新课程标准下的物理实验教学的新理念
镇江市丹徒区高资中学 张伟明
当前，新一轮基础教育课程改革已经全面铺开，课改的核心问题是创新精神与实践能力的培养。下面谈谈在物理实验 教学中如何改变观念、培养学生的创新能力以及“合作学习”在实验教学中应用的好处。
改革物理实验教学的基本原则是：尽量将演示实验改为学生实验；尽量将验证性实验改为学生实验；尽量将验证性实验改为探究性实验，多让学生做开放性实验，这样做的目的就在于充分发挥学生的主观能动性，充分发掘学生的创造潜能，变被动接受知识为主动获取知识，让学生对所要学习的知识进行再创造，充分体验到学科学的乐趣。
新课程提倡使用身边的物品进行物理实验。使用身边随手可得的物品进行探究和各种物理实验，可以拉近物理学与生活的距离，让学生深切地感受到科学的真实性，感受到科学和社会、科学和日常生活的关系。另一方面，由于这些物品本来的用途并不是进行物理实验，所以这种做法本身就是一种创新。不能把低成本实验仅仅看做解决设备不足问题的权宜之计。教师应该因地制宜地设计这种类型的简单实验。如用盛水的玻璃杯和球形烧瓶代替凸透镜来研究成像规律；用盛水玻璃杯代替三棱镜观察太阳光的色散；透过小水滴观察电视荧光屏上的三原色等。
传统的物理实验教学包括演示实验和分组实验教学，教师的演示实验常常有根据结论套数据的嫌疑，它不能真实地模拟出物理学家们当初发现这一规律时所经历的过程，是一种重实验结果而轻探究过程的“填鸭式”实验教学模式，分组实验则绝大部分是验证性实验，学生只要按步骤操作就行了。这种做法虽然可以确保实验的成功率，但学生在操作过程中基本上无须思考和探索，也就是学生无需进行创造性探究。此种单调、乏味的分组实验教学模式人为地限制了学生的思维空间，不利于学生创新能力的培养。
事实上，物理教学的目的不但是让学生通过实验了解物理规律，更重要的是让学生明白获取物理知识的过程。鉴于此，我认为应在物理教学中尽可能地引入探究式实验。探究式实验的基本思路是：提出问题——猜想、假设——制定实验方案——探究实验——收集证据——分析与论证——评估——交流与合作。即在不指定实验原理、实验器材和实验步骤的前提下让学生自主选择方案、自主实验并得出结论，允许学生在实验过程中大胆假设、猜想，大胆探究，允许学生经历失败。探究式实验模式的灵魂在于“自主性”和“探究性”，教师在探究式实验中的作用是给学生创设问题情景、组织学生实验，当学生在实验中碰到较大阻力时给予有限的指导。其实不管是演示实验还是学生分组实验都应提倡采用探究性实验模式。
例如在“光的直线传播”中，我们可以抛弃传统的边演示边讲解的教学模式改为学生探究实验，提供各种各样的器材，在实验桌上，让学生自己面对桌上实验器材，先思考，这些器材是准备探究什么问题的，让学生充分交流讨论，自己提出问题：“这些器材是用来探究光在空气（气体）、水（液体）、玻璃（固体）中是否是沿直线传播的？”然后再让学生讨论并提出猜想：可能是沿直线传播的。再引导学生针对不同情况制定实验方案，由学生自主进行实验，对实验现象进行分析从而得出结论。
探究式实验教学模式是一种真正体现以学生为主体、以学生发展为本、培养学生创新能力的新型教学模式，与“填鸭式”实验教学法相比，明显的融入了学生的创造性劳动，学生参与实验的深度与广度都大大增加了。
另外，在现代社会生活和科学工作中，个人之间和团体之间的交流与合作是十分重要的。教师在安排科学探究活动中，要注意学生这方面良好素质的形成。在实验教学中不可忽视的一个重要问题是“合作学习”。在新课改中，要培养学生合作学习的研究精神与实验能力。这是因为它在改善课堂内的社会心理气氛，大面积提高教育教学质量，促进学生形成良好非认知品质等方面实效显著，引起了广大物理教师的普遍关注。《国务院关于基础教育改革与发展的决定》中专门提及合作学习，指出：“鼓励合作学习，促进学生之间的相互交流、共同发展，促进师生教学相长”。而把“合作学习”的理念用于实验教学中，能够有效地提高实验教学质量，培养学生合作精神和创新能力。
