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新課標(biāo)下高中物理分組實驗教學(xué)的探究論文
在新課程實施以前，傳統(tǒng)的物理分組實驗課堂教學(xué)基本以驗證物理規(guī)律為目的，按“先由教師理論講授，再讓學(xué)生按照已經(jīng)確定的實驗步驟進行實踐練習(xí)”的模式開展，實驗的成功與否主要依賴“教師對實驗步驟、實驗要求、實驗注意事項的講授”。在這種模式下，學(xué)生對實驗研究目的的理解不到位，不能將實驗研究與相關(guān)的物理知識學(xué)習(xí)建立有效的聯(lián)系，抑制了學(xué)生的探究精神、創(chuàng)新精神、獨立精神等在物理實驗中的訓(xùn)練和培養(yǎng)，阻礙了學(xué)生運用實驗研究解決問題能力的培養(yǎng)和發(fā)展，學(xué)生的綜合素質(zhì)得不到充分體現(xiàn)，也使得實驗在教學(xué)中的重要地位被淡化了。
新課程實施后，首先可以發(fā)現(xiàn)在教材的編排上已將分組實驗課有機地融入到新課的教學(xué)進程中，或安排在相應(yīng)物理規(guī)律的學(xué)習(xí)之前，或安排在規(guī)律的學(xué)習(xí)過程中，這使實驗活動在教學(xué)中起到動力和導(dǎo)向的作用，促使學(xué)生通過實驗探究來獲得物理知識，為訓(xùn)練和培養(yǎng)學(xué)生的探究精神、創(chuàng)新精神、獨立精神及實驗?zāi)芰μ峁┝藭r間與空間，突出了實驗在教學(xué)中的地位。其次，根據(jù)新課程標(biāo)準(zhǔn)對科學(xué)探究及物理實驗?zāi)芰Φ幕疽蠓治觯纸M實驗課堂的教學(xué)模式必須改革。下面就在新課程理念下如何進行高中物理分組實驗教學(xué)的設(shè)計，談?wù)劚救说膸c看法。
一根據(jù)學(xué)生認(rèn)知水平，創(chuàng)設(shè)必要的問題情境
教學(xué)中使學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)知需要的關(guān)鍵是新奇的問題情境對學(xué)生具有較大的吸引力，能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在設(shè)計實驗課的問題情境時，要分析學(xué)生的認(rèn)知水平和需要通過研究解決的問題，選擇既貼近學(xué)生學(xué)習(xí)、生活實際，又和所研究的問題有密切聯(lián)系的事物。這樣既可以引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和提出問題，又可使學(xué)生體會運用理想化的方法研究實際問題的重要作用，并為課堂中主要問題的研究建立基礎(chǔ)。
例如，在“用打點計時器測速度”的教學(xué)中，首先可以根據(jù)學(xué)生已經(jīng)學(xué)過的對物體位移、速度的研究方法，利用實驗中需要的器材：小車、紙帶、長木板及學(xué)生自帶的鉛筆、手表，布置“研究小車運動的位移和平均速度”的任務(wù)。通過該任務(wù)的解決，使學(xué)生學(xué)會用靜態(tài)現(xiàn)象研究動態(tài)問題的方法，并了解打點計時器的基本工作原理，為該實驗的深入研究打好基礎(chǔ)。
又如，在關(guān)于“探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件”的教學(xué)中，可以根據(jù)學(xué)生對電流表的認(rèn)識，先提出通過什么方法可以使電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的問題。
通過思考和討論后，針對用電源為它供電的方案引導(dǎo)學(xué)生進行體會，既可使學(xué)生認(rèn)識電路中發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象時有“電源”的存在，解決了電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的電流和電動勢的來源問題，也可以使學(xué)生了解電流計的主要功能，為研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的產(chǎn)生條件、電流方向、感應(yīng)電動勢大小等實驗做好準(zhǔn)備。
