淺析新課標下高中物理探究性實(shí)驗教學(xué)方法的研究教育論文

　　摘要：物理學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗為基礎的學(xué)科。物理實(shí)驗在物理教學(xué)乃至整個(gè)科學(xué)教育中占有重要的地位，實(shí)驗是中學(xué)物理教學(xué)的重要內容，新課程標準的實(shí)施為物理實(shí)驗提供了一片沃土。作者通過(guò)對相關(guān)文獻及資料的分析，以及新課程標準指導下的高中物理實(shí)驗課教學(xué)，對物理探究性實(shí)驗的界定、物理探究性實(shí)驗的內容的選擇和設計原則進(jìn)行了探討。

　　關(guān)鍵詞：新課標高中物理實(shí)驗教學(xué)探究性實(shí)驗教學(xué)方法

　　物理學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗為基礎的自然學(xué)科。實(shí)驗是物理探究的重要科學(xué)方法，高中物理實(shí)驗教學(xué)的改革應當關(guān)注探究思想的介入，改變將實(shí)驗的功能僅歸于驗證理論和培養動(dòng)作技能的觀(guān)點(diǎn)。2003年3月31日教育部頒布了《普通高中物理課程標準(實(shí)驗)》，指出高中物理的課程的基本理念是：①在課程目標上注重提高全體學(xué)生的科學(xué)素養;②在課程結構上重視基礎，體現課程的選擇性;③在課程的設置上體現時(shí)代性、基礎性、選擇性;④在課程實(shí)施上注重自主學(xué)習，提倡教學(xué)方式多樣化;⑤在課程評價(jià)上強調新觀(guān)念，促進(jìn)學(xué)生發(fā)展。課程目標從知識與技能、過(guò)程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀(guān)三個(gè)維度提出了要求�？茖W(xué)探究被提到前所未有的高度，科學(xué)探究己經(jīng)成為物理課程的基本理念之一，被列入課程目標和內容標準，同時(shí)還被作為重要的教學(xué)建議之一。

　　基于以上原因，在新課程實(shí)施的初期，對新課標下物理探究性實(shí)驗進(jìn)行研究具有一定的理論和實(shí)踐意義，可以為課改和新課程的實(shí)施提供參考。

　　1.物理探究性實(shí)驗的定義

　　物理探究性實(shí)驗是為了探求物理知識，學(xué)會(huì )一定的物理研究方法等而進(jìn)行的涉及提出問(wèn)題、猜想與假設、制定計劃與設計實(shí)驗、進(jìn)行實(shí)驗與收集證據、分析與論證、評估、交流與合作等活動(dòng)。它是物理領(lǐng)域中的科學(xué)探究。在具體的教學(xué)實(shí)施過(guò)程中，可以涉及科學(xué)探究的某幾個(gè)環(huán)節，也可以是全過(guò)程，分別是“部分探究”和“完整探究”。實(shí)驗探究現己成為理科教學(xué)的重要標志，也是日前一些發(fā)達國家的`中小學(xué)理科教學(xué)的基本教學(xué)手段和學(xué)生活動(dòng)的主要形式。

　　2.物理探究性實(shí)驗的設計原則

　　2.1主體性原則。整個(gè)探究性實(shí)驗學(xué)習活動(dòng)始終要圍繞學(xué)生自己發(fā)現—選擇—探究—解決問(wèn)題這個(gè)研究活動(dòng)過(guò)程來(lái)設計，以學(xué)生的活動(dòng)為中心，放手讓學(xué)生自己去研究、探索，把學(xué)習活動(dòng)的主動(dòng)權交給學(xué)生，教師在其中只起點(diǎn)撥的指導、領(lǐng)路作用。在設計探究性實(shí)驗時(shí)，要充分考慮如何激發(fā)學(xué)生對問(wèn)題情境或探究?jì)热莸呐d趣和探究動(dòng)機，要保證探究活動(dòng)過(guò)程對學(xué)生的開(kāi)放性，給學(xué)生提供自主探索、自主創(chuàng )造的機會(huì )，讓他們各盡所長(cháng)，充分發(fā)揮。

　　2.2目標的原則。做每個(gè)實(shí)驗都要有明確的目的，具體到探究的每一步也要有明確的目標。這里的目標包括知識與技能、過(guò)程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀(guān)三方面。當然具體到每個(gè)探究性實(shí)驗，其目標可能有所側重。只有明確了要達到的目標，探究就有正確的方向，學(xué)生就能在探究過(guò)程中經(jīng)受住困難或挫折的考驗，從而對探究過(guò)程的艱辛與樂(lè )趣體驗得更深刻。