一、实验教学中合作学习有这么几点好处
1、促进学生与学生之间互动
合作学习认为，学习过程是一个信息互动的过程，学生实验给学生之间的合作性互动提供了良好的演练场。在做实验时，每个学生都需要积极主动参与小组活动，与小组其他成员相互依赖、共同承担责任，进行积极的良性互动共同完成本组的实验学习任务。
2、有利于学生富有个性的学习
我们强调合作学习，和每个学生进行个性化学习并不矛盾，合作小组内的各个学生因分工不同才有合作，使学习方式的个别化和人际互动有机地结合起来，合作学习应是个体性和集体性的统一。
3、易于调动学生学习的各种因素，拓宽获得信息的途径
传统的教学过程当中，学习被看作是统一、共性的活动，对学习的指导，也采取一种“知识灌输”的方式，形式简单，信息源单一。而在合作学习过程中，信息源增加。学生获得的信息不仅来自教师的传授，书本知识，更多来自他们的合作伙伴，不仅有同组的伙伴，还有他们的竞争对手。同时，本组成员的相互促进，监督和其他小组的竞争压力，能充分调动学生的非智力因素，挖掘每个学生的潜能，拓宽获得信息的途径。
4、易于打破思维定势
每个学生在知识结构、智慧水平、思维方式、认知风格等方面存有重大差异，在学生的合作学习过程中，学生之间可以相互启发、相互补充、相互纠正错误、实现思维、智慧的碰撞；易于打破旧的思维定势，从而产生新的思想，使原有的观念更加科学和完善，有利于达成学习的目标。
二、实验教学中合作学习应注意问题
物理课的大多数科学探究都不宜以个人为单位进行，应该分组进行，每组2～3人。组内的角色分工要明确，例如甲负责操作，乙负责记录，或不同学生负责从不同信息中寻找相关信息；另一方面，组内角色要转换，例如第一次甲操作乙记录，第二次乙操作甲记录。要注意发挥每个学生在探究活动中的作用，不能由少数学生包办代替。这样做既能使每个学生都得到机会均等的全面练习，又能充分体现工作中的分工与合作。
在编写科学探究报告，设计表格，描绘图像等工作中，要循序渐进地引导学生用尽可能准确的语言表述自己的探究过程，所得的证据及自己的观点。不但要重视书面表达，也要重视口头表达，要让每个学生都有充分的机会作口头陈述。除探究活动外，教师也应该在其他教学情境中要求学生用科学术语条理清晰地表述所观察到的物理现象，描述某个科学过程，及对某些观点做出的简单的评述和分析。对于多数探究活动来说，探究的过程比探究的结果更重要。在探究活动中，不要为了赶进度而在学生还没有进行足够的思考时草率得出结论。为了让学生充分体验探究的过程，应该安排足够的时间让各种思想、各种观点进行的交流和讨论。在交流及探究的其他环节上，要使学生认真听取与自己不同的意见，而发表自己的意见时则应有充分的根据。
合作学习应关注评价方式的改变。在评价主体上，要将学生处于被动评价的客体向学生积极参与评价的主体转变，在传统的评价中，学生始终处于一种消极的被动地位，评价主要是由教师对学生进行评价，学生的主观能动性得不到很好的发挥。新的课程评价要求重视学生在评价中的主体地位，强调学生主动参与评价。因此教师要改变单一由教师评价学生的倾向，要将评价有机地融入教学过程，建立开放、宽松的评价氛围，使学生成为评价主体中的一员，加强评价与被评价者之间的互动，鼓励学生个人和小组进行自我评价和合作评价，促使他们对自己的学习过程进行回顾、反思，培养学生学习的主动性和对自己的学习负责的态度，自觉地调控自己的学习过程。
总之，合作学习以社会心理学、教育社会学、认知心理学等理论为基础，以利用课堂教学中的人际关系为基点，以师生、生生合作为基本动力，以小组活动为基本教学形式，以团体成绩为评价标准，以大面积提高教育教学质量、改善班级内的社会心理气氛、形成良好的心理品质和社会技能为根本目标，是一种极富创意与实效的教学理论与策略体系。把合作教学的理念运用于实验教学，把探究式实验教学模式运用于课堂教学，是一项长期和艰巨的任务，有待于大家共同研究和探讨，它既是挑战，更是机遇，我们应充分挖掘自身的各种潜力和积极因素，投身到这次新课改的浪潮中去，为教育事业作出应有的贡献。
