高中物理实验教学的再思考.doc
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1、高中物理实验教学的再思考近年来,全国范围内各省市不同时期不同程度地进行着教学改革。21世纪要求人才的语言、文化、知识、视野必须全球化、国际化,必须具有自主学习和相互合作的意识,具有创新和创造性应用知识的能力。普通高中物理课程标准(实验)也明确提出要“培养学生的科学探究能力”。注重科学探究,不仅是新课程的基本理念之一,也是新课程的重要目标。但传统的教学手段和方法过分强调知识的传授,严重影响学生学习的积极性和主动性,物理教师为此不断探索行之有效的教学方法和手段。特别近几年高考对实验的要求越来越高。实验是物理的重要研究方法,物理学离不开实验,在物理研究中,一方面需要通过实验获取必要的信息,由此建立或
2、猜测现象背后的规律;另一方面,对于提出的规律或理论,只有通过实验的检验,才能被人接受1。本人从建构主义学习理论和新的课程理念出发,探讨适应教学改革的实验教学模式。一、“讲”、“演”、“模”式的实验教学模式之弊端“讲解、演示、模练”型实验教学模式以教师或教材规定的实验目的、原理、器材、步骤等内容为基础,其基本特征是教师详细讲解实验内容并做示范操作,学生课前预习、做实验准备,课上听讲、记忆、观察、模仿、练习。一般情况下,教师指导到位,帮助学生解决实验过程中遇到的各种问题,实验教学秩序井然有序,在规定时间内顺利地完成实验任务,教学效率较高,但学生很少讨论、交流和提出疑问。“讲解、演示、模练”型实验教
3、学模式,是“教师讲,学生听”的教学模式在实验教学中的集中反映。在以知识技能为本,以教师和课堂为中心的实验教学中,教师“包办”过多,有意无意地把学生视为“技工”,甚至是知识“容器”。学生没有自主权和主动性,在没有猜想和假设的前提下,去完成那些缺少思维活动的机械操作。从教学目标来看,这种教学模式是“一维”的,它过分强调向学生传授知识,训练学生熟练操作、掌握实验技能,以结论的形式呈现教学内容,过分注重知识结论的验证和“学会”课程规定的实验器材的使用,忽视了“过程与方法”和“情感、态度、价值观”的培养;从教学策略来看,这种教学模式重结果、轻过程,只关注学生的操作,忽视过程,忽视学生的经历、体验和个体差
4、异2。整个实验过程一帆风顺,学生没有探究的困惑、挫折、失败,更没有成功的喜悦。这样的实验教学表面上看有板有眼、秩序井然,实质上学生有行动、无热情,有操作、无智慧;从师生互动的角度看,该模式中信息传递由教师(或书本)指向学生,是单向的,其表现形式为教师做、学生看,或教师设计好、学生照着做,忽视了学生的猜想、设计、对话和互动。整齐划一、单调乏味是“讲解、演示、模练”型实验教学模式的另一个特点。实验教学中大都使用厂制的常规实验器材,所有实验器材配置雷同、整齐划一,教师的个性化教学受到限制,学生的个性得不到发展。此外,该模式对学生进行的是严格的实验操作训练,过分强调严格的学术性,忽视了实验内容的趣味性
5、,使很多学生感到科学技术单调乏味,远离实际生活,对实验课的畏难情绪和负重感渐增,热情和亲近感渐弱2。总之,“讲解、演示、模练”型实验教学模式容易挫伤学生对科学技术的感情,难以发展学生的创新精神和实践能力,不能充分发挥实验教学特有的教育功能。二、实验教学的逻辑顺序问题深化实验教学改革,促进学生全面发展,关键是要生成一种新的实验教学模式。为此,需要弄清实验教学的逻辑起点和终点问题。从本质上讲,教学中的科学实验与科学研究实验基本一致,对于实验者来说都是探索未知、检验假说、证实真理的实践活动。实验由问题或任务开始,需要经历推测、实验设计、实验观察、实验分析、得出假说或理论等环节,是一个探索的过程。实验
6、是“实验者人为地制造现象,对产生现象的情境或影响现象的条件加以操纵、变化与控制,从而进行观察”3,实验“不是始于观察而是始于问题,但又同观察有着密切的联系。一旦科学家对自然界的某种现象产生问题时,他就有一种强烈的探索欲望,试图通过有目的的观察加以解决”4。可见,教学中的科学实验与科学家进行的科学实验一样,其逻辑起点应该是问题,但不是一般性问题,而是课题性问题。以课题性问题或任务作为实验教学的逻辑起点,意味着学生犹如科学家一样面对的是未知、问题和困难,这是落实新课程标准倡导的“自主、合作、探究”教学的需要,也是实现“不给学生奉送真理,而要让学生发现真理”重要思想的必要条件。这种前提条件,有利于调
7、动学生学习、探究的积极性和主动性,把猜想、假设、设计和合作、对话、交流融入实验之中,使学生真正成为教学主体,能真实地参与科学实验的过程,主动建构知识意义。只有这样,实验教学才能有效地促进学生的认知发展,促进学生对科学知识和技能的建构,提升学生的情感、态度和价值观,培养学生的个性和创造精神。课题性问题作为逻辑起点,符合课程标准的新要求。国家教育部颁发的科学课程标准突出强调“让探究成为学习的主要方式”,建议“教学中应注意对学生进行发散性提问题的训练,一般安排在探究活动的起始阶段;鼓励学生大胆猜想,对一个问题的结果做多种假设和预测;教育学生着手解决问题前先思考行动计划,包括制定步骤、选择方法和设想安
8、全措施;能运用已有知识做出自己对问题的假想答案;能根据假想答案,制订简单的探究活动计划”等5。因此,实验教学只有从问题开始,才能真正落实上述各项建议。以课题性问题作为实验教学的逻辑起点,不是简单的操作问题,而是转变教师教育理念的问题。“低估学生学习的潜能比高估更可怕”,“用教材教,不要教教材”,“让学生参与类似科学家所经历的过程”5,这些论点都深刻地反映了先进的教育理念。只有具有这种教育理念,教师才能相信学生,正确估价学生的能力,才能从课题性问题开始展开实验教学活动。值得注意的是,在以往的实验教学中,人们过分强调实验教学的“目标”和“验证性”这两个特点,淡化了科学实验的“过程与方法”、“情感、
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