　　2.3科學(xué)性原則。探究性實(shí)驗設計中的實(shí)驗原理科學(xué)、裝置合理、操作程序和方法正確，探究性實(shí)驗設計的全過(guò)程都科學(xué)、合理，所采用的設計標準、方法、步驟等都有一定的理論依據或實(shí)踐基礎，得出的實(shí)驗結論就可能是正確的。在整個(gè)探究過(guò)程中，要著(zhù)重培養學(xué)生科學(xué)思維方法，觀(guān)察和記錄實(shí)驗的方法，以提高學(xué)生的科學(xué)素養，這也正是探究性實(shí)驗設計的宗旨。

　　2.4趣味性原則。探究性實(shí)驗的設計要充分考慮學(xué)生心理特點(diǎn)和認知水平，實(shí)驗設計要生動(dòng)、有趣，能使學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗探究時(shí)，自始至終保持很高的興趣。

　　2.5簡(jiǎn)約性原則。簡(jiǎn)約性是指要用盡可能簡(jiǎn)單的實(shí)驗方法和實(shí)驗裝置，用較少的實(shí)驗步驟和器材，在較短時(shí)間內達到預期的日的。用簡(jiǎn)單易行的、合理的實(shí)驗設計，沖淡學(xué)生怕實(shí)驗準備工作麻煩的情緒;用新材料、新工具降低實(shí)驗的操作難度。實(shí)驗設計簡(jiǎn)約，裝置簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，節約時(shí)間，整個(gè)實(shí)驗過(guò)程中沒(méi)有過(guò)多的干擾，學(xué)生將主要精力集中在探究目的上。簡(jiǎn)單就是美，恰當的實(shí)驗設計既突出實(shí)驗重點(diǎn)，又沒(méi)有冗長(cháng)的實(shí)驗步驟。

　　2.6互動(dòng)性原則�，F代教育理論指出，教學(xué)過(guò)程是師生交往、積極互動(dòng)、共同發(fā)展的過(guò)程，師生互教互學(xué)形成一個(gè)真正的“學(xué)習共同體”。在教學(xué)中，存在著(zhù)師生間、生生間的交往。交往的基本屬性是互動(dòng)性和互惠性。信息交流實(shí)現了師生互動(dòng)，相互溝通、相互影響、相互補充，從而達到了共識、共享、共進(jìn)。

　　3.新課標下高中物理探究性實(shí)驗內容的選擇

　　實(shí)驗內容是實(shí)施物理實(shí)驗并使教學(xué)效果達到預期目標的根本。物理實(shí)驗中蘊藏著(zhù)極為活躍的因素，隨時(shí)會(huì )出現許多學(xué)生意想不到的問(wèn)題，對與活化學(xué)生學(xué)習的知識和訓練思維有很大的好處。在實(shí)際選擇內容時(shí)要考慮到以下幾個(gè)問(wèn)題。

　　3.1目標的全面性。傳統的實(shí)驗教學(xué)在目標上主要強調知識的獲取，包括一些具體的實(shí)驗技能。而探究實(shí)驗教學(xué)應具有更加全面的目標，不僅包括知識方面，而且應該包括態(tài)度、情感、能力等諸多方面。按照新課程標準的要求就是知識與技能、過(guò)程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀(guān)這三個(gè)維度的要求。課程標準對科學(xué)探究及物理實(shí)驗能力要求，即提出問(wèn)題、猜想和假設，制定計劃與設計實(shí)驗，進(jìn)行實(shí)驗與收集數據，分析與論證、評估，以及交流與合作。

　　3.2內容要在學(xué)生的“最近發(fā)展區”內。所謂“最近發(fā)展區”，就是學(xué)生獨立解決問(wèn)題時(shí)的實(shí)際發(fā)展水平與學(xué)生在教師引導下解決問(wèn)題時(shí)的潛在發(fā)展水平之間的距離。教師的引導應高于學(xué)生原有的水平，否則學(xué)生得不到應有的發(fā)展;但也不能差異過(guò)大，否則會(huì )導致學(xué)生學(xué)習失敗，對學(xué)習失去興趣。

　　3.3內容要貼近生活、貼近社會(huì )。很好地聯(lián)系學(xué)生的生活實(shí)際和社會(huì )實(shí)際，可以提高學(xué)生對物理的學(xué)習興趣，使學(xué)生感到物理就在自己身邊，也可以使學(xué)生在知道和理解物理知識的基礎上，能夠清楚所學(xué)的知識能用于做什么和怎么做，同時(shí)對物理的本質(zhì)和價(jià)值，有一個(gè)正確的認識。

