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1、从本学科出发，应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性，便于研究生提出新见解，特别是博士生必须有创新性的成果改进高中物理实验教学的初步探索(1)一、高中物理实验教学的现状高中物理实验及其教学是物理课程和物理教学的一个重要组成部分，它既是物理教学的重要基础，又是物理教学的重要内容、方法和手段，在培养学生科学素养的教育中具有独特的地位和全方位的功能。当前，高中物理实验教学必须注意以下几个问题，那就是：实验教学的重视与加强，实验设备的添置与更新，学生动手实践能力、创新思维能力的提高。在物理实验教学的课堂上，经常可以看到一些见怪不怪的现象，试举三例：现象一：媒体实验就是学生通
2、过媒体“看实验”。过去的实验“看黑板”，如今的实验“看录像”、“看投影”。令人难以理解的是，一些原本可以让学生动手做的实验却用多媒体来展示，被称为是“现代技术的运用”。现象二：程式化实验，虽然学生动手，但以单纯的机械操作为主。学生根据教师讲解的实验目的、器材、步骤，像做广播操那样，按照规定的程式进行操作，去获取教师所要求得到的实验数据，而不需要去考虑实验为什么要这样做，怎样去做，更不必考虑实验中可能会存在什么问题，以及需要如何去解决。现象三：试题实验，就是学生用笔“做实验”。由教师编制的大量实验试题不仅增加了学生的学业负担，而且挫伤了学生动手实践的积极性，使实验教学在“应试”的泥潭里越陷越深。
3、这些现象从一定程度上反映了高中物理实验教学存在的问题，那就是“重知识、轻方法；重讲授、轻活动；重结论、轻过程；重机械训练、轻实质体验”。长此以往，学生实验学习的积极性必然会受到压抑，实验教学也将流于形式，事倍功半甚至劳而无功。由此想到，能否通过教师更新教学观念，转变陈旧的教学方式，促进学生物理实验学习方式发生改变，使实验教学走出困境?二、高中物理实验学习方式的改变上海全面推进素质教育，二期课改提出“以改变学习方式为突破口，重点培养学生的创新精神和实践能力”。从高中生的心理发展特点看，相对初中生，他们具有更为强烈的探究未知的动机，他们思维活跃，兴趣广泛，自尊心强，绝不会满足于“按图索骥”、“按方
4、抓药”式的实验学习，因而改变陈旧的实验学习方式是必然的、合理的选择。1.学生实验学习目标的改变实验学习目标是学生实验学习的灵魂。上海新课程方案将“态度与价值观、过程能力与方法、知识与技能”三方面整合起来，作为各学科课程目标的共同框架，体现了新课程的价值追求，即由以知识为本位转向以发展为本位。充分挖掘物理实验的教育功能，研究制订高中阶段各个物理实验具体的学习目标，使之成为实现知识、能力、态度有机整合的载体，并进一步形成高中物理实验学习的总体目标，为物理实验学习明确了方向。如下表所示。其中：表1为高中物理实验学习总体目标框架，表2为高二阶段物理实验学习目标的示例，具有较强的操作性。2.探索有效的、
5、多样化的实验学习方式在物理实验活动中，学习方式应该多样化。单一、被动的实验会使学生感到枯燥、乏味，必须增强实验的趣味性、问题性、探索性和应用性。让学生成为实验活动的主人，教师成为学生实验的组织者和合作者，而不是权威的讲授者和示范者，特别关注学生亲身的感悟与体验。基于不同的学生对象和不同的实验环境，这些形式可以选择，各有侧重，又互不割断。各种形式举例如下：自主活动通过学生自觉地参与实验活动，确定实验目标，制定实验方案，选择实验方法，监控实验过程，评价实验结果，从而完成实验任务。活动过程特别强调的是学生实验的主动性，教师的作用是对学生实验的困难提供必要的指导和帮助。高一年级学生开展“落体运动加速度
