提高初中物理探究实验实效性的思考与实践

提高初中物理探究实验实效性的思考与实践第1页（共4页）提高初中物理探究实验实效性的思考与实践上海市姚连生中学王京华一、背景“以学生发展为本”是整个“二期课改”的核心理念，也是《中学物理课程标准》的指导思想。为此《中学物理课程标准》设计了基础型、拓展型、研究型三类物理课程。基础型课程规定全体学生必须学习．但其深广度比原有课程减低，有利于全体学生掌握最重要最基础的内容。拓展型课程供部分有兴趣，有潜力的学生选学，为将来从事科技工作的学生打下扎实基础。研究型课程则供学生自主选学。《中学物理课程标准》还明确规定。中学物理课程的根本使命是“全面提高未来国民的基本科学素养，培养具有科学知识、科学思维方式、科学创新精神和科学实践能力的一代新人”。物理教育承担着提高未来国民科学素养的光荣使命。人类的教育方式和学习方式有两种不同的类型：一是通过教育者系统的传授，让学习者“接受”人类已有的知识，与之相应的教育叫做“传授性教育”，与之相适应的学习方式叫做“接受性学习”；二是通过学习者的亲身实践，“体验”到知识使用的乐趣，自主建构自己的知识体系，让学生通过内心体验和主动参与去学习，把与之相适应的教育叫做“体验性教育”．与之相适应的学习方式叫做“研究性学习”。从学生的全面发展来看，这两种教育、两种学习方式不可或缺，它们对学生的发展有着不同的价值，对每位学生而言，都是必需的。过去学生的学习方式比较单一，主要甚至完全依赖接受性学习，这种学习方式比较被动。《中学物理课程标准》把实现学生学习方式的多样化作为“二期课改”的重要目标之一。“研究性学习”中的科学探究有利于学生对科学过程的学习，学生可以通过科学探究，学习科学探究的方法，体验知识的形成过程。实现学习方式的改变。《中学物理课程标准》指出：“物理课程不仅应注重科学知识的传授和技能的训练，……而且还应重视对学生终身学习愿望、科学探究能力、创新意识以及科学精神的培养”、“将科学探究列入内容标准，旨在将学习重心从过分强调知识的传承和积累向知识的探究过程转化”。由此可以清楚地看出，《中学物理课程标准》将科学探究列入内容标准的目的是要做到知识的传承与知识的探究并重。为此，《中学物理课程标准》把科学探究作为主线，让它始终体现在课程目标、内容、实施等各环节之中。在物理教学中，倡导科学探究，目的是培养学生的创新精神和实践能力。使物理的提高初中物理探究实验实效性的思考与实践第2页（共4页）学习过程成为一个科学探究的过程。通过探究活动，倡导学生主动参与、乐于探究、善于交流。激发他们持久的学习兴趣和求知欲望。新课标强调以物理知识和技能为载体，让学生经历科学探究过程，学习科学探究的方法，培养学生的科学探究精神、实践能力、创新意识；改革以书本为主、实验为辅的传统教学模式，提倡多样化的教学方式。在义务教育的物理课程中，使学生学到获取知识的方法、增强探究未知世界的兴趣和能力，以及学生对于科学本质的理解和科学价值观的树立，是与科学知识的学习同等重要的。因此，新课标十分强调科学探究的学习。在《中学物理课程标准》中，科学探究是和科学内容并列的，它提出了科学探究的主要环节、探究能力的表现，以及探究教学的形式，并提出具体的要求，强调根据教学内容选择合适的探究活动，避免“为探究而探究”。教师在教学中应根据教学内容，教学条件为学生探究活动提供帮助，采取灵活、多样的教学方式，帮助学生实现学习方式改变。明确提出探究活动包括“提出问题”、“作出假设”、“制定计划”、“使用工具和搜集证据”、“处理数据和解释问题”、“表达与交流”等要素．教师可根据实际情况。选择和安排最恰当的要素，开展探究。《上海市中学物理课程标准》明确指出：不要过分追求探究过程的完整和系统，但要追求开展探究活动对促进每位学生的学习方式改变有帮助。如，在科学探究过程中，面对同一问题，不同学生可以有不同的探究方式，也可以从不同的侧面去探究。在探究活动中，我们重点关注的是学生的学习过程及学生对科学探究过程的体验，对科学方法的感悟等。还强调了知识与技能、科学能力与科学方法、情感态度和价值观都可以通过科学探究来实现。新课标要求教师要打破以教师为中心的传统物理实验教学模式，充分挖掘学生这一教学中最丰富、最活跃的资源，教师应将实验的操作权下放到学生手中，调动学生的积极性，发挥学生的主动性，教师则成为学生探究式实验的合作者、参与者、指导者。