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新課標下高中物理分組實驗教學的探究論文
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，再讓學生按照已經確定的實驗步驟進行實踐練習”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，學生對實驗研究目的的理解不到位，不能將實驗研究與相關的物理知識學習建立有效的聯(lián)系，抑制了學生的探究精神、創(chuàng)新精神、獨立精神等在物理實驗中的訓練和培養(yǎng)，阻礙了學生運用實驗研究解決問題能力的培養(yǎng)和發(fā)展，學生的綜合素質得不到充分體現(xiàn)，也使得實驗在教學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進程中，或安排在相應物理規(guī)律的學習之前，或安排在規(guī)律的學習過程中，這使實驗活動在教學中起到動力和導向的作用，促使學生通過實驗探究來獲得物理知識，為訓練和培養(yǎng)學生的探究精神、創(chuàng)新精神、獨立精神及實驗能力提供了時間與空間，突出了實驗在教學中的地位。其次，根據(jù)新課程標準對科學探究及物理實驗能力的基本要求分析，分組實驗課堂的教學模式必須改革。下面就在新課程理念下如何進行高中物理分組實驗教學的設計，談談本人的幾點看法。
一根據(jù)學生認知水平，創(chuàng)設必要的問題情境
教學中使學生產生認知需要的關鍵是新奇的問題情境對學生具有較大的吸引力，能激發(fā)學生的學習興趣。在設計實驗課的問題情境時，要分析學生的認知水平和需要通過研究解決的問題，選擇既貼近學生學習、生活實際，又和所研究的問題有密切聯(lián)系的事物。這樣既可以引導學生發(fā)現(xiàn)問題和提出問題，又可使學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。
例如，在“用打點計時器測速度”的教學中，首先可以根據(jù)學生已經學過的對物體位移、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。通過該任務的解決，使學生學會用靜態(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。
又如，在關于“探究感應電流的產生條件”的教學中，可以根據(jù)學生對電流表的認識，先提出通過什么方法可以使電流計指針發(fā)生偏轉的問題。
通過思考和討論后，針對用電源為它供電的方案引導學生進行體會，既可使學生認識電路中發(fā)生電磁感應現(xiàn)象時有“電源”的存在，解決了電磁感應現(xiàn)象中的電流和電動勢的來源問題，也可以使學生了解電流計的主要功能，為研究電磁感應現(xiàn)象的產生條件、電流方向、感應電動勢大小等實驗做好準備。
二根據(jù)學生的實驗能力，開展有效的探究活動
運用實驗方法進行自主的科學探究是分組實驗課堂教學的重要環(huán)節(jié)，學生在這個環(huán)節(jié)中應享有比一般課堂更大的自由度。為了實現(xiàn)有效的科學探究和對學生的探究精神、創(chuàng)新精神、獨立精神及實驗能力的訓練和培養(yǎng)，應根據(jù)實驗的具體要求，從對實驗研究問題的猜想與假設、實驗實施方案的制訂、實驗的操作、觀察與記錄等方面為學生順利地進行實驗研究做好準備。 為了適應各類學校的教學實際，使教學目標更易達成，一般學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，缺乏對學生的探究精神與創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。教學實踐中，可根據(jù)學生的實驗研究能力，適當脫離教材與實驗冊的束縛，通過情境設置或任務布置，讓學生展開聯(lián)想與想象，大膽進行猜想與假設，促進學生發(fā)散性思維的發(fā)展，同時也可使學生對所研究問題的認識更客觀、全面。然后再通過對學生提出的猜想與假設的討論、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系”的教學中，除了與學生一起分析課本提供的實驗方案外，還可引導學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生的獨立研究，且實驗結果的精度也相對較高。
三通過研究結論的交流與評價，使學生獲得成功的體驗
物理教學中安排學生進行實驗研究，不僅要讓學生體會實驗研究在探究物理知識過程中的重要性，還應使學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，仍然應該重視實驗的結論。而實驗結論的歸納過程，應充分考慮每位學生實際研究的差別，通過生生交流、師生交流、師生互評的方式來進行，使每位學生都能客觀地分析自己的研究情況：成功的關鍵在什么？是否還可以進一步改進？結果不理想或失敗之后，又獲得了什么經驗？這樣，既使實驗成功的學生樹立了信心，得到了繼續(xù)學習的動力，也使暫時未獲得成功體驗的學生找到了努力的方向，使他們懂得經驗的積累是學習必須經歷的過程，同樣是實驗研究的一種收獲。
除此之外，在課堂教學結束之后，還必須做好對課堂情況的反思和總結。通過引導學生進行反思，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)教學設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)和提高學生的探究精神、創(chuàng)新精神、獨立精神及實驗能力而努力。
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