6、的研究”。要求学生二人一组，运用频闪照相研究钢球下落的加速度。学生必须完成以下任务：方案设计；装置调试；标尺制作；实地拍摄；照片分析；实验报告。教师提供的帮助：方案设计提示；频闪技术指导；参与讨论，提供器材，进行质疑，点拨思维。学生在实验活动中扮演的是主角，以实践者、研究者的身份积极参与，主动性得到充分的发挥。合作学习合作与交流是一种高效的学习方式。教师在实验教学过程采用小组合作的学习方式，让学生在合作交流中获得知识，促进理解，提高能力，增长才干，形成学习团队，对学生的发展会产生积极的促进作用。实验设计实验设计是高中物理实验学习能力的较高要求，是对学生操作技能和思维品质的综合检测，是有效的实验
7、学习方式之一。实验设计的特点是情景新、方法活，具有开放性，要求学生对实验的原理有透彻的理解，对实验器材有所取舍和组合，能根据设计的要求和条件，进行分析和判断，制定实验的方案，通过实验全过程的描述和具体步骤的实施，得出有关的结论并做出必要的说明。 实验设计应遵循如下原则：合理性；准确性；可行性；简洁性。高一学生研究单摆及其规律之后，教材提供了测重力加速度的方案。然而许多物理场景，如运动学中的自由落体、竖直上抛，动力学中的超重、失重现象，斜面上的匀变速运动等都涉及到重力加速度。所以，当教师提出“能否自行设计测定重力加速度的其他方案?”时，立刻激发了学生的发散思维。同学们提出了多种方案，并走进实验室
8、，通过实验活动去体验真实，检验设计方案的合理性，分析测量结果的可靠性，而不是仅仅停留在理论的假设上。实验报告学写实验报告是培养学生科学态度、习惯，学会科学表达的重要环节，也是实验活动的必要形式。课题组不赞成过去那种“填充式”的实验报告，主张学生自己撰写实验报告，设计数据表格。明确要求学生对实验进行全面总结，包括实验目的与原理、实验仪器选用与步骤、数据测量与处理过程、实验结果与问题讨论，以及实验条件与干扰因素等。实验报告应力求准确可靠、完整简明、表达规范、有创意。小课题作业适当布置类似于课题研究的“小课题作业”，让学生经历一个收集信息、处理信息和得出结论的过程，在过程中学习一些探索的方法，对改善
9、学生学习方式具有重要作用。走向生活学生发展的重要基础是他们的经历和经验。“从生活走向物理，从物理走向社会”，是新课程的基本理念。在物理实验学习过程中，让学生关心生活、关心社会，渗透“科学.技术.社会”(STS)的教育，着眼点在于培养学生的科学素养，学会从发展的角度去考虑周围的世界，并通过这种学习方式感受生活、感受自然，促进学生对科学的关注、好奇和兴趣。动手做物理实验室的全天候开放，为学生实验学习提供了动手动脑的活动天地。学生实验学习中有解不开的疑惑，对某些现象有特别的兴趣，都可以在他们认为方便的时候，到实验室与教师一起进行探讨，并动手做。创造适合学生的学习环境，对促进学习方式的转变、开阔学生的
10、视野和空间、实现学习的拓展和迁移具有重要作用。例如，高二学生周晨辰发现，经常因为教室门锁未开，导致一些同学在门外无奈等候。为什么必须用钥匙开门呢?能否发明一种定时开门的锁?他想到一个“绝妙”的点子：闹钟和门锁的组合。于是，几个同学一起组成了“周晨辰小组”，从动手拆卸开始，研究闹钟和开锁的原理，进一步设想用闹钟来控制门锁的方案。在教师的帮助和合作下，他们结合物理实验，经过反复的实践和探索，终于成功地研制了“自动开锁器”。他们在“做中学”，动手解决了实际的问题，极大地提高了学习物理的积极性。三、高中物理实验教学方式的改进高中物理实验教学是培养学生基本的实验方法和实验技能的过程，也是学生物理思维的训
