浅谈新课改下高中物理实验教学模式的探讨

浅谈新课改下高中物理实验教学模式的探讨

　　摘要：新课改下的高中物理实验教学，应尊重学生差异发展，以学生自主实验为突破口，通过实验激发学生兴趣，提高学生的科学素质，使开放实验室成为培养学生创新能力的基地，努力构建尊重学生差异发展的高中物理实验教学的模式，为学生的终身发展提供动力。

　　关键词：探索性实验　趣味实验　实验教学模式　设计型实验

　　高中物理实验及其教学是物理课程和物理教学的一个重要组成部分，它既是物理教学的重要基础，又是物理教学的重要内容、方法和手段，在培养学生科学素养的教育中具有独特的地位和全方位的功能。新课程改革倡导科学探究，重在培养学生的创新精神和实践能力。新课改要求重视物理实验，改革高中物理实验教学的模式。

　　1、高中物理实验教学模式的现状与问题

　　现在高中物理实验教学中，经常可以看到一些见怪不怪的模式，具体表现为以下四种模式：

　　模式之1：“看实验”教学模式。老师往往会用“媒体实验”代替真实实验，“媒体实验”就是学生通过媒体“看实验”。落后时代的实验“看黑板”，现代技术的今天实验“看录像”、“看投影”。令人难以理解的是，一些原本可以让学生动手做的实验却用多媒体来展示，还美其名曰是“现代技术的运用”。

　　模式之2：“程式化实验”教学模式。这种模式下的实验虽然学生动了手，但以单纯的机械操作为主。学生根据教师讲解的实验目的、器材、步骤，像做广播操那样。学生按照规定的程式进行操作，去获取教师(或书本)所要求得到的实验数据(或实验结果)，而不需要去考虑实验为什么要这样做，怎样去做，更不必考虑实验中可能会存在什么问题，以及有问题如何去解决等。

　　模式之3：“试题实验”教学模式。就是教师要求学生“用笔做实验”。由教师编制的大量实验试题不仅增加了学生的学业负担，而且挫伤了学生动手实践的积极性，使实验教学在“应试”的泥潭里越陷越深。

　　模式之4：“应试式、齐步走实验”教学模式。这种模式的实验教学一方面仅重视高考实验，而不重视非高考要求的小实验及生活中的实验;另一方面又不能针对学生的实际和学生发展的差异因材施教、发展兴趣实验和创新实验，而是统一要求。这种实验教学模式会降低学生学习兴趣，扼杀学生的创造力。

　　上述物理实验教学模式从一定程度上反映了高中物理实验教学存在的问题，那就是“重知识、轻方法;重讲授、轻活动;重结论、轻过程;重机械训练、轻实质体验;重统一要求、轻个体差异”。长此以往，学生实验学习的积极性必然会受到压抑，实验教学也将流于形式，事倍功半甚至劳而无功。

　　2、高中物理实验教学模式的变革

　　新课改下的高中物理实验教学，应以学生自主实验为突破口，通过实验激发学生兴趣，提高学生的科学素质，使开放实验室成为培养学生创新能力的基地，为学生的终身发展提供动力。具体做到以下几点：

　　(1)利用趣味实验激发学生学习的兴趣

　　学习兴趣是一种能促进人的智力活动，调动学习积极性、自觉性和创新性的心理因素和内在动力。高中物理教学中要经常引人一些趣味性的实验来激发学生的学习兴趣。例如，学习静电屏蔽时，可做如下趣味实验：高压电网网外有放电火花，而网内小鸟却安然无恙;学习力学时，可做“瓦碎蛋全”的趣味实验。这样的趣味实验会强烈激发学生的好奇心和求知欲，进而强化学生学习的内部动机。

　　(2)利用典型物理学史实验渗透物理科学思想

　　物理学史中许多经典的实验是我们进行物理科学思想教育的宝贵资源，我们物理教师要善于选择改造合适的史学实验，利用这些实验渗透物理科学思想。例如：自由落体的实验研究、布朗运动现象的实验观察、电磁感应的实验、密立根油滴实验、泊松亮斑的演示实验等，这些实验体现了物理学中普遍的思想和特殊的方法，有助于提高学生的科学实验素养。

　　(3)关注体现探究的本质，改“验证性实验”为“探索性实验”

