物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科。高中物理教材中,有課堂演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)、小實(shí)驗(yàn)以及習(xí)題實(shí)驗(yàn)等。其中,學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ闹饕襟w。學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)的教學(xué),是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思想和科學(xué)方法,提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)的重要途徑。本文試對學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的有關(guān)問題進(jìn)行探討。
一、當(dāng)前學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題
1、重視程度不夠。教師對理論課、習(xí)題課、復(fù)習(xí)課以至試卷評講課等課型的教學(xué)都比較重視,有著明確的教學(xué)目標(biāo),重點(diǎn)、難點(diǎn)清楚,在教學(xué)方法和程序上不斷探索思考。相比之下,教師對實(shí)驗(yàn)課的重視程度卻差得多。學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),往往只滿足于學(xué)生動動手,填好《實(shí)驗(yàn)報告冊》。一堂實(shí)驗(yàn)課下來,到底要達(dá)到什么樣的教學(xué)目標(biāo),例如,學(xué)生對實(shí)驗(yàn)原理的理解要達(dá)到什么程度,實(shí)際操作要達(dá)什么水平,通過實(shí)驗(yàn)要培養(yǎng)學(xué)生什么樣的研究思想,體驗(yàn)什么樣的研究方法等等,很少進(jìn)行思考和研究。教師即使里有譜,那也往往是以書面考卷,即往年的會考或高考試題能否對付為目標(biāo)。為了改變這樣的狀況,上級決定在普通高中會考中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的考查,但實(shí)際情況也只是應(yīng)景而已,對實(shí)驗(yàn)教學(xué)的影響力非常有限。教師如此,學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的重視程度那自然就更差了。他們很少思考要從實(shí)驗(yàn)中掌握什么、獲得什么、提高自己什么樣的能力和素質(zhì),也很少從實(shí)驗(yàn)的角度去思考物理問題,不少學(xué)生僅把上實(shí)驗(yàn)課當(dāng)成是看熱鬧、做游戲。
2、實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的低要求造成課堂的低效率。由于目前的考試機(jī)制的影響,教師中的大多數(shù)對分組實(shí)驗(yàn)課的要求,除是否能應(yīng)付書面考試外,只停留在激發(fā)學(xué)習(xí)興趣的水平上。實(shí)際上,實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)要求應(yīng)當(dāng)是全方位、多角度的,應(yīng)當(dāng)對學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、求實(shí)的科學(xué)精神、手腦結(jié)合的良好習(xí)慣有著嚴(yán)格的要求,應(yīng)當(dāng)以此作為主渠道對學(xué)生的觀察、發(fā)現(xiàn)、分析、歸納等能力進(jìn)行培養(yǎng)。由于教學(xué)的低要求,相當(dāng)多的學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中操作過程與理性思維掛不上鉤,使用儀器、采集數(shù)據(jù)不規(guī)范,只是把一節(jié)課混下來完事,實(shí)驗(yàn)做下來后,不少學(xué)生對整個實(shí)驗(yàn)的來龍去脈都理不出線索,無法撰寫一份完整的符合邏輯的實(shí)驗(yàn)報告,有的學(xué)生甚至說不清楚實(shí)驗(yàn)的目的。在這樣的氛圍下,學(xué)生很難有發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造的激情與靈感,長期這樣,必然扼殺了學(xué)生的靈性,對提高教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)高素質(zhì)的人材是非常不利的。
3、分組實(shí)驗(yàn)器材的質(zhì)量低劣。諸如,滑動變阻器接觸不良,由此造成實(shí)驗(yàn)中電表的指針搖擺不停,學(xué)生無法準(zhǔn)確讀數(shù)。彈簧秤精度普遍很低,有的指針無法固定,有受外力時就能讀出幾個不同的讀數(shù)。號稱精密的天平,有時同一個物體能測出多個不同的質(zhì)量數(shù)據(jù)。有的實(shí)驗(yàn)裝置搞得很復(fù)雜,如用小球撞擊磁夾通過復(fù)寫紙記錄小球軌跡點(diǎn)的平拋運(yùn)動實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)機(jī)理既不簡潔明了,記錄結(jié)果的誤差又很大,遠(yuǎn)不如原先教材上所介紹的用硬紙板挖孔來確定物體運(yùn)動的軌跡點(diǎn)的方法,即簡潔明了,又鍛煉了學(xué)生的動手能力。學(xué)生長期使用這樣低劣的器材來做實(shí)驗(yàn),必然會對實(shí)驗(yàn)過程和實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成不信任感,同時也助長了學(xué)生對實(shí)驗(yàn)馬虎敷衍的態(tài)度。
二、分組實(shí)驗(yàn)教學(xué)中亟待研究的幾個課題:
