高中物理实验教学创新的点滴体会.docx

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高中物理实验教学创新的点滴体会

高中物理实验教学创新的点滴体会

2005-1-2515:

11:

51  100中李春华  阅读1681次

高中物理实验教学创新的点滴体会

李春华

第一百中学东丽区300300

摘要：

高中物理教学创新的重点在实验的创新上，在新一轮基础教育课程改革理论的指导下，实验创新的重点应当是实验资源的开发和实验教育功能的发挥上，本文就这两方面从设计实验应遵循的原则和实验教学应采取的模式的角度提出一些体会，与同行交流。

关键词：

教学创新趣味性简易性科学性过程性探究式

新一轮基础教育课程改革的核心是教育创新，而教育创新的基础是学科教学创新。

物理学从本质上说是一门实验科学，物理规律的发现和物理理论的建立都必须以严格的实验为基础并受到实验的检验，因此物理学的教育创新首先应体现在实验的教学创新上。

那么教师如何在高中物理实验教学中进行教学创新呢？

一、实验内容上进行创新，在课程既定的实验内容基础上进行新的开发和设计

新课程标准的一个重要的价值取向就是变课程的预定性和封闭性为课程的生成性与开放性，同时教师也由课程规范的复制者变为课程的创造者，做为课程的主体，教师要全方位地主动地介入课程的研究、开发、设计和实施等一系列的创新活动中，因此一个新的理念被突现出来：

“教师即课程（Theteacheristhecurriculum）。

在这种理论指导下，教师完全有必要针对学生的实际情形，富有针对性地对物理实验进行适当的取舍、增删，最终突破狭义的课堂教学的封闭环境，建构起以教科书为载体，以教室为物理空间的小环境和以所有媒介为补充以日常生活乃至宏观世界为大环境的高中物理实验教学体系。

教师在实验的开发与设计上要把握好几个原则。

1、以教材为主的原则。

虽然说新课程是以开放性、生成性和创新性为价值取向的，教科书不再是教学的中心，也不再是唯一的课程资源，但是教科书在编写过程中得到了大量的专家、学者的指导，凝聚了大量教育一线教师长期工作的经验教训，经过了长期的试用和改进，是最能充分体现创新教育价值取向的课程资源之一，它不仅是知识的载体，在知识与技能、过程与方法、情感态度价值观等方面的教育任务上更是有突出作用，因此在教科书的框架内进行实验的创新设计是实验创新教学的首要原则。

首先，可以对教材上已经给出的实验进行改进或重新设计，以期达到更好的教学效果。

例如在验证动量守恒的演示实验中，教材上的实验方法是弹簧弹开两辆小车，分析小车运动距离得出运动速度，进而得出动量的关系：

笔者认为此实验可以改为定量的测量，只要将车换成球，利用平抛求速度即可。

其次用实验验证教材或习题中的一些问题。

例如怎样用实验验证过山车能完成圆周运动的条件是最高点的速度至少是；光滑水平面上的小车上站一人，人用锤子敲击小车一端时小车能否朝一个方向连续运动等；再有如何用实验再现或验证生活、生产中的某些物理问题。

例如电饭锅的自动控制如何用实验模拟；远距离输电过程的模拟等。

2、趣味性原则

兴趣作为主体的一种内驱力，直接导致学生主动地去关注实验、完成实验，理解实验。

例如做声音的共鸣实验时，传统的做法是教师只用两个音叉A、B，敲A后观察到B也振动了，笔者采用多个音叉A、B、C、D、E、F做实验，A与B固有频率同，A做为提供驱动力的音叉单独放置，其它音叉环绕A音叉放置，敲A后一会儿用手握住A，发现还有声音，再握住C音叉，还有声音……，最后握住B后声音消失，再看它们的固有频率关系，最后得出结论。

用此种实验方法对学生的吸引力更大，学生不仅能表现出浓厚的探究兴趣，而且印象很深，很长时间都忘不了。

3、简易性原则

限于高中学生的理论水平和操作技能，实验设计要尽可能用教少的仪器，仪器要尽可能简单，实验原理尽可能在高中范围以内。

首先就地取材，用简单的器材做实验容易使学生感到物理就在身边，研究物理并不神秘，因此老师可以用可乐瓶、易拉罐、饮料吸管、胶带等生活中常见的物品来做物理实验，如抽水马桶原理的模拟；虹吸现象等。

长久下去，学生对周围生活的关注意识就会增强。

其次采用简单的器材还容易突出实验的物理原理，而不为器材复杂的结构所干扰，因此能获得更好的效果。

麦克斯韦在评价简单仪器时曾经说过：

“这些实验的教育价值往往与复杂程度成反比，学生用自制的仪器虽然经常出毛病，但他却会比用需仔细调整的复杂仪器学到更多的东西，仔细调整的仪器学生易于依赖，而不敢拆成零件。

”比如在验证单摆摆动过程中机械能是否守恒的实验中，如果用光电计时器来测量小球某个位置的瞬时速度，学生绝大多数时间用来熟悉仪器的安装、使用，调整光电门的位置，而忽略我们实验的目的是机械能守恒的验证，采用剔须刀片在某位置紧贴小球割断摆线的方法，器材虽简单，但体现了抛体运动和单摆运动的整合思想，学生完全理解这种思想，很容易地就接受了这个实验方法。

4、科学性原则

教师在创新型实验设计上要保证不出科学性错误，同时在实验中要尊重实验事实，不要只关注与假设相符的实验数据或现象，而忽略观察收集那些与预期结果相矛盾的信息，这样往往失去了科学的态度和方法，进而由部分数据得出错误的实验结论，例如在测定水管中水的流速时，有同学让喷嘴水平，用平抛的原理求射出速度，笔者认为，各部分小水滴在空中飞行中会受其它水的影响而并非是平抛运动。

