晶体当压强大时熔点高，现在冰却相反呢？

教师引导：水变成冰即凝固时体积如何变化？“增大”；而逆过程呢？“缩小”。如果对在熔化时体积缩小的晶体，如冰、灰铸铁、铋等，则增大压强可使其熔化温度降低（注：大约压强每增加相当于标准大气压的压强时，冰的熔点下降0.0075℃）。这是由于增大压强有助于体积缩小。故把钢丝挂上重物跨在冰上，在钢丝之下冰受到很大压强，因此熔点降低，接触局部开始熔化（溶解热来自冰本身）。已熔化的水流到钢丝绳上后，一方面由于压强减小，另一方面钢丝绳下的冰在继续熔化过程中吸收了热量，所以，水又结成了冰，结果钢丝穿过而冰面既无压入的痕迹，又未将冰块一分为二。经过引导，学生又提出了对冬天滑冰的认识，冰刀在冰面上流动时，冰面未留下明显痕迹，冰刀压在冰面上暂时也会熔化，将干摩擦变为湿摩擦，好像加了一层润滑剂，滑行时滑动摩擦力减小，使滑行更加便利自如。教师对学生的分析给以肯定和鼓励。这样不仅活跃了课堂气氛，而且使学生增长了知识，学生的诸多能力也得到进一步提高。

3.培养探索能力

增加学生的实验机会，让学生在教师的指导下，自己动手做实验，从中探索并理解规律，比教师枯燥地讲解，学生生硬地记忆好得多。学生在实验过程中，难免会出现一些问题，就会对教材中的结论产生“怀疑”，这就迫使他们想尽办法去解决，锻炼了他们的实践能力，也培养了他们创新能力所需的“自我独立性”。如，增加让学生自己动手通过实验探索和理解凸、凹透镜的成像规律；增加“全反射”实验，让学生自己动手通过实验探索和理解全反射的现象和条件等；增加“冲击摆”实验，研究能的转化与守恒等。

通过前面的探索，认为开放式、探究式实验教学是当前实验的较好方式。但是教学有法，教无定法，无论怎样改革，我们都要明确改革是为了培养学生的创新能力以及全面提高学生的综合素质，而实施方式是多样化的，我们的探索就将是无止境的。

参考文献：

［1］邢红军.基于建构主义的物理实验学习模式［J］.国际物理教育通讯，1999（05）：2.

［2］毛新勇.建构主义学习在教学中的应用［J］.课程·教材·教法，1999（09）：19.

［3］教育部编辑部.基础教育课程：中学新课标资源库·物理卷［M］.北京工业大学出版社，2003-05.

［4］钟启泉，邓小丽，方明生，等.研究性学习案例解析［M］.上海教育出版社，2000-03.

·编辑韩晓