高中物理实验教学的探讨

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摘要:实验是物理学科的基本特点，通过物理实验教学，能有效培养学生的动手操作能力和科学探索精神，能培养学生的观察能力和严密的逻辑思维能力，对学生的学科核心素养的建设有重要的作用和意义。当前的高中物理实验教学中还存在种种问题，在新课改三维教学目标的指导下，对高中物理实验教学进行教学模式的创新，是适应新时期教育改革要求的重要举措，将对高中物理教学中学生的学科核心素养培育起到良好的促进作用。本文将基于高中物理学科核心素养的培育对实验教学的各种模式创新进行探讨。

关键词:核心素养；三维目标；物理实验；应试教育；形式主义；主体性作用；探究式教学；实验主导型教学

中国教育学会副会长张绪培在关于核心素养的会议上谈到这个问题是这样论述的，“有人问，什么是素质？当你把在学校学的知识都忘掉的时候，剩下的就是素质。”联系高中物理学科，其核心素养包括：物理观念和应用、科学探究和交流、科学思维和创新、科学态度和责任。新课改的三维目标是知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观，对照高中物理学科的核心素养可以看出，单从课堂教学以知识获取为学习重点的教学模式，从培育核心素养和三维教育目标的角度来看是都是远远不够的。物理是以实验为基础的学科，实验教学对学生的学科核心素养的培育是重要的手段和途径，可目前的实验教学存在着种种问题，我们需要认真加以研究和改进。

一、高中物理实验教学的现状与问题

高中物理实验教学当前存在着一些斯空见惯的现象，而大家习以为常，不以为异。首先，在实验教学过程中老师的讲解占用了大量的时间，而占用了学生实际动手的时间。表面上看，详细讲解有利于实验的顺利完成，但过于详细的讲解，在占用了教学时间的同时，剥夺了学生的思考和探讨过程，降低了学生的主体作用和参与意识，最终可能造成实验要达成的教学效果降低，表面上的效率提高并未带来相应教育成果，实际上这仍是传统的贯输式教学模式在实验教学中的一种表现；其次，实验成为程序化、标准化的操作过程。老师在实验方案的设计上只提供统一的标准，死板地规定了实验的实施步骤，学生完成实验只须按照既定的步骤进行，而并不理解为什么要这样做，只是形式上完成了教学大纲的要求，是以完成为目的的实验教学，有形式主义的倾向；再次，尽量减少实验教学的课程。在实验的选择上只进行大纲要求的必选试验，而舍弃其他建议的实验教学。

上述种种现象归结起来，主要问题仍然是应试教育下的思想认识问题。由于考试中没有现场实验环节，从老师到学生就存在忽视实验的倾向，认为实验占用了教学时间，而对考试成绩没有什么直接的帮助，从而对实验出现了应付式的态度和倾向，从而导致实验教学的形式主义现象。实验教学的目的是为了尽快完成教学大纳的要求，是为了完成而完成，而且为了节省教学时间，就要求学生按照规定程序进行操作，也只进行大纲要求的必选实验；同时，这些现象还表明有的老师对新课改目标的认识存在偏差，或者本身素质的欠缺，对如何落实新课改目标没有有效的方法。有的是在教改的口号下的模式创新的滥用，这是另一种形

式主义的表现。比如：利用多媒视频教学是新教学模式的一个重要方法，可在实验教学中有时把一些能动手或应该动手的实验以视频演示而代替了实际的实验操作，实验成为了看着学的教学，这明显背离了实验教学的初衷，是对教学模式创新的滥用。

二、对高中物理实验教学核心素养培育现状的反思及策略建议

解决问题首先还是要从思想理念上统一认识。新课改三维目标之间并不是互相矛盾和对抗的关系，而是教学不同目标之间的有机统一，各个维度之间应当是互相促进的关系。高中物理的教学也是如此，对未知世界的好奇和积极的科学探索精神无疑能提高学生学习主动性和学习兴趣，通过实验不仅能检验知识掌握的程度，而且也会加深对知识的理解，从而提高知识掌握的扎实程度。同时，实验的动手能力本身也是物理学科的核心素养的重要组成部分，也是教学目标之一。实验占用教学时间，对考试无用的思想完全是过时、陈旧的认识，我们要坚决地抛弃。

为解决应试教育下呆板、陈旧的贯输式教学模式所带来的种种问题，在教学改革的号召下，各种教学创新纷纷出台，但这个创新必须结合新课改目标来进行，必须结合教学的实际需要来进行，而不能为改而改，为模式而模式，如前所述，实验教学的根本是培育学生的动手操作能力和科学探索精神，是对知识理论的完善和理解应用，背离了这一主要目标，而搞一些表面先进的模式创新，实际效果则是适得其反，这也是我们在教学改革中必须要注意的另一个方面。

在新课改三维目标的指导下，我认为高中物理实验教学要在以下几个方面加以创新或完善。

1.自主探究式教学

“自主探究式”实验教学模式首先是一种教学理念的改进，它的着眼点是要解决学生在教学中的主体性地位，是以情感态度教学目标入手进而达到提高学生学习兴趣和学习效率，最终达到提高教学质量，完成三维教学目标的一种教学模式。

