中學物理實驗教學法課程教學模式的研究

中學物理實驗教學法課程教學模式的研究

隨著教育改革的深入發(fā)展，人們逐步認識到物理實驗不僅是物理學研究的基礎，也是物理教學的基�，F(xiàn)行師范�？茖W校物理專業(yè)教學大綱中，把“中學物理實驗教學法”作為“中學物理教學法”課程一個組成部分，約占總課時的１／３，但是，從一般學校看，為了實現(xiàn)教學目標，都將其作為一門課程獨立開設。本文就目前該課程教學中存在的問題和本課程的教學目標進行分析，并提出了一種五階段教學模式。

（１）現(xiàn)行教學模式中存在的問題。目前，“中學物理實驗教學法”課，都習慣于循環(huán)式分組實驗的教學模式，實驗內(nèi)容大部分為中學物理課堂教學中的實驗或?qū)嶒灲M合。這樣的教學方式存在下列一些問題：首先，學生實驗時主觀能動性發(fā)揮不夠，主要原因在于兩方面，一是實驗的研究性較弱，僅停留在能做好實驗的層次上，二是實驗量小，難度不大；其次，與中學物理教材的結合不夠，許多學生實驗前不知道該實驗在中學物理教材中的位置和實驗安排的意圖；第三，實驗內(nèi)容的范圍較窄，僅以物理實驗為主，第二課堂、實驗室管理等內(nèi)容很少。

（２）師專學生的特點。師專的生源絕大部分來自農(nóng)村中學，由于實驗教學條件較差，因此來到師專的學生不可能深刻認識到物理教學必須以實驗為基矗而且從師范專科學校的學制看，一般僅二至三年，能用于本課程的教學時間有限，要使師專學生的物理實驗教學能力顯著提高，無疑具有一定的難度。為此，改變高師學生對實驗教學的傳統(tǒng)認識是完全必要的。

（３）重新認識課程的教學目標。長期以來，本課程的教學目標不夠明確：五十年代的大綱中稱為“中學物理實驗及實驗技術”，主要任務似乎是練技術，與中學物理課堂教學聯(lián)系不密切；八十年代改為“中學物理實驗研究”，突出了“研究”，但是研究什么？研究方法如何？大綱中一直不夠明確；八十年代末，又改為“中學物理實驗研究及實驗技術”，要求兩者協(xié)調(diào)發(fā)展，但有效指導仍顯得不足。

我們認為，實驗研究有兩個方面，一方面是研究實驗操作問題，另一方面是研究實驗教學問題。進行物理實驗技能訓練包括：實驗操作技能、數(shù)據(jù)處理和完成實驗報告的技能、改進實驗方法和自制教具與學具的技能。而實驗教學方面的素質(zhì)包括：能根據(jù)教學要求，確定實驗目的，選擇合適的實驗內(nèi)容和實驗教學形式；在演示實驗中能配合課堂講授，引導學生觀察思考；能在學生分組實驗的預習、實驗、完成實驗報告三個環(huán)節(jié)上，進行恰當?shù)慕M織引導工作，善于對學生進實驗技能訓練；能組織好邊教邊實驗的教學活動；能組織引導學生開展生動多樣的課外實驗活動；為提高教學質(zhì)量，能設計、改進某些演示實驗或?qū)W生實驗。顯然，要全面實現(xiàn)本課程的教學目標，必須打破從普通物理實驗沿襲過來的實驗模式。

鑒于以上分析，我們將本課程的教學分成五個階段：物理實驗教學理論、基本儀器的使用、基礎實驗的講解與操作、難點實驗的教學與研究、教學實驗的改進與自制教具。

（１）物理實驗教學理論�？刹捎弥v授與演示相結合的教學方法，教學內(nèi)容為：物理實驗教學的指導思想、中學生物理實驗能力的初步規(guī)范、中學物理實驗教學的主要方法、誤差理論在中學物理實驗教學中的應用、中學物理實驗教學研究。通過演示和講授，轉(zhuǎn)變學生輕視實驗教學的思想，初步理解中學物理實驗方法和實驗教學研究方法，同時通過“多看一點”、“多聽一點”，激發(fā)學生對本學科的興趣。

（２）基本儀器的使用。實驗室可展出三種類型的儀器：一是中學物理課堂演示實驗、分組實驗、課外實驗中的通用儀器，如各種電源、變阻器、電表和基本物理量的測量儀器等；二是物理實驗室常用的儀器，如萬用表、測電筆、氣壓計、濕度計等；三是常用的檢修儀器，如示波器、信號發(fā)生器等。可采用開放實驗室的方法，讓學生在一周內(nèi)通過觀察、操作、簡單使用實驗儀器完成表格式實驗報告，掌握各種儀器的使用、調(diào)節(jié)要領，使之在后續(xù)實驗和今后教學崗位上能拿來就用。