　　3.4內容要結合課程標準。新課程標準中的實(shí)驗可以分成幾類(lèi)。

　　第一類(lèi)是在表述上有“通過(guò)實(shí)驗，探究……”等字樣的實(shí)驗，是一類(lèi)基本的探究性實(shí)驗，是課程標準規定了的。這樣的實(shí)驗的例子有以下一些：通過(guò)實(shí)驗，探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系；通過(guò)實(shí)驗探究決定導線(xiàn)電阻的因素，知道電阻定律；通過(guò)實(shí)驗，探究單擺的周期與擺長(cháng)的關(guān)系。

　　第二類(lèi)是在表述上有“通過(guò)實(shí)驗知道……”“通過(guò)實(shí)驗認識……”“通過(guò)實(shí)驗了解……”“通過(guò)實(shí)驗理解……”“經(jīng)歷……實(shí)驗過(guò)程，了解……”等字樣的實(shí)驗。這樣的例子有：通過(guò)實(shí)驗認識滑動(dòng)摩擦、靜摩擦的規律，能用動(dòng)摩擦因數計算摩擦力；通過(guò)實(shí)驗了解物體的彈性；通過(guò)實(shí)驗理解光的折射定律；通過(guò)實(shí)驗知道常見(jiàn)傳感器的工作原理。對于這樣的一類(lèi)實(shí)驗，可以根據實(shí)際需要，把它們設計成探究性實(shí)驗。

　　有些課程標準上要求“通過(guò)實(shí)驗演示……”等字樣的實(shí)驗，這類(lèi)實(shí)驗，也可根據情況設計成探究性實(shí)驗，比如：用錄像片或計算機模擬演示以粒子散射實(shí)驗。

　　還有些實(shí)驗是不適合被設計成探究性實(shí)驗的，主要是儀器使用、操作訓練等類(lèi)型的實(shí)驗。比如：初步了解多用電表的原理；通過(guò)實(shí)際操作學(xué)會(huì )使用多用電表；以多用電表為測量工具，判斷二極管的正負極，判斷大容量電容器是否斷路或者漏電。

　　4.展望

　　新課程的實(shí)施勢在必行，科學(xué)探究作為基礎物理課程改革的基本理念，體現在課程目標、課程內容、教學(xué)方式、學(xué)習目標和課程評價(jià)等方面。實(shí)驗是物理探究的重要科學(xué)方法，高中物理實(shí)驗教學(xué)的改革應當關(guān)注探究思想的介入，改變將實(shí)驗的功能僅歸于驗證理論和培養動(dòng)作技能的觀(guān)點(diǎn)。從這個(gè)意義上說(shuō)，物理探究性實(shí)驗教學(xué)的升展是必然趨勢。在新課程標準下如何更好地進(jìn)行物理探究性實(shí)驗的教學(xué)，還有很多問(wèn)題值得探討，比如，如何安排實(shí)驗探究的內容、時(shí)間，如何對物理探究性實(shí)驗進(jìn)行評價(jià)，如何開(kāi)發(fā)物理實(shí)驗方面的教學(xué)資源比如實(shí)驗室資源、教師人力資源，等等。

　　參考文獻：

　�。郏保萃踔Z.鞏固成果、開(kāi)拓進(jìn)取，深入開(kāi)展基礎教育課程改革的實(shí)驗與推廣工作——在全國基礎教育課程改革實(shí)驗工作座談會(huì )上的講話(huà)，2003年12月1日.

　�。郏玻萁�玉樂(lè ).探究教學(xué)論［M］.重慶：西南師范人學(xué)出版社，2001年7月第1版.

　�。郏常萏蘸�.物理實(shí)驗論［M］.南寧：廣西教育出版社，1996年12月第1版.

　�。郏矗輳堄谰�.淺談中學(xué)物理三種水平的探究性實(shí)驗.現代物理知識，2004年，第4期.

　�。郏担輩墙ㄜ�.論探究性實(shí)驗教學(xué)改革［J］.遼寧高職學(xué)報.2004年6月.

　�。郏叮輩墙ㄜ�.探究性實(shí)驗教學(xué)設計［J］.沈陽(yáng)師范大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2004年4月.

　�。郏罚萘中銉x.小議探究性物理實(shí)驗與中學(xué)物理教學(xué)，華南師范大學(xué).

　�。郏福荼Ａ_·朗格朗著(zhù).終身教育導論［M］.華夏出版社，1988年版.

　�。郏梗葜腥A人民共和國教育部制定.普通高中物理課程標準（實(shí)驗）［M］.北京：人民教育出版社.2003年3月.

　�。郏保埃堇钌腥示�.高中物理課程標準教師讀本［M］.武漢：華中師范大學(xué)出版社.2003年11月第1版.