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物理教学法实验与中学物理实验衔接问题范文

时间:2022-08-07 10:32:13

物理教学法实验与中学物理实验衔接问题

1问题由来:社会变迁的挑战

建国以来,高师院校(简称高师,下同)为我国基础教育和中等教育输送了大批人才,为国家建设和教育发展做出了巨大贡献.然而,随着与非师院校的竞争加剧以及中小学生源的减少、教师的饱和,高师院校面临越来越多的挑战.如何在激烈的竞争中立于不败之地,是摆在高师院校面前的一个非常艰巨而现实的问题.我们认为,首先,高师的发展要摆正自己的方向,要继续发展优势领域,始终把培养中学教师作为自己的主要目标;其次,高师需要开展有效的改革,应该“向下看”,也就是改革的理念与方式面向基础教育一线,在与教育实践的联系中建立两者之间的有效衔接.笔者在高师工作,同时指导中学物理的教育实习,结合多年教授的科目和经验,对物理教学法实验开展了一系列改革,目的在于将高师教学法实验与中学物理实验课程紧密衔接起来,提高学生能力,促进学生较快适应中学物理实验的教学工作.现将物理教学法实验教学改革的做法与思路展示出来,期望对高师的教学改革有所启示.

2教学法实验的困境:重视不够

物理教学法实验①是高师物理师范生的必修课程,是培养高师物理师范生实验技能的重要课程之一,对于师范生掌握中学物理基本仪器、演示实验、分组实验、自制教具等能力培养具有十分重要的作用.然而,由于很多高师院校经常将教学法实验置于教学法(或教学论)课程之内,加之教学法实验课程没有像普通物理实验那样有“深度”,经常被忽视或边缘化,同时与中学联系不足,改革力度不够,课程没有受到应有的重视.笔者通过中国“知网”从1990年到2010年的研究情况进行了检索.以“物理教学法实验”为主题,仅检索到20条文献,以“物理教法实验”为主题检索到7条,以“物理教学论实验”为主题检索到1条,以“中学物理教学法实验”为主题检索到14条,以“物理教材教法实验”为主题检索到1条.而且,相对来说发表的期刊层次都不高.对于这样一个对物理教师教育至关重要的传统课程,研究成果之少确实令人乍舌!在义务教育阶段以及高中阶段,《课程标准》都对学生的实验能力和培养目标提出了明确的要求,然而,我们的师范生毕业后是否能顺利完成这个育人目标还是个未知数.笔者虽没有开展过系统的调查,但从目前教学法实验课程的地位和研究情况来看,我们的准教师们是很难顺利达到新课程改革要求的.如果我们还坚持按照原有的课程不加改变,教学法实验课程可能连生存的空间都没有了,物理教学法实验面临着非常严峻的困境.

3改革的措施:方式与内容

3.1加强实验理念的衔接实验理念是改革的“向导”.高师物理教学法实验是为培养适合中学物理教学的教师服务的,物理教学法实验的理念必须与中学阶段的物理实验目标一致.随着时代的发展,中学物理实验教学的目标和理念已经发生了很大的改变.早在1950年教育部颁布的《物理精简纲要》中提出要“重视物理实验教学,把实验插在讲授中间,便于学习和理解”[1],1956年在《中学物理教学大纲》中又明确规定,“学生实验不仅使学生明确而巩固地掌握物理知识的重要方式,而且是使学生获得使用量具仪器和工具的实际手段.”[1]如今,课程改革对中学物理实验提出了进一步的要求,例如在高中物理实验专题的开设目的中提到,“……使学生较为深入地学习物理实验的有关理论、方法和技能;进一步提高学生的实验素养,激发学生实验探究的兴趣;增强学生的创新意识;培养学生实事求是、严谨认真的科学态度;养成交流与合作的良好习惯;发展学生的实践能力”.[2]时代的变迁为中学物理实验目标注入了新的内涵,根据传统的中学物理实验目标来规范现时的教学法实验将会毫无意义,更无法适应中学物理课程的实际情况.为此,物理教学法实验必须从目标和理念上加强与中学的衔接,让师范生明确物理教学法实验课程的目的在于培养师范生顺利完成中学实验教学、提高学生实验素养和实验能力,而不是仅仅认识几个仪器、会操作几个实验.我们在开展物理教学法实验教学的过程中,紧密围绕新课程中学物理实验的课程目的和理念,积极加强与中学衔接,提高指导教师和学生对物理教学法实验的理论认识,为课程定位奠定了基础.