（３）基礎實驗的講解與操作。實驗室展出初中物理中的基本實驗，如氣、液、固體慣性的演示，滾動與滑動摩擦的比較等，要求學生在規(guī)定時間內(nèi)完成全部展出實驗的操作，對實驗報告的要求可依據(jù)實驗內(nèi)容而確定重點，如有的實驗要求認清教學內(nèi)容的作用，有的實驗要求回答實驗技能訓練的作用，有的實驗要求設計演示與講解相結合的教學程序；并用抽簽的方式，抽取一部分實驗，進行教案的編寫講練。學生通過這一輪實驗，基本上已把初中物理教材瀏覽一遍，并對部分實驗進行教學設計，這對提高實驗教學能力很有幫助。

（４）難點實驗的教學與研究。這部分教學內(nèi)容可采用分組教學方式，精選初中物理中的幾個難點實驗，如靜電系列實驗、萘的熔解實驗、光學組合實驗等，引導學生進行實驗操作和研究，寫成小論文式的實驗報告。對實驗報告的要求是：著重研究實驗操作中的難點和關鍵，保證課堂演示的成功；探討實驗過程中成功的經(jīng)驗和失敗的教訓；提出改進實驗的建議及減小誤差的方法，上述要求可根據(jù)實驗內(nèi)容側(cè)重研討一兩個方面。

（５）教學實驗的改進及自制教具。要求學生預先提出初步方案，經(jīng)教師認可后，在規(guī)定的時間內(nèi)完成。教學過程中，首先要求熟悉幾項實驗技術，如典型材料的加工技術、基本物理量的傳感技術和放大技術、部分材料的膠接技術等；其次要學會搜集資料，制定實驗方案；第三，要求掌握改進實驗和制作教具的技術，最后在一定的范圍內(nèi)進行交流。

（１）學生的思想觀點得到了轉(zhuǎn)變。通過課堂講解和演示，使學生充分認識到實驗教學的重要性；使用了開放實驗室的方法，實驗報告的要求又密切聯(lián)系了中學物理教材，因而吸引了學生的課后投入；通過實驗研究、實驗改進以及教具制作，激發(fā)了學生進行實驗教學研究的興趣。

（２）形成了能力培養(yǎng)體系。新教學模式中的幾個階段對學生進行了能力培養(yǎng)，如第二階段側(cè)重于觀察能力的培養(yǎng)，第三階段側(cè)重于實驗操作能力的培養(yǎng)，第四階段側(cè)重于實驗教學能力的培養(yǎng)，第五階段則進行實驗研究能力的培養(yǎng)�？梢钥闯�，新教學模式對學生的能力培養(yǎng)形成了梯級，隨著教學過程的深入，學生的實驗教學能力由低起點到高要求，層層深化，學生通過“多聽一點、多看一點、多練一點、多創(chuàng)造一點”的活動，實驗教學能力得到了不斷提高。當然，能力的形成和發(fā)展應具有連續(xù)性，各教學階段間也就必然有相互包容，如第二階段對儀器的調(diào)整與使用也就是操作能力訓練的一部分。

（３）擴展了教學內(nèi)容。首先，增加了實驗總量，所有的初中物理實驗，學生都可能接觸到一次，這對師專學生來說是非常重要的；第二，擴大了實驗范圍，包含了演示實驗、學生分組實驗和課外小實驗，基本儀器的使用中，包含了教學儀器、實驗室管理中用到的測試儀器、設備檢修儀器；第三，增加了技能訓練機會，開放實驗室后，充分利用學生的業(yè)余時間，使學生實驗操作的機會大大增加，另一方面在課程開設過程中，每位學生至少有兩次講練機會。

（４）實驗技能訓練促進了教學技能的訓練。我們認為，實驗操作技能僅僅是實驗教學的基礎，要充分發(fā)揮實驗教學的作用，必須能在實驗過程中啟發(fā)、引導學生思維和設計實驗教學方法。我們在教學過程中采取的措施是：首先在操作技能的訓練過程中強化課堂情境，解決部分實驗因環(huán)境變化而導致操作失敗的問題，如靜電實驗時故意加大環(huán)境濕度，養(yǎng)成實驗前先干燥器具、檢查絕緣情況的習慣；用托盤天平稱量物體的質(zhì)量，因為課堂教學中天平正面對著學生，必須學會背面調(diào)節(jié)的技能等。其次，為培養(yǎng)演示實驗操作與課堂講解密切結合，可在操作訓練時增加講解程序設計和在操作表演時與講解相結合等方式進行，這樣不僅有助于實驗教學技能的訓練，而且還可提高表達能力和教材處理等教學能力。

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