这就要求教师要全面深刻的研究、挖掘物理实验的本质特征和验证学生实验的可行性和相关的教育功能。二、实践在初中物理教学中，有很多实验可以提供给学生作为探究性学习，但为了避免“为探究而探究”。在数据处理中要尽量做到实验数据与物理结论相吻合，使学生有一个成功体验。在目前学校实验器材还比较落后的情况下，加上学生实验操作和读数能力较差，物理教师在课前准备和课后反思中要做大量的工作，汲取经验提高探究实验的有效性。我在教串联电路特点这一节时，经过可行性研究，虽然串联电路特点的实验原来是教师演示实验，但实验器材完备，学生可操作性强，教师课前准备时U=U1+U2的实验数提高初中物理探究实验实效性的思考与实践第3页（共4页）据还是比较准确的，为了让学生亲自感受到物理规律的形成过程，调动学生学习的积极性和主动性，我们将实验的操作权下放到学生手中，但在做串联电路特点的学生实验中，每当探究导体两端的总电压与每个导体两端电压的关系时，总有一部分同学的实验数据存在较大的偏差，从而导致学生对U=U1+U2这一特点的可信性降低。教师在教学中只能告诉学生实验存在误差，但结论是成立的。但在课堂教学中总感到有些牵强。在课后反思时，我发现虽然一部分同学的实验数据存在较大的偏差，但有的小组U=U1+U2的实验数据还是比较准确的，起初怀疑是有些学生用的电压表不准，但是换用实验数据比较准确的学生用的电压表再次测量，实验数据仍存在较大的偏差。带着这个问题，我对学生们的各组实验数据进行综合分析，通过对数据的归纳，我发现总电压小于3V的小组，实验数据都比较准确，电压大于3V而且测量两个分电压所用量程不同的小组，实验数据都存在较大的偏差，说明误差出现的原因是测量时电压表的量程变化引起的。因此，在以后探究导体两端的总电压与导体两端电压的关系的实验中，我们只使用两节干电池，避免电压表的量程变化时引起的误差。这样，实验数据普遍比较准确，从而提高了实验的可信度。再如，在比热容概念形成的教学中，我也尝试全开放，让学生通过自主探究实验得到：同种物质Q/m·△t是一个定值，从而形成比热容概念，理解比热容是物质的一种特性。虽然课前我也用多种材料做了多次实验，结果还比较理想，但在课堂教学中，学生得出的数据结果偏差较大，数据较准的小组低于1/3，这样实验结论的可信度就差一些了。课后反思时，我感到这个实验操作虽不复杂，但由于记录的数据中只有一个质量是固定值，其它两个时间和温度都随时间发生变化，学生记录完时间再去看温度，测量点不相对应会有很大偏差，加上温度计放的位置，酒精灯火焰的大小变化等都对实验结果有着一定的影响，总之学生的读数速度和技巧，实验器材本身的问题都给实验数据的准确性带来了一定的影响。随着“以学生发展为本”这个“二期课改”理念的深入人心，我感到在比热容概念形成的教学中，让学生通过自主探究实验得到：同种物质Q/m·△t是一个定值，从而形成比热容概念，这对学生真正理解和体会从繁复的实验数据中找出规律，归纳结论方法很有意义，学生也能从中体会到科学家的艰辛劳动。这个学生实验弃之可惜。《中学物理课程标准》设计了基础型、拓展型、研究型三类物理课程。我们可以在拓展型、研究型课程中做文章，拓展型课程供部分有兴趣，有潜力的学生选学，为将来从事科技工作的学生打下扎实基础。研究型课程则供学生自主选学。让着部分学生在实验室完成这提高初中物理探究实验实效性的思考与实践第4页（共4页）个实验还是可行的。随着学校实验设备的更新，新的DIS实验设备可以实现教师在课堂上组织部分学生一起演示给全体学生看，再从DIS实验设备中采集到的数据加以分析，就可以得到可信度高的结论了。三、体会在探究实验的教学实践中，我体会到，学生实验的目的是让学生亲自感受到物理规律的形成过程，如果实验数据与物理结论相吻合，学生会感到自己获得了成功，反之，学生则会感到实验失败，从而对实验失去信心和兴趣。在实验教学中，我们老师不但要从理论上进行实验设计，更重要的是根据本校的实验器材，设计出切实可行的实验方案供学生参考。同时学生实验后的数据交流也是非常必要的。可以让学生从普遍现象中，归纳出物理规律。以全面地提高学生科学素养，培养学生终身学习科学的兴趣和能力。参考文献：上海市《中学物理课程标准》（试行稿）上海教育出版社陆伯鸿上海市中学物理课程标准(试行稿)的主要特点《物理教学》2005.1