3.2更新实验课程内容实验内容是改革的“抓手”.任何改革都要针对具体的内容,否则会显得空洞而不现实.物理教学法实验与中学密切联系又高于中学,教学法实验课程的题目和内容应该有一致的部分,也要有不同之处,只有加强与中学物理实验内容的联系,才能有效促进实验课程的衔接.根据新课程理念及中学物理实验课程的设置情况,我们及时对实验内容做了调整.首先,删除了陈旧以及在普通物理实验中做过的实验内容,包括电影机的放映技术、气垫导轨、基本测量①等.其次,适当增加了与新课程实验密切相关的内容,包括光敏电阻、热敏电阻、逻辑电路、光电效应、万用表使用、传感器使用等.同时部分修改了可以改进的实验内容,例如由于萘有一定毒性,我们将晶体的熔解和凝固实验改成海波和焊锡的熔解与凝固;改变牛顿第三定律在传统上使用弹簧测力计的做法,用力传感器来完成实验,使学生更加熟悉中学课程中涉及到的传感器内容.通过这些内容的改革,大大加强了与中学物理实验的联系,很多在校外有教学实践的学生都感觉到教学法实验对中学物理教学的直接指导作用.

3.3改革实验教学方式教学方式是改革的“途径”.传统实验教学模式指教师讲解原理、拟定方案、演示操作,学生进行实验操作、数据收集、填写表格,完成实验报告.[3]但它的教条化、统一化、静态化的弊端却扼杀了学生的创新精神.[3]很难想象一个只会跟着教师模仿实验的师范生能在工作岗位上成为优秀的教师.我们改革的重点就是改变传统的教学方式,让学生在过程中获得知识和能力.首先,我们改变传统的教师讲解、演示的方式.教师在课前只对学生做简单的介绍,通过学生的自学和研讨完成实验操作.在此过程中,学生之间相互帮助,相互探讨,遇到典型问题在小组内共同探讨解决,培养了学生协作实验的习惯.其次,改变传统的教师讲、学生听,教师示范、学生模仿的教学方式.让学生体验教师角色,进行实验的演示和讲解.每个学生的讲解、演示实验过程每学期轮换一次,如果第一轮不合格还要进行第二轮,直到达到要求为止.其他学生和教师担当“学生”和“评委”.第三,增加实验探究的内容.实验探究是中学新课程改革的重要内容,师范生的实验探究能力是将来指导中学生实验探究能力的基础,只有在职前培训过程中得到了良好的训练才能适应中学阶段的实验探究教学.为此,在物理教学法实验中,除了常规的物理实验探究之外,我们增加了2周在探究实验室利用传感器开展的实验探究教学.

3.4强调学生自制教具自制教具是学生的“作品”.自制教具可以解决实验经费不足,补充部分物理仪器缺乏,可以加深物理概念和规律的理解等功能.但同时更是培养学生实验的积极性和主动性,形成学生科学方法和各种能力的重要过程和手段.“自制教具的目的并不只是为了省钱,而是通过自制教具培养教师和学生的动手动脑能力,培养他们的创造精神.”[4]同时,自制教具也是中学物理教师的一项重要基本技能,是中学物理教师的基本功之一.我们在课程改革过程中非常强调教具制作能力,鼓励学生根据自己的兴趣、中学物理教材中的演示实验、趣味物理实验等开展教具制作.首先,强调自制教具是考核的一部分,每学期的课程有两周是自制教具时间,在学期末每个学生都要有“作品”上交,并根据标准给予打分.其次,结合中学物理教学内容开展集中自制教具活动.例如,针对高中选修3-2教材中电磁感应的内容,自制了电磁感应装置,如图1所示.再例如,根据浮力原理制作了“浮力天平”实验装置,如图2所示,等等.图1自制电磁感应装置图2自制“浮力天平”自制的电磁感应装置通过对二极管发光的观察,可以清晰地表明电磁感应的存在,而不需电表等装置,既简便又有效.自制的浮力天平将浮力原理和天平原理很好地结合起来,易于学生加深理解.学生的自制教具最后都贴上学生姓名和学号,成为他们自己的“作品”,学生很有成就感,有的已经成为后续各届学生参考的“样板”.

3.5拟定成绩评价标准拟定标准是评价的“准绳”.除了学生平时表现外,还制定了相应的“技术”标准.例如自制教具的评分标准(见表1),讲解演示的标准(见表2)等,为判定成绩、改进不足提供了依据.

