[摘要]:本文立足于新课程改革的时代背景,结合当前物理学科的课程特点,说明“如何改革试验教学,培养学生探究能力”的必要性。全文围绕探究能力应具备的几个特点,结合当前物理实验教学的现状,阐述了培养学生探究能力的对策。

[关键词]:实验改革;探究;创新

随着世纪钟声的敲响,知识经济正阔步走来。伴随知识经济的脚步,全国范围内的教学改革也在全面展开。如何改革传统落后的教学方式以及如何培养学生的创新能力随之成为改革探讨的焦点。物理是一门以实验为基础的科学,如何突出实验特点,培养创新能力,也正成为众多物理教师们关注的话题。2001年6月,我国新一轮的课程改革在全国范围内全面启动,改变传统的实验学习模式,倡导发现式学习,探究式学习,研究式学习和合作学习成为本次课改的新特征和新要求。如何在新形势和新要求下有效利用现有的实验设备,开展探究性实验教学,培养学生的创新能力呢?现结合近几年的教学探索,谈几点体会:

1.探究性实验的几个显着特点:

1.1主动性

它是探究性实验的首要特征,它完全区别于传统的验证性实验的被动性。学生实验的需要一方面表现为实验的兴趣,另一方面则表现为实验的责任。在实验教学中,若能培养出学生的实验兴趣(尤其是间接兴趣),改变以往“按部就班测数据,照搬照抄得结论”的实验教学模式,使学生逐步打破以往的被动接受,最终形成主动要求。那么一定能培养出实验的责任,使学生认为学习是一件关乎自己成长的有意义的事。

1.2独立性

它是探究性实验的核心特征,它完全区别于验证性实验的依赖性。验证性实验往往是实验方案依赖老师给,实验过程依赖老师教,实验结论依赖课本给。而探究性实验则不同,研究课题需要学生独立提出;假设和猜想由学生独立做出;实验方案由学生独立设计;实验结果由学生独立分析;实验结论由学生独立得出;评估和交流是由学生间独立开展;应用结论解决问题由学生独立进行;检验和修正结论由学生独立完成。教师只起引导的作用。

1.3独特性

这是探究性实验的重要特征,它完全区别于验证性实验的等同性。验证性实验,老师忽视的是学生的个体差异,采用的是“齐步走”和“一锅煮”。优生和差生研究的是同样一个课题,采用的是同一套实验方案,应用的是同一套实验器材,大家测的是同样的几个数据,得出的是同样的实验结论。而探究性实验,它尊重的是学生的个体差异,尊重的是每个人的人格,不同基础和不同兴趣。不同角度思考问题的人可确定不同的研究课题,提出不同的猜想与假设,设计不同的验证性实验,得出不同的实验结论。学生是独立的研究者和探索者。

1.4体验性

它是探究性实验的突出特征。通过探究实验,它可以使学生亲身经历科学研究的过程,体验失败的沮丧和成功的喜悦,使实验由认知的理性范畴扩展到情感、态度,价值观。而传统的验证性实验,使学生获取的是间接经验,研究出的是别人的成果,无亲身体验和人生感悟。

1.5问题性

问题是扣开科学之门的敲门砖,是开启物理学宝库的金钥匙。现代教育理论认为,感知不是学习动机产生的根本原因,问题才是学习动机产生的根本原因。没有问题就难以诱发和激起求知欲。在探究性实验中没有问题,学生就不会去深入思考,不会提出猜想和假设,不会设计验证性实验,不会分析探究结果,得出探究结论。在验证性实验中学生尽管明确研究的问题,往往会因个体差异而使之不切合学生的实际,同时研究的往往又是世人明了的事先结论,因而无法诱发和激发起学生的求知欲,使实验教学收效甚微。

2.当前实验教学的现状

2.1探究性实验观念淡漠验证性实验盛行

注重演示实验和分组实验忽视探究性实验,是当前物理教学领域的实验教学现状。出现这个现状的原因有哪些呢?

首先,量化考核方式单一化是导致这个现状的根本原因。由于中考、高考的指挥棒的导引,卷面分数成为评价各级各类学校办学水平、教师教学能力的唯一依据,因而卷面分数成为大家追求的共同目标。对分数的片面追求,让广大师生为此疲于奔命,穷于应付,物理实验教学也就成了形式,其目的不再是验证求知,探索发现,而是能在考场中获取分数的一种“题型”。

其次,不合理的工作量的核算是导致这一现状的另一个原因。各级学校在制定教师工作量时,没有全面考虑到物理实验的纷繁复杂,使一线的物理教师承担的授课班级过多,无暇引导学生开展探究活动。在一部分学校,往往又让闲置的物理教师承担其他非物理岗位的工作。

再次,课堂教学挤占物理课外活动是导致这个现状的又一原因。在教学评价中,社会及教育主管部门每年仅凭考入重点高中和普通高中的人数评价学校的办学水平,因而各地学校不仅将大量精力应用于课堂教学,甚至不惜用教学挤占师生课外活动,而且每月进行月考,有的还每周进行周考,大量挤占师生的周末乃至寒暑假,师生们哪有时间开展探究实验呢?