二根據(jù)學(xué)生的實驗?zāi)芰�，開展有效的探究活動
運用實驗方法進行自主的科學(xué)探究是分組實驗課堂教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，學(xué)生在這個環(huán)節(jié)中應(yīng)享有比一般課堂更大的自由度。為了實現(xiàn)有效的科學(xué)探究和對學(xué)生的探究精神、創(chuàng)新精神、獨立精神及實驗?zāi)芰Φ挠?xùn)練和培養(yǎng)，應(yīng)根據(jù)實驗的具體要求，從對實驗研究問題的猜想與假設(shè)、實驗實施方案的制訂、實驗的操作、觀察與記錄等方面為學(xué)生順利地進行實驗研究做好準(zhǔn)備。 為了適應(yīng)各類學(xué)校的教學(xué)實際，使教學(xué)目標(biāo)更易達(dá)成，一般學(xué)校使用的教材和實驗冊對實驗研究的問題都有較為直接的方案設(shè)計或提示。如果實驗研究按照這些既定方案進行，雖然可以保障研究的順利開展，提高研究的效率，但容易使實驗研究走入按部就班操作的老路，缺乏對學(xué)生的探究精神與創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。教學(xué)實踐中，可根據(jù)學(xué)生的實驗研究能力，適當(dāng)脫離教材與實驗冊的束縛，通過情境設(shè)置或任務(wù)布置，讓學(xué)生展開聯(lián)想與想象，大膽進行猜想與假設(shè)，促進學(xué)生發(fā)散性思維的發(fā)展，同時也可使學(xué)生對所研究問題的認(rèn)識更客觀、全面。然后再通過對學(xué)生提出的猜想與假設(shè)的討論、分析論證，對所研究的問題進行理想化處理，根據(jù)需要選擇重點進行研究。
例如，在“探究功與速度變化的關(guān)系”的教學(xué)中，除了與學(xué)生一起分析課本提供的實驗方案外，還可引導(dǎo)學(xué)生用比較熟悉的運動類型作為研究的載體。如對物體做自由落體運動進行研究，通過學(xué)生的獨立思考、師生交流，確定用打點計時器記錄重物的運動過程，并根據(jù)紙帶記錄的情況選擇幾個運動過程，然后通過測量、記錄，分析各過程中的速度變化與重力做功的關(guān)系。實踐表明，這種方案從實驗操作、數(shù)據(jù)測量和規(guī)律探索等方面都更適合學(xué)生的獨立研究，且實驗結(jié)果的精度也相對較高。
三通過研究結(jié)論的交流與評價，使學(xué)生獲得成功的體驗
物理教學(xué)中安排學(xué)生進行實驗研究，不僅要讓學(xué)生體會實驗研究在探究物理知識過程中的重要性，還應(yīng)使學(xué)生的實驗研究能力得到一定的培養(yǎng)和提高。因此，每次實驗研究之后，仍然應(yīng)該重視實驗的結(jié)論。而實驗結(jié)論的歸納過程，應(yīng)充分考慮每位學(xué)生實際研究的差別，通過生生交流、師生交流、師生互評的方式來進行，使每位學(xué)生都能客觀地分析自己的研究情況：成功的關(guān)鍵在什么？是否還可以進一步改進？結(jié)果不理想或失敗之后，又獲得了什么經(jīng)驗？這樣，既使實驗成功的學(xué)生樹立了信心，得到了繼續(xù)學(xué)習(xí)的動力，也使暫時未獲得成功體驗的學(xué)生找到了努力的方向，使他們懂得經(jīng)驗的積累是學(xué)習(xí)必須經(jīng)歷的過程，同樣是實驗研究的一種收獲。
除此之外，在課堂教學(xué)結(jié)束之后，還必須做好對課堂情況的反思和總結(jié)。通過引導(dǎo)學(xué)生進行反思，使他們能夠進一步理解實驗、深化實驗、完善實驗。通過教師自身的反思，可發(fā)現(xiàn)教學(xué)設(shè)計中存在的缺陷與不足，不斷提高對實驗課堂的駕馭能力，為切實培養(yǎng)和提高學(xué)生的探究精神、創(chuàng)新精神、獨立精神及實驗?zāi)芰ΧΑ?/p>
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