3.6重视实验能力培养实验能力是改革的“核心”.实验能力是科学素养的基本要素,物理实验能力是指顺利进行物理实验并完成实验目的的个性心理特征,是学生各种基本能力在实验活动中的综合体现[5].实验能力包括实验观察能力、实验操作能力、实验分析等.新课程物理课程标准对学生的实验能力提出了明确要求,包括提高学生的科学素养,提高学生实验探究能力能力等.提高学生的实验能力是教学法实验课程改革的核心目的,上述改革都是围绕学生的能力展开的.高师学生实验能力的提高会迁移到日后的工作过程中,即使职前课程没有涉及到相关实验,学生也能较快适应中学物理实验教学.实验能力的提高是加强物理教学法实验课程与中学物理实验课程衔接的保障.实验能力的培养除了上述手段外,我们还结合我国目前中学的现有情况,提倡开展多种形式的实验教学模式.例如,开展微型物理实验,非常规物理实验[6]等.这些形式的实验教学是对常规物理实验教学的补充,对学生实验能力的提高和养成具有重要的作用.

4改革的效果:成绩与不足

4.1取得的初步成绩

4.1.1提高了师生对课程衔接的意识通过6年的改革,每届学生的实验意识和能力有明显的改变,不再认为教学法实验是可有可无的简单实验,由最初的“混实验”改为“开发实验”、“研究实验”.在课程开设过程中很多学生积极地将计划中没有的中学物理实验拿到课堂上来做,即使仪器不同,也会想方设法开展.前面的例子中,学生自制的电磁感应实验即是对高中电磁感应实验的改进.我们指导教师和学生已经意识到与中学的衔接是教学法实验的重要指导思想之一.正是由于教学法实验与中学的紧密联系,使得学生在课程学习中能正确正视物理教学法实验的重要地位,激发了学生学习的兴趣.

4.1.2学生动手能力增强学生动手能力主要体现在教具制作方面.教具是学生的考核的内容之一,他们所呈交的教具质量参差不齐.有的教具比较精致,可以拿到中学课堂中演示,有的则比较粗糙,但学生自制教具的意识和水平都得到了较大的提高,一些小零件都是学生自己掏钱买的,一些废旧物品都成为学生手中的“宝贝”,有的学生甚至做了2~3个教具.据不完全统计,近几年我们学生所提交的教具达300件之多,有相当一部分已作为后届学生制作教具的模板和样品.学生自制教具的能力是高师物理师范生的重要能力,是顺利开展中学物理实验教学的重要技能.

4.1.3提高了学生讲解、演示的能力在讲解、演示实验之前我们对学生提出了明确的要求,使学生有章可循、思路清晰,在讲解、演示实验模拟讲课之后,教师和学生对模拟讲课进行点评.由于在一种宽松的环境下开展,学生兴奋主动、积极参与,课堂气氛热烈活跃.讲解、演示过程对学生整理讲课思路、组织语言、规范操作、解释实验现象等都起到了积极的锻炼作用,培养了学生的实验演示和讲解能力.在学生教育实习过程中,很多学生都能非常熟练地将实验纳入讲课之中,并能用生活中常见的物品等演示实验现象,说明实验原理.在准备就业和试讲过程更是表现突出,表现出良好的技能水平.实践证明,讲解、演示实验在师范生走向中学教师的道路上是一个良好的尝试,是一种积极有效的训练方式.

4.2待深化研究之处

4.2.1量化统计与分析不够由于每年的教学法实验课程内容都存在变动,目前还没有针对开展具体量化的调查问卷分析和统计,我们计划在近期逐步研制相应的改革调查问卷,开展相应的调查,争取取得更加明确的研究结果.

4.2.2缺乏跟踪研究毕业学生的教学情况由于我们的毕业生分布在全国各地,对学生开展物理实验教学情况跟踪调查研究存在较大困难.对学生的跟踪研究可以提供反馈,为改革提供更合理的依据.因此,我们计划通过教育实习等形式进一步加强与毕业学生的联系,争取能对一定数量的学生进行跟踪研究.

4.2.3自编教材未出版教材是学生开展学习的重要参考.但由于参与改革的主要教研人员工作繁忙,笔者还在攻读学位,没能及时将教学法实验教材进行系统的整理,没能以正式出版的形式展示给学生.目前我们正在积极搜集材料,抓紧制定编写教材的基本思路,争取在较短时间内达到出版要求.

5结束语

教育改革是一项系统而有序的工作,高师的改革也不可能一蹴而就,要从整体理念到具体课程全面改革.教学法实验改革的经验告诉我们,高师改革必须面向基础教育一线才能取得良好的效果,我们应该秉承高师与基础教育衔接的理念与做法,坚持高师对基础教育的服务性,避免“曲高和寡”.

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