　　牛顿认为：“没有大胆的猜想，就做不出伟大的发现”。在物理实验教学中，要不断激励学生通过观察、比较、归纳、类比等探究手段，提出种种假设和猜想，激发探究欲望。部分验证性实验改为探索性实验，学习科学家的探秘思路和方法，使之达到不同层次的探究能力目标。验证性实验与探索性实验的教学模式的程序是不同的， 验证性实验的程序是：问题--原理--结论--实验 ;探索性实验的程序是：问题——实验——讨论——结论 。验证性实验往往是“教师做，学生看;教师讲，学生记”的方式，学生缺少主动性，谈不上探究能力的训练;而探索性实验让学生通过自己探索、观察分析，能使学生学习如何发现问题、观察实验、如何用学过的知识解决新问题或发现新规律，同时更能激发其学习动机，加强学生的探究能力。例如，新教材中将验证牛顿第二定律的实验改为探究加速度与力的关系、探究加速度与质量的关系;验证力的平行四边形定则学生实验也可以改为探究力的合成定则实验。这样，改“验证性实验” 为“探索性实验”。通过一种探索的渠道，学生获得的就不仅仅是死记的使用仪器的方法和实验原理，学生实验的动机得到加强，探究能力也会有显著提高。

　　(4)关注实验的设计思想， 改“测量型实验”为“设计型实验”

　　关注实验的设计思想就是在实验教学中不仅仅让学生掌握如何去进行操作，还要让学生领会这个实验是如何进行设计的，有什么巧妙之处。如用单摆测定重力加速度、用油膜法估测分子的大小实验体现了放大的思想，伏安法测电阻、静电场等势线描绘实验体现了等效的思想。高中物理中许多实验都可以重新进行设计或创意，在教学中引导学生根据实验目的、原理自行设计实验方案。通过学生自行设计实验，可使学生的整体思维能力、知识运用能力、实验操作能力、以及探究能力得到全面提高。例如，测量电源的电动势和内阻实验本是“测量型实验”，教材采用伏安法。我们教师可以把它改为“设计型实验”，通过指导学生理论探究让学生自己选择测量电路是电流表内接还是外接;探究设计不同电路产生的测量误差有何不同;同时也可以让学生自己探究设计出“伏欧法”电路和“安欧法”电路;并可以进一步指导学生先设计测量电流计电阻电路，然后可以准确测出电源电动势和内阻。这样把“测量型实验”改为“设计型实验”，对扩展学生视野，活跃学生思维是很有益的，同时学生的探究能力也得到了训练和加强。

　　(5)关注实验的创新精神，把“演示实验”变为师生共同参与的“随堂实验”

　　物理演示实验具有形象真实、生动有趣的特点，能为学生在形成物理概念、得出物理规律前营造出活生生的物理情景，使学生感受倍深。心理学研究表明：人的动作记忆效率比语言文字记忆效率要高好几倍。“百闻不如一见，百看不如一做”说的就是这个道理。在教学中我们让学生参与到演示实验中,从而调动学生的积极性和注意力。先只让学生了解该实验的实验原理和实验的关键步骤等，对实验结论不作了解，这样由看教师做实验为自己动手做实验，变被动接受知识为主动探求知识，变限制性实验为开放性实验，既增加学生对物理规律的理解深度,又可以加强对演示实验的实验方案的设计，极大激发了学习和研究物理兴趣的积极性，培养学生发散性思维和创造性思维能力，培养了学生创新能力。

　　(6)开放物理实验室，促进物理实验教学模式变革

　　开放物理实验室首先是物理实验资源的开放，就是将有关实验器材摆放在实验室，供学生有选择地进行操作、探究。学生实验中有解不开的疑惑、对某些现象有特别的兴趣，都可以在他们认为方便的时候，到实验室与教师一起探讨并动手做。这种开放实验室能够创造适合学生的学习环境，可以让不同层次、不同需要的学生各得其所，便于学生在宽松、自由的氛围中积极自由地动手和动脑，对促进学生学习方式的改变、开拓学生的视野和空间、实现学习的拓展和迁移具有重要的作用，同时学生的探究能力更能进一步得到发展。

　　开放物理实验室更重要的是教学观念和教学活动的全面变革。教学理念开放，更加注重学生差异发展和全面发展;组织形式开放，学习主体可以是师生组合、生生组合、师生加专家、生生加专门研究人员等构成的学习共同体 ;教学方式开放，自主、合作、探究的学习方式更加普及;实验类型开放，由验证型向探究型、设计型、综合型过渡;评价方式开放，既有过程性评价，又有结果性评价，既有教师评价，又有自我评价和学习伙伴的评价。

　　(7)开展基于物理实验的研究性学习，提倡科技小制作、小发明

　　指导学生开展基于物理实验的研究性学习，设计研究课题可以从身边熟悉的事情入手，组织学生开展科技小制作、小发明比赛，让学生自己选题，自己找材料，收集资料，设计实验，改进实验，探索实验方法，探究涉及的物理原理。通过体验小制作、小发明设计上、操作上的高要求和制作成功的喜悦，可促使学生形成良好的意志品质和严谨的科学态度，提高实验操作、实验设计和实验创新能力。

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