基于以上原因,使得广大中学物理教师为了适应环境的要求,为了完成教育教学任务,实验教学中也就顺理成章地用演示实验、分组实验充斥其中,至于探究自然无暇顾及,于是又从“做实验不如讲实验,讲实验不如背实验”的昨天步入“以演示实验代替分组实验,分组实验代替探究实验”的今天,埋没了实验的探究功能,阻碍了师生创造力的培养。

2.2教师探究能力偏低

现代教学理论认为,中学物理教师应该具备三方面的实验素质:观察实验的素质、实验思维的素质、实验操作的素质。观察实验的素质表现在能引导学生进行有目的的观察,能从学生实验中观察出实验目的,能从学生操作中观察出实验的思维活动;实验思维的素质表现在实验探究和实验设计上;实验操作的素质表现在选择使用仪器、装配实验仪器、调试实验仪器、使用实验仪器、修理实验仪器上。目前大多数的物理教师只会依章照本使用现成仪器做几个演示实验,带领学生做几个分组实验。连调试仪器、修理仪器和制作教具都不会,哪还有进行探究实验的创造性思维呢?

2.3探究实验的硬件设施难予具备

探究实验的仪器欠缺。探究性实验,它是由学生主动、独立完成的一项探究性活动。实验的目的由自己确定,方案由自己设计,器材由自己选择(甚至连时间都可以由学生确定),实验由自己操作,因此需要的实验器材数量和功能都应该多。普及实验室中配置的实验器材大多已过时,甚至老化,不能满足学生的需要。

探究实验的场地不足。探究性实验既然是学生主动、独立完成的一项探究性活动,就要提供足够学生进行实验的实验室。“普实”中配置的实验室,仅能满足班级间轮流进行的课堂分组实验,没有随时供学生自己进行探究实验的场地。

探究时间不足。探究性实验除了有开放性的实验室,还应有足够学生自由支配的课余时间。目前大量挤占了活动课的课堂教学,师生哪还有“空闲”去探究。

供探究实验查阅的资料和科普读物奇缺。探究实验既然是学生主动、独立完成的一项探究活动,就应该有扩大学生知识视野的科普读物,让学生在科普读物中拓展课本知识,走进科研领域。探究实验是学生自己进行的,就应该有可供学生查阅的相关资料,以便学生进行实验设计和实验操作。现在,不少学校都配置了微机室,可是不少学校仅把它作为信息技术课的工具,不给学生上网进行资料查询。

3.改革实验教学,培养学生探究能力的对策:

3.1改变实验教学观念,创设探究实验的大环境

实验教学的改变,首先是对待实验教学观念的转变,探究性实验既然具有主动性、独立性、独特性、体验性和问题性,就应该在教师的引导下,放手让学生去做,充分调动学生的主体作用,教师只是“导师”,学生当“研究生”,其次,应该改革对物理教学的考核评价方式,加大对探究性实验考核的力度,重新核定物理教师的工作量,避免教师因授课班级过多而无暇准备和引导探究性活动。再次,教师自身的探究能力如何,将直接影响学生的探究能力的培养,因而还应建立物理教师探究实验的培训机制,使当今物理教师能胜任此项工作。

创设探究实验的大环境,首先应该提供足够的实验器材。由于学生可以确定探究的课题,自己确定实验方案,自己组装器材,自己进行实验操作,因此需要的器材数量大、品种多,不是普通实验配置的器材就可以满足的!其次,学校还应提供开展探究实验所需要的辅导材料和科普读物,以便学生拓宽知识面,查阅资料,帮组自己进行实验设计。再次,学校还应提供学生进行科学探究的实验场地,开放实验室,以便学生随时可以进行科学探究。最后,学校应该开放微机室,保证学生获取探究资料和探究时间。

当然,既然探究实验的一切过程都由学生自主进行,难免由于学生的学识不足或考虑不周到而出现问题,除了提供给学生可查阅的资料外,还应配置指导教师,改变以往的实验室管理员的保管职能为辅导职能,进行实验指导。

3.2教给学生开展探究性实验的方法

“授之以鱼,不如授之以渔”。教给学生科学知识,不如教给学生获取知识的方法。教学中应该改变以往重知识传授,轻方法教育;重实验验证,轻科学探究的传统观念,而应该从教给学生探究的方法入手,培养学生的探究意识,激发学生的探究兴趣。

3.3制定激励学生开展科学探究,进行发明创造的激励机制

激励,是学生求知和上进的动力。合理的激励机制有助于培养学生的探究意识,激发学生的探究兴趣。因此,各级各类学校应制定合理的奖励政策,把文化知识的学习奖励与发现和发明摆到同样的高度,举办发明创造展览,以此激励学生开展科学探究,进行发明创造。

3.4制定探究性实验教学的考核目标

考核,能够激励和监督教师的教学活动。建立探究性实验的考核目标,既可以激励教师大量开展探究性实验教学,也能监督教师的实验教学,避免教师以验证性实验代替探究实验。尽管课程改革已实施两年有余,但中考考题并没有充分体现探究和创新的要求,因而评价体系的不健全使不少教师仍然“穿新鞋,走老路”。唯有建立探究性实验的考核目标,才能使新课改得以真正贯彻,培养真正的创新人才,真正提高民族素质。

综上所述,承担实验教学的广大物理教师和教育管理者,只有弄清探究实验教学的特点,结合实验教学的现状,不断探索,不断总结,才能真正实现改革传统的实验教学,培养学生的探究能力。才能实现课程改革的最终目标,才能真正培养出新时代的创新人才。

[参考文献]:

(1)朱慕菊主编《走进新课程--与课程实施者对话》,北京师范大学出版社,2002.9

(2)陕西师范大学主办的《中学物理教学参考》,2004年第7期第22页~23页

(3)陕西师范大学主办的《中学物理教学参考》,2000年1~2合期第12页~14页,第4期第9页~10页

(4)张仁勋主编《中学物理教学研究》,四川大学出版社,1998年月出