对高中物理实验教学有效性的探讨

李上才

摘 要:物理实验教学中,教师只是实验的预谋者,如果学生在课堂实验教学中上处于一种消极、被动状态,那么就失去了教师作为学生学习的帮助者、促进者、引导者的职责。这种状态下的随堂学生实验,虽有学生的参与,却忽略了学生思维的独立性、独创性,浇灭了学生宝贵的思想火花,本文试从人教版高中物理必修1“牛顿第三定律”教学中的随堂学生实验教学案例片断谈物理随堂学生实验教学有效性的问题。

关键词:高中物理 物理实验 实验有效性 实验探讨

随着高中新课程改革的深入,越发重视学生学习的主体性。学生是意义建构的主体,而不是被灌输的对象,这种教学理念日益深入。物理作为一门以实验为基础的科学,更是可以借助实验培养学生的多种能力,故新课程极力提倡老师创造条件开设实验,尤其是随堂学生实验。但不少物理教师设计安排的实验看似体现了新课程的理念,实则没有把新课程的精神吃透,以致形似神失,许多实验的设计缺乏科学性,严谨性。这种状态下的随堂学生实验,虽有学生的参与,却忽略了学生思维的独立性、独创性,浇灭了学生宝贵的思想火花,打击了学生的积极性,限制了学生思维的发展。整个过程看似学生自主决定,实则完全受人摆布。本文试从“牛顿第三定律”教学中的随堂学生实验教学案例片断谈物理随堂学生实验的效度问题。

一、“牛顿第三定律”教学片断

师:作用力和反作用力有什么关系?

生甲:大小相等,方向相反,作用在一条直线上。

师:怎么说明你的观点?

生甲:用两只弹簧秤互拉。

师:好。请同学们用实验证明你的观点。

学生动手操作。过了三分钟。

师:说明你的实验结论。

生乙:两个互拉的弹簧秤读数近似相等,说明了上述作用力与反作用力的关系。

师:刚刚大家观察到的是静态时两力相互作用的情形,那么动态时又怎样呢?

生乙:用一个弹簧秤拉着另一个弹簧秤运动。

师:怎么拉?这样拉?

(老师一边比划一边又问,语气中明显不赞成学生的观点,也没有给学生更多的机会说明观点。)

此时教室里很静,同学们似乎都在动脑筋,但不敢说自己的观点,唯恐说错。终于有一位学生站了起来。

生丙:把一个弹簧秤绑在小木块上,另一个去拉它。

(本节课在实验室进行,每张桌子上均放着一小木块和两个弹簧秤、绳子等器材。)

师:对了!下面大家利用桌子上摆放的器材再做一下。

学生操作。

(探究动态时作用力与反作用的关系过程连同学生操作用了近六分钟,老师没有再对学生的实验做任何的指导。)

表面看起来上述教学过程师生互动比较积极:教师引导学生设计研究了作用力和反作用力的关系,学生也各自动手操作。教师可能认为这样就充分体现了学生的主体地位,这就是师生之间和学生之间的合作交流,实践锻炼,培养了学生的合作精神和创新能力。似乎这一切就是新课程理念的体现。但是,我们要问:这个实验真达到目的了吗?

二、教学过程分析与建议

首先,教师对随堂学生实验的教学目标设计不够妥当。一方面,他希望通过学生设计实验得出牛顿第三定律。这在本节课中要求过高,根据学生的实验能力,学生不可能在这么短的时间内设计出完善的探究作用力与反作用力关系的方案,尤其要求动态探究设计,学生压根儿没有这种意识,这只不过是教师备课时的预设。另一方面,对学生的操作缺少明确的要求,尤其对该实验需要观察和记录的内容要求不明确。从学生在课堂上的表现来看,大多数学生在拉动弹簧秤的过程中是盲目的、随意的。学生在完全盲目被动的情况下进行操作,不明确具体的观察和记录内容,实验的效果可想而知。

随堂实验旨在通过学生的动手操作更深刻地感知物理现象、概念和规律,使抽象的理论知识与实际现象相结合,变得具体形象,有利于学生掌握。因此,它有着演示实验无法替代的作用,突出了学生的主体体验作用,培养了学生的合作意识和动手操作能力。

笔者认为,设计随堂学生实验时,教学目标定位既要考虑学生实际,又要突出实验探究的重点,以便在较短时间内实现教学目标。如本节随堂学生实验要探究的重点是“作用力与反作用力的大小关系”,教师应明确向学生提出静态、动态的探究要求,解决动态时两只弹簧秤读数这一难点,探究就可以取得较好效果。

其次,教师对随堂学生实验的要求不够具体。设计本实验主要是为了说明相互作用力大小相等,而这可以直接通过弹簧秤读出来,所以教师设计实验时应明确要求学生记录实验数据,通过数据说明问题,得出结论。这不仅可以培养学生的合作意识,更重要的是培养了学生严谨的求学作风和科学精神。而本次实验始终没有明确的操作要求,学生只是象征性地“动手”了。

笔者建议,随堂学生实验观察、记录与数据处理要求应与学生分组实验相同,要求学生认真观察现象、真实记录数据和客观分析处理数据,以得出合理的结论。

再次,教师对学生实验设计缺乏正确的评价、引导和提升,使学生的实验操作处于被动低效的状态。

教学过程实质上是动态的生成过程。师生交流、生生交流等课堂讨论是开放的动态生成的重要途径。实验设计更是如此,需要老师及时的调控、引导、提升。教师提出的实验问题,学生带着自己的知识经验、 灵感兴趣和理解,积极参与方案的设计,往往会打破教学过程中的“预设”,教师需要用智慧及时评价、引导和完善,本次实验学生就提出了超乎老师的观点,指出“用一个弹簧秤拉着另一个弹簧秤运动”,老师没有及时领会并给他机会说明使之完善,而是断然否定学生的观点。这会大大挫伤学生的创新精神,打击学生学习的积极性。

学生的观点或设计尽管不是很严密周到,但往往有创意,我们应该及时评价鼓励并努力使之完善。在很多教学实际中,当学生提出的方案或想法不是教师“预设”的时候,教师“千方百计”要学生按自己的预设方案进行,粗暴排斥学生的想法,强行灌输自己的观点,恰恰扮演了“预谋者”的角色。原来可以弥补教师设计中的缺陷,终因教师缺乏教育智慧,没有灵活调控提升而武断地指向预设答案,扼杀了学生的创新精神,泯灭了学生的创新能力。

当今社会是创新型社会,各行各业都在追求效能和创新。培养具有自主意识和创新能力的新一代人才是学校教育义不容辞的责任,课堂不是培养应试机器的场所。在随堂学生实验的教学中,提高随堂实验的效能也如提高课堂教学的效能一样,应该被所有物理教师关注和付诸行动。

参考文献:

1.高中物理新课程标准[M].高中新课程编写组,2006.8

2.陈新安.对新课程标准下高中物理教学的理解[J].《新课程(教师版)》,2006年05期

作者单位:吴川市第四中学