自主探究式教学的实施思路是以解决问题为中心。首先，在具体的实验教学中可以按照需要调整课堂教学和实验教学的顺序。当前的教学，一般是在课堂上完成基本知识的讲授，再安排学生进行相关内容的实验，这样的实验其实是一种验证式的实验，由于学生事先已知实验的结果，这就大大消减了学生的探讨兴趣。我们可以尝试在课堂相关知识内容讲授之前安排相关的实验教学，让学生在未知结果的状态下进行实验，这必将极大地提高学生的参与兴趣，这也符合科学研究的基本过程，在教学实验完成后，再把实验结果与课堂知识的讲授相结合，把具体的实验上升为理论知识，这样的教学过程调整必能大大加强学生的学习兴趣、动手能力和知识掌握的深度，有利于学生物理学科核心素养的全面发展。其次，我们在实验方案上可以安排多个方案以供学生按自己的兴趣进行选择，学生有了选择权，就自然地提高了自己的主体感受，从而提高参与感；再次，在实验方案的设计注意留有空间，给予学生在实验过程中对理论知识应用的机会。比如：任何实验都有一些参数条件上的要求，在安全可控的前提下，我们的实验方案上可在这些参数条件上空下，而让学生自己依照掌握的知识来进行，这就让学生的实验过程成为问题导向过程，而且这样的教学还可以通过方案的留空调整，把握实验的内容重点，进而和知识教授结合起来，还能根据不同学生的不同情况进行针对化设计，实行个性化教学；再再次，在实验方案设计上也可以让学生参与进来，老师

可以根据教学目的提出实验方案的框架，而让学生分组对框架下的各个部分把学生分组安排任务予以完善，最终，老师再把方案各个部分综合起来组织大家讨论，引导学生把实验方案按照预想目标定案。这样不仅把实验教学扩大到课外，而且也扩大了学生的整体参与感和主体作用，还能同时实行协作式学习，培养学生的团队精神和合作氛围，达成情感态度和动手能力、探讨精神的多重教学目标；最后，自主探究式学习还要注意到老师的主导作用。虽然通过自主探究式教学目标是要发挥学生在教学中的主体性作用，但绝不意味着老师的作用的淡化，而是更要发挥老师的主导性作用，没有老师的主导，这种模式很可能发展到学生在教学过程中漫无边际或者大量的无效工作，进而是时间的浪费和效率的丧失，这里的关键在于老师介入掌握的度，既不能失控，又要给予学生充分的信任，给学生以一种老师的场外感，度的把控正是这一教学模式对老师的能力和素质提出的更高要求，更需要大量的实践经验总结，不是所有的场合都适于开展自主探讨，开展的时机和介入程度正是我们对这一模式研究的重点，在此，只能提出原则性的观点，以代大家参考。

2.实验主导型教学模式

实验主导型教学模式在前面自主探究型模式中已有部分涉及，在此再作深入阐述。物理学科的基本特点就是实验，从物理学科的发展过程和人的认识规律来看，一种物理理论和知识总是在人类的实践过程中的具体现象总结后才出现了理论和知识，从科学理念来看，实验是科学发现的前提，先实验，再获得知识，符合一般的认知规律。基于此，在物理教学中应当进行实验主导型的教学模式创新。实验主导型不同于问题导向的教学模式，它不是指在具体的某个章节或知识点上以问题导向来开展教学，而是指在整个物理学科的教学体系上确立实验教学为主导地位的教学模式，在这种模式下，应当是在大多数的教学中先以实验开始，实验结束后再给出理论知识的传授，这种模式将从根本上改变知识教学为主的弊端，而自然地形成以培育物理学科核心素养为目标的教学形态。

实验主导型教学模式的提出在当前有可靠的基础条件。物理学科的知识存在大量的生活化内容，对这些内容进行实验教学是比较容易的，而其他的一些非生活化内容则由于实际的条件在以前是不可能实现的，因此，实验主导型教学在以前是不可考虑的模式。但当代的经济发展已经能给当代教育提供坚实的物质保证和硬件资源，尤其是信息化时代的发展给教育提供了现实的可行性。这种可能性体现在以下几个环节：

1. 发达的多媒体技术可以为非生活化的实验提供演示。

物理学科的实验的非生活化内容可以通视频而实现演示实验，甚至还可以进行虚拟现实技术实现虚拟实验，或者在现代计算机技术的支持下开展计算机模拟。

2. 发达的互联网技术可以提供丰富的课程资源。

3. 现代通讯和交通的发展给社会提供了更大范围的资源共享和交流沟通的条件。 很多非生活化实验在单个学校的范围的是没有条件实施的，但在更大的社会领域内则有实施，这种更大范围的共享和应用从物质条件的角度看是有基础的，根本上在制度上的创新和更多社会单位和体系上的协调规范。

总之，实验教学在高中物理的学科核心素养的培育有重要作用，我认为采用自主探究式

教学模式当能有效发挥学生的主体性作用和整个三维目标的达成，进而我认为实验教学应当发挥更为基本和决定性的作用，实验主导性模式是我提出的创新性思考结果。

实验主导型模式在当前来看可能是一种比较超前的想法，目前还缺乏实践上的支持，但作为一种理念，可以在一定的范围内进行尝试，起码在部分地区或部分课程内容或教学阶段中存在着实现的基本条件。但它在教学理念的创新和效果上的成就是值得期待的，也符合新教改三维目标和物理学科核心素养的培育，方向上是应当肯定的。