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1、从物理实验的教育功能看如何加强中学物理实验教学摘要：通过对传统物理实验教育功能认识的反思和对物理实验特点的分析，揭示出物理实验深层的教育功能，并进一步提出加强中学物理实验教学的三点建议。关键词：中学物理 实验教育功能 实验教学 建议物理学作为一门实验科学，实验理应成为物理教学的重要环节，成为物理研究方法的基础。然而，长期以来实验教学却一直是物理教学的薄弱环节。怎样尽快改变这种现状，是物理教学改革面临的重大问题。为解决这一问题，有必要对物理实验的基础地位与教育功能，作进一步的认识。1 对物理实验教育功能的认识1.1传统的认识及造成的后果物理实验教育功能是指物理实验对学生的情感科学素养思维能力知识
2、掌握实践能力等各方面所能发挥的作用，尤其是指实验对学生发展所能发挥的独特作用。长期以来，我们对实验教育功能的认识1主要是： 有助于概念的理解，规律的掌握； 训练学生基本的实验操作技能，提高实验能力。其实质是让实验教学从属于知识教学，把实验教学混同于理论知识教学，从而使实验失去了独立的地位，不能发挥其独特的教育功能。这种认识造成的后果是显而易见的，其实验目标着眼于知识技能的继承；实验设置数量极少，据统计学生实验约是德国的1/162；实验教学标准化模式化；实验教学研究侧重于改进实验，提高教学效果（如何讲的清，听的懂），忽视教学功能目标研究。其目的都是为掌握知识技能服务，为“多快好省”的进行理论学习
3、服务。教师们也普遍认为“实验就是为了让学生把概念和规律理解的深掌握的牢”，把实验看成是巩固知识的一种手段。快速完成大纲要求做的实验，然后做练习，记原理，背器材步骤是普遍的教学程序。在这样的教学氛围中，实验仪器对学生来讲，顶多是一堆有趣的玩具，当教师严格限定玩具的玩法时，恐怕连玩具也不是了。学生的好奇心不能得到满足，思维受到压制，逐渐失去了对实验的兴趣，实验的一切教育功能都无从谈起，当然对理论学习的促进也极其有限。2000年国家教育部颁布了全日制普通高级中学物理教学大纲（试验修订本），新大纲虽然补充指出“实验对培养学生实事求是的科学态度，引起学生兴趣有重要作用”。但实验的这个功能仍以服务理论知识
4、教学为前提，是次要的，不足以从根本上扭转实验薄弱的现状。事实上，近年来，虽然实验的物质条件得到巨大改善，高考对操作技能创新能力的考察也相对加强（这种创新仍是理论的，靠大量做题也可凑效），但实验的薄弱并未从根本上得到改观。由此可见，对实验功能的浅层认识，实验教学从属于理论教学的定位，是导致实验教学长期薄弱的根本原因。1.2 对物理实验教育功能的再认识物理实验的教育功能除过传统的认识外，还有哪些呢？这需要对实验与理论的关系，实验的过程特点等进行深入分析。从物理学的发展看，理论的每一次成功都与实验密不可分，实验已成为物理学研究方法的核心和物理发展的加速器，它已被赋予了方法的内涵，物理实验对学生形成科
5、学的研究方法可发挥重要作用。从实验过程看，实验因素活跃，例如，实验中经常出现一些意想不到的问题，从不同角度观察往往有不同的发现，同一目的的实验可采用不同的原理步骤仪器等。因此物理实验有利于锻炼学生思维，增强问题意识创新意识，提高分析解决实际问题的能力。从实验的特点看，实验兼具实践性和思维性的特点，是动手实践与大脑思维结合的产物，能给学生提供手脑结合的机会，有利于促进手脑协调发展，而这种协调能力，已被证明是现代社会创造能力高低的关键因素。综上所述，我们认为实验的深层教育功能有三方面：培养科学的研究方法；激发思维，提高能力；促进手脑协调发展。这种深层教育功能与信息社会对人的能力要求相一致，可以预见
6、，随着社会的发展，实验教学将日益显露出它的重要地位。由于物理实验对学生的长远发展意义重大，因此，在教学改革中，应从思想上提高广大教育工作者对物理实验教育功能的认识，努力加强改进实验教学，从根本上改变物理实验教学薄弱的现状。2 对加强中学物理实验教学的几点建议2.1 教学中应体现实验的科学研究价值科学研究中，实验的作用一般有两个：探索得到新的经验事实和验证理论。中学物理中的探索性实验和验证性实验就分别要达到上述目的。教学实验虽不同于科学研究，但学生有着和科学家一样的认知心理，在教学中，也要充分展现这两类实验的科学研究价值，展现实验研究方法的基本思路。物理实验研究的基本程序如下：经验事实（生活经历