首先是要明確分組實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo)要求。關(guān)于實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng),教學(xué)大綱有著原則的要求。介是,分組實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)目標(biāo),不公公是實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ε囵B(yǎng)一個方面。以往,我們也研究實(shí)驗(yàn)操作領(lǐng)域的目標(biāo)水平分類問題。事實(shí)上,物理課分組實(shí)驗(yàn)中的操作,大多是極其簡單的操作,不需要多少專門訓(xùn)練。分組實(shí)驗(yàn)的教學(xué)目標(biāo),不應(yīng)當(dāng)公公停留在興趣的激發(fā)和操作的要求方面,更重要的是認(rèn)知領(lǐng)域(實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)設(shè)計思想)和態(tài)度意志情感(嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)、求實(shí)的精神和對真理的執(zhí)著追求)方面,手眼腦結(jié)合(理論與實(shí)踐相結(jié)合)的認(rèn)知模式方面。這些不公要有總的原則要求,而且應(yīng)當(dāng)分解落實(shí)到每一個分組實(shí)驗(yàn)課題象理論課和習(xí)題課那樣,確立一整套分組實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)目標(biāo)體系。
其次,是確立實(shí)驗(yàn)課的課堂教學(xué)規(guī)范,包括教師講解示范、指導(dǎo)的程式,學(xué)生組織、預(yù)習(xí)、觀察、討論、整理器材、撰寫報告的程式和規(guī)范。由于分組實(shí)驗(yàn)課以學(xué)生的自主活動為主,只有通過程式規(guī)范的建立與訓(xùn)練,才能真正提高教學(xué)的效率。關(guān)于實(shí)驗(yàn)報告,我們一直認(rèn)為,填褡式的《實(shí)驗(yàn)報告冊》是不可取的。在考試的客觀題型已經(jīng)嚴(yán)重阻礙學(xué)生認(rèn)知能力發(fā)展的今天,取消《實(shí)驗(yàn)報告冊》,代之以實(shí)驗(yàn)報告紙更為必要。與教學(xué)規(guī)范相關(guān)的是實(shí)驗(yàn)器材本身的規(guī)范與質(zhì)量,有關(guān)方面應(yīng)當(dāng)從提高分組實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)際效果與效率出發(fā),切實(shí)改變實(shí)驗(yàn)器材質(zhì)量低劣的不良狀況。此外不少分組實(shí)驗(yàn)課題的教學(xué)要求,很難天45分鐘內(nèi)到位。課風(fēng)外的活動如何配合,理論課與實(shí)驗(yàn)課如何銜接,都值得認(rèn)真探計和研究。
第三,是如何強(qiáng)化物理考試命題對分組實(shí)驗(yàn)教學(xué)的導(dǎo)向作用??荚囀墙虒W(xué)終態(tài)目標(biāo)的具體體現(xiàn),當(dāng)然,實(shí)踐性極強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)結(jié)果,不可能由一份純書面的試卷準(zhǔn)確全面地加以檢測,但是,在繼續(xù)推進(jìn)會考中物理實(shí)驗(yàn)操作考查的同時,進(jìn)一步加強(qiáng)會考與高考書面考試命題內(nèi)容的實(shí)踐性,對根本扭轉(zhuǎn)當(dāng)前高中物理教學(xué)中經(jīng)視實(shí)驗(yàn)、輕視實(shí)踐的全局性傾向有著強(qiáng)勁的導(dǎo)向作用。當(dāng)然,這與是中考命題研究需要進(jìn)一步解決的課題。因?yàn)椋咧形锢矸纸M實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率低下的原因,不僅在于高中的教學(xué),還要追溯到初中物理入門教學(xué)的起始階段,小學(xué)自然學(xué)科的啟蒙階段以至于學(xué)前教育的階段。
必須看到,隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)民,學(xué)生對自然原本面目的感知和認(rèn)識變得越來越困難?,F(xiàn)在的學(xué)生,幾乎看不到斧子、鑿子,沒有體驗(yàn)過什么是“挑”什么是“抬”,甚至在新體制建的住房中看到電路的布線方式,電視機(jī)的普及使學(xué)生囿于從屏幕上看到的物質(zhì)世界的活動影象。現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展,把自然包裝得越來越神秘,學(xué)生嚴(yán)重缺乏必千物質(zhì)對象的實(shí)踐操作體驗(yàn),缺乏自然科學(xué)學(xué)習(xí)所必須的豐富的原始的感知。不久的將來,隨著計算機(jī)技術(shù)的普及與發(fā)展,非實(shí)驗(yàn)物信息超量和無序的輸入,更會大大超越了學(xué)生探索世界的原始認(rèn)識發(fā)展過程,這將嚴(yán)重阻滯新體制一代的兒音形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目嘤诳茖W(xué)思維的、對物質(zhì)世界的認(rèn)識圖式。不少中學(xué)物理教師已經(jīng)每銳地覺察到物理學(xué)科變得越來越難教,學(xué)生學(xué)習(xí)物理的靈氣一屆不如一屆。有的教師慨嘆:“現(xiàn)在能學(xué)好物理的,真正是天次極好的學(xué)生?!睆?qiáng)化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),已經(jīng)是關(guān)系到物理學(xué)科自身的發(fā)展是否后繼有人的嚴(yán)峻現(xiàn)實(shí)問題。