11、练过程。教师应精心设计实验教学方式，以用于不同的实验活动，满足学生的不同需求，达成各种实验教学目标，使物理实验更适合学生的学习，促使学生积极地参与和体验。教学方式的改进立足以下几点：从学生的生活经验出发，激发学生的学习兴趣；让学生通过自己的实践感知、体验物理客观世界；引发学生产生问题，鼓励学生想像和猜测；重视过程的自我评价；有足够的信息量；有合作与交流的时间与空间；有信息化、生活化的学习环境；注意技能规范与思维创新的融合；渗透物理科学方法，科学态度、科学精神。改进的教学方式主要有：1.“实验-训练”方式“实验-训练”教学方式，用于培养和训练学生的实验技能和实验方法。应让学生明白实验“做什么”和
12、“怎样做”，强调学生的参与、体验和理解。同时，学生实验操作过程的合理、规范、协调、熟练程度，要通过学生不断地反馈调节才能得心应手。教师的示范点拨，要精到、简明、娴熟。高中物理实验，几乎所有项目都有技能训练的要求。比如，基本测量仪器的使用，实验误差和数据处理，多用表测量电压、电流和电阻，练习使用示波器，以及DIS实验室的运用。要通过严格的实验训练，让学生进行有效的模仿，达到如下的要求：能够根据实验目的，正确地选择和使用物理测量工具、物理实验装置，合理地安排实验步骤，规范、熟练地组装和调试设备，积极地完成实验操作和实验任务，并能初步学会排除实验故障，初步学会分析实验误差及其产生原因，写出完整的实验
13、报告。2.“实验一归纳”方式“实验-归纳”教学方式，往往用于学生物理概念的形成阶段。教师应创设情景，让学生在实验中学会像科学家那样地思维，自己构想实验方法，控制实验条件，排除干扰因素，在实验中测量数据，获取信息，交流信息，处理信息，在信息中寻找和发现规律。从物理现象的观察和物理实验的研究分析中归纳出结论，是高中学生学习科学归纳思维方法的有效途径。3.“实验-探究”方式“实验-探究”教学方式，用于学生学习和探索物理规律。教师要尽可能为学生提供参与“完整的科学探究过程”的机会，让学生根据已有的背景知识和可靠的物理事实，通过推理和想像来提出问题，并形成假设或提出某种猜测，然后设计实验探究方案，选择仪
14、器、设备、工具来搜集证据，并通过分析数据来验证假设或修正假设，最后形成实验探究结果。实践表明，学生在实验探究中将会得到极大的满足。4.“实验-应用”方式“实验-应用”教学方式，通常用于学生物理概念、规律的复习和应用，并不局限于实验室。现实生活中的许多实际问题，学生很有兴趣，但已超越物理学科学习的具体情境。设想以实际的问题为载体、以学生的实验探究为特征，引导学生把已经掌握的知识、技能迁移到现实生活中，解决真实的问题，发展学生的实践能力和应用能力。实际上，对高中物理实验教学方式的改进还很有限。许多问题还有待进一步的解决。比如：对学生实验学习的评价，学习方式的个性化和多样化，DIS实验室的运用。这一
15、领域的研究也正是我们物理教育工作者面临的一个研究的重点。【参考文献】1上海市教育委员会.上海市中学物理课程标准N.上海：上海教育出版社，2002钟启泉.基础教育课程改革纲要解读M.上海：华东师范大学出版社，XX.3张民生.中学物理教育学M.上海：上海教育出版社，1999.4施良方.教学理论：课堂教学的原理、策略与研究M.上海：华东师范大学出版社，1999.5张瑞琨.物理学研究方法和艺术M.上海：华东师范大学出版社，1999.6乔际平.创造思维能力的培养M.北京：首都师范大学出版社，1998.7乔伊斯，等.教学模式M.北京：中国轻工业出版社，XX. 课题份量和难易程度要恰当，博士生能在二年内作出结果，硕士生能在一年内作出结果，特别是对实验条件等要有恰当的估计。