7、，探索性实验结果） 假说 实验（提供新的支持性事实或验证预言） 理论教学中，由于对实验在科学研究中的作用认识不足，出现了一些片面的看法，例如有人把学生实验兴趣下降的原因归为验证性实验过多，探索性实验太少，要求给学生提供更多的探索机会3。这种说法有一定的道理，但也不尽正确，学生实验兴趣下降的主要原因并不在验证性实验本身（是否就缺乏探索性，暂且不论），而在于对验证性实验的教学处理。如在教学中，教师往往没有按照物理理论建立的过程来教学，而是将从物理经验事实归纳出的经验规律，在未加验证的情况下，就开始应用。已经承认了经验规律的正确，再去实验验证也就毫无价值，不过是对实验操作技能的训练和对物理概念规律的
8、巩固，学生自然不感兴趣。因此，教师在教学中，要努力挖掘展现实验价值，引导学生认识这种价值并积极投入到物理理论的建立过程中。在此活动中，学生会产生成就感，不仅能对实验产生浓厚兴趣，也能学到科学研究方法。例如，自感现象一节，研究自感电动势方向时，可按下列程序进行，现象：通电自感实验发现，线圈阻碍电流增大；猜想：自感电动势阻碍电流变化；预言：断电自感实验中，断电前后，通过线圈的电流反向；验证：用红，蓝两个二极管来显示电流是否相反；说明其他大量的实验也证实了这个猜想，上升为理论。2.2实行开放式教学，激活学生思维，增强探究意识物理实验具有激发学生思维，增强探究意识的作用。但这种作用的发挥并不是自然就有
9、的，要求教师按照实验的本来面目组织开展实验教学即开放式教学。实行开放式教学，是由实验因素的活跃性，实验原理器材数据处理等选择的灵活性，实验对物质的依赖性所决定的。其优点是能最大限度调动学生的积极性，发挥学生的主动性，激发创新的热情。在开放式教学中，首先要营造一个宽松的实验环境，应鼓励学生敢想敢做敢说可与教师辩论；对正常的仪器损坏可以不赔；可以自由拆装废旧仪器；可以开放实验室让学生进行课外探索，也可以让学生把简单仪器带回家做小实验等。其次，不在实验原理步骤器材处理方法上设置过多的条条框框，限制学生的思维；相信学生能力，充分发挥学生的主动性，让学生自己去观察分析判断选择处理，教师只作为一个指导者协
10、作者参与者的角色出现，彻底打破现行封闭式标准化的实验教学模式。通过开放式教学，学生的思维被激活，产生了强烈的创新欲望和探究意识，有人思考能否用其他原理仪器数据处理方法来解决这个问题；有人想用这套仪器还能做哪些实验；还有人从不同角度对实验进行观察，看还有什么现象出现。例如，在薄膜干涉实验中，学生就发现，从薄膜背面看，可见到透射像；长时间看，可见条纹间距逐渐变窄；如果薄膜水平，看到的是环形条纹；眼睛逐渐靠近薄膜，可发现干涉条纹“消失”（距离肥皂薄膜约10cm时）等。而对这些新发现新问题的研究，可提高学生分析解决实际问题的能力。2.3 多创造机会，促进学生手脑协调发展能力培养，特别是创造能力和实践能
11、力的培养已成为新一轮教育改革的中心议题。实践证明，人只有在手脑并用的活动中，认识能力才能提高，创造能力才能萌发，而物理实验恰恰能给学生提供手脑结合的机会，对促进学生手脑协调发展能发挥重要作用。但是传统教育思想忽视动手能力的培养，更忽视动手与思维的结合，使实验的这种功能未能充分发挥。 在物理实验教学改革中，教师要尽力创造机会，促进学生动手能力与思维能力的协调发展。方式方法很多，如让学生改进实验方法；拆装旧仪器，分析工作原理；对习题结论的实验证明；进行小制作。还可布置实验作业，例如让学生想办法把筷子立在水中，起先他们想让一根筷子立在水中，实验 失败，思考（找原因，其他方法） 再实验 再思考 再实验，如此反复直到成功。总之，在中学物理实验教学中，只有首先从思想上认识物理实验的深层教育功能，认识实验对学生长远发展的重要作用，才能有意识的去挖掘展现实验在科学研究中的价值，实行开放式教学，创造机会，促进学生手脑协调发展，最终从根本上改变实验教学薄弱的现状。3用心 爱心 专心