再比如做探究单摆的周期与摆长关系的实验时，同学采集到大量数据，在T—L坐标系中描出点后，有的同学认为靠近原点的数据误差大而舍去，导致T与L成正比的错误结论。

5、课内外相结合的原则

物理学是一门来源于自然而又应用于自然的基础科学，一方面它带动了科学与技术的进步，另一方面推动了文化、经济、社会的发展，因此关注物理的知识与技能在生产、生活中的应用，关注物理学与技术、经济、社会的互动作用是新一轮课程改革的重要目标。

同时，现代科学发展更强调知识的交叉与交融，物理学的发展史也表明，具有相关的知识和方法，就更有可能为科学发展做出突出贡献，牛顿和麦克斯韦之所以取得辉煌成就，与他们深厚的数学功底密不可分。

泰勒曾指出：

“具有丰富的知识和经验的人，比只有一种知识和经验的人更容易产生联想和独到见解。

”因此高中物理实验创新教学的另一重要内容就是在安排足够的演示实验和分组实验的基础上，将学生从课堂、教材、习题中释放出来，组织丰富多彩的课外活动，如小发明、小制作、小实验等，实验室要完全对学生开放，培养学生主动做课外实验的意识，同时鼓励他们博览群书，逐步建立起以物理学为核心的广博的知识体系。

6、信息技术辅助的原则

信息化时代的实验教学，要充分利用信息技术的优势，在重视传统的实验手段的基础上大胆创新，逐步将信息技术应用到物理实验中，逐步学会开发和使用物理实验软件，利用计算机进行数据的实时采集、处理实验数据、分析实验结果等。

例如在做探究单摆的周期与摆长关系的实验时，同学们采集到大量数据后，利用excel软件的函数功能很容易在T—L坐标系中描出曲线。

节省了数据处理时间的同时提高了精度。

二、在实验的教学方法上要创新，变“广播式”的教学模式为“探究式”实验模式

无论是演示实验还是分组实验，传统的教学模式是老师介绍实验的原理、器材、步骤、要观察的现象、记录的数据、要得出什么结论、产生误差的原因等等，甚至连实验报告中的表格都替学生设计好，在实验过程中，学生根本不用自己思考，或者看热闹般地“观察”，仅仅被表面现象所吸引而忽略内在原因的考虑；或者机械地按老师的要求操作，不知道为什么要这样做，不会想有没有其它等效的或更好的操作方法，更不会想重新设计此实验的做法。

由于要观察的现象或要得出的结论已经先入为主，所以根本不分析采集到的数据，更谈不上由实验的数据去演绎、归纳出结论了。

更有甚者，为了追求高分数，有的老师把学生做实验完全变为老师讲实验，学生从动手不动脑的极端又走到了动脑不动手，纸上谈兵的极端，长此下去，实验的教育功能不但没有发挥出来，反而成为束缚学生思维的障碍，学生的创新精神和解决问题的能力不能提高，反而下降。

苏联教育家苏霍姆林斯基说过：

“在人们的心灵深处，都有一种根深蒂固的需要，这就是希望自己是一个发现者、研究者、探索者。

而在青少年的精神世界中，这种需要则特别强烈。

”现代教学论也认为，任何教学内容都可以用一个个问题呈现出来，学习的发生起源于情景变化的刺激。

因此在实验教学中我们应当让学生在问题情景中生疑、质疑，这样才能产生浓厚的兴趣，才能使学生体验科学研究的艰辛与喜悦，才能培养学生的创新精神与实践能力，因此，实行探究式教学是实验创新教学的重要组成部分。

例如电磁感应现象与楞次定律的演示实验完全可以改为探究式实验。

三、实验的评价上要创新，变终结性评价为过程性原则

传统的实验评价是重结果轻过程，重数据轻内心活动，重实验试题轻操作的技能与素养，最终出现会说不会做实验的现象。

美国课程理论学家斯塔弗尔比姆说：

“评价的最终目的不是为了证明（prove）而是为了改进（improve）”因此实验教学创新的另一个重要方面就是改变实验的评价机制，变终结性评价为过程性评价，变单一性评价为多方位评价，关注学生的实验结果，更关注学生在实验中的种种表象，我们可以采用记录学生实验档案的方法实现这一转变，例如记录学生实验中的某一个好的实验设计，一次优秀的实验报告，一组精确的实验数据，一个创见，一个小教具等，及时发现闪光点，及时反馈给学生，使每个学生都能认识到自己的优点，增强自信心，在原有基础上都有所进步。

总之：

基础教育课程改革呼唤创新，教师要由课程规范的复制者变为新课程的创造者，而物理课程的创新重点就在实验的开发与创新设计上，首先要突破教材、课堂的限制，尽一切可能地开发与设计新的实验；其次要从“教实验”转变为“用实验教”，充分发挥实验的教育功能，尝试用探究的方法进行实验教学，培养学生的实践能力与创新精神；第三要改变实验的评价机制，关注学生的实验过程，从人的一生是可持续发展的高度出发，发现和发展学生多方面的潜能，将实验评价变为学生自主性学习的有力促进者。

参考资料：

加快学科教学创新浙江宁波华长慧《人民教育》20031

基础教育课程改革与教师角色创新番涌《人民教育》20029

《普通高中物理课程标准（实验稿）》人民教育出版社

《物理学习心理学》乔际平主编高等教育出版社1991年版

《物理学史教程》申先甲主编1986年版

《高中物理教学概论》阎金铎田世昆主编高等教育出版社1991年版