自上個世紀(jì)以來，影響世界的四次學(xué)習(xí)和教學(xué)理論變革都肇始于西方國家，美國、英國、德國等國也藉此奠定了其教育發(fā)達國家的地位．對西方國家中學(xué)物理實驗教學(xué)觀念與行為策略的研究，可以提供我國物理教學(xué)以有益啟發(fā)．
眾所周知，物理學(xué)由實驗和理論兩部分組成．其中，物理學(xué)實驗是人類認(rèn)識世界的一種重要手段，是進行科學(xué)研究的基礎(chǔ)．
這一點在基礎(chǔ)教育中表現(xiàn)的尤為明顯．本文將圍繞西方物理實驗教學(xué)的基本理念及具體行為策略兩方面展開論述．
1 西方國家物理實驗教學(xué)理念
當(dāng)前，美國在新課程標(biāo)準(zhǔn)推動下的教學(xué)創(chuàng)新運動中，指出學(xué)校要反復(fù)強調(diào)體驗性的學(xué)習(xí)；其課堂教學(xué)實踐也證明，學(xué)生學(xué)習(xí)任何學(xué)科都是“從做中學(xué)”學(xué)得最好，而不是聽別人如何說[1]．建構(gòu)主義者認(rèn)為，知識是個人在與經(jīng)驗世界的對話中建構(gòu)的．從做中學(xué)，可以形成個體主觀性的個人知識，在教師的指導(dǎo)下，通過遵循科學(xué)研究傳統(tǒng)的歷史，完成“個體知識”向相對真理性的“客觀知識”的轉(zhuǎn)變．美國創(chuàng)新教學(xué)研究同時指出，對于科學(xué)科而言，這意味著做實驗和實地調(diào)查自然環(huán)境和污染問題等等[1]．由此可見，實驗教學(xué)在美國具有突出的地位．在美國中學(xué)物理教學(xué)中，只要教師能夠用實驗說明的一般就不用語言說明，這樣就增加了實驗的數(shù)量；同時，教師鼓勵學(xué)生根據(jù)自己的興趣和知識基礎(chǔ)來設(shè)計實驗，自由的研究、提問，采集和分析數(shù)據(jù)，驗證假設(shè)和寫實驗報告；最后，美國理科教師在傳授知識之前，鼓勵學(xué)生觀察思考和實驗，這樣一節(jié)課中往往先做實驗，有時甚至大部分時間在做實驗[2]．
而在英國，科學(xué)學(xué)屬于三門核心課程之一，因而科學(xué)教學(xué)備受重視，在科學(xué)教學(xué)中以“科學(xué)探究”為其首要特色．在英國國家課程中，學(xué)生探究的過程大致是：確定研究課題??擬定初步計劃??查找文獻資料??修改研究課題??制定研究方案??選擇實驗設(shè)備??觀察實驗現(xiàn)象??讀取實驗數(shù)據(jù)??分析實驗結(jié)果??寫出實驗報告??反思研究過程[3]．在這一探究過程中，以實驗設(shè)計、操作、數(shù)據(jù)記錄、分析為核心，通過實驗加深學(xué)生對科學(xué)知識的理解，經(jīng)歷科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過程，在潛移默化中建立學(xué)生科學(xué)認(rèn)識論和方法論的“認(rèn)知結(jié)構(gòu)”，以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)．
德國教師也歷來重視物理實驗，德國物理學(xué)界流傳著這樣一種說法：“沒有演示實驗的一堂課是不可想象的”．一般每堂課要做2到3個演示實驗[4]．
2 西方國家物理實驗教學(xué)行為策略研究
歐洲文藝復(fù)興以前，物理學(xué)沒有能夠奠定其科學(xué)的地位，這與其思辨而非實證的傳統(tǒng)有關(guān)．出于對經(jīng)院哲學(xué)的憎惡，達?芬奇指出：“科學(xué)如果不是從實驗中產(chǎn)生，并以一種清晰的實驗結(jié)束，便是毫無用處的，充滿謬誤的”[5]．
此后，伴隨著實驗在科學(xué)研究中的巨大成功，l9世紀(jì)30年代，甚至誕生了視觀察和實驗為唯一可靠知識來源的實證主義哲學(xué)，雖然這一哲學(xué)在20世紀(jì)下半葉逐漸為人們所拋棄，但物理學(xué)，特別是經(jīng)典物理學(xué)以實驗為基礎(chǔ)，其理論必須能夠經(jīng)受住實驗的檢驗這一物理科學(xué)理論的本質(zhì)特征始終沒有改變．作為物理科學(xué)發(fā)祥地的西方國家因此在實驗教學(xué)上極具其歷史傳統(tǒng)特色．
與我國相比，主要表現(xiàn)在三個方面．
2．1立足于生活和社會，取材于簡單物品
物理學(xué)原本就是一種以數(shù)學(xué)為工具，對經(jīng)驗世界加以建模的方式，因而來源于生活，服務(wù)于社會．
經(jīng)典物理學(xué)實驗大多不需要現(xiàn)成儀器，可直接從日常生活用品中取材．如美國中學(xué)提倡用低成本的、隨手可得的東西做物理實驗，一支筆、一張紙、一枚硬幣、一個可樂瓶、一個雞蛋………經(jīng)過教師匠心獨運的設(shè)計，就可以用來做各種實驗．
如同美國一樣，英國也極為重視科學(xué)探究活動，但在科學(xué)活動設(shè)計中，所有活動對器材的依賴程度都不高，大部分只需要一些可以直接從日常生活及周圍環(huán)境中取來的東西[3]．
又如在德國中學(xué)物理課堂中，為了說明大氣壓的存在，教師以一個空的和另一個注入少量水的易拉罐，同樣加熱，使水沸騰，隨后分別把兩個易拉罐浸入水中，前者毫無動靜，而貯水的一個頃刻間變成一個干癟的罐[4]．
這樣的物理演示實驗在潛移默化中培養(yǎng)了學(xué)生的動手能力，使他們知道物理學(xué)和生活、社會密不可分，使用最簡單的東西就可以探索自然的奧秘，而不是必須使用精密的儀器，在專門的教室中才能進行物理學(xué)的研究．
反觀我國物理課堂演示實驗，教師使用自制儀器的為數(shù)寥寥，大多數(shù)教師直接使用儀器站配發(fā)給學(xué)校實驗室的儀器，完成教材中規(guī)定的實驗即可，不再為說明物質(zhì)世界的規(guī)律而自主開發(fā)實驗和實驗器材，其中一條充分的理由就是物理教師教學(xué)工作備課量大，沒有額外的精力和時間．事實上，一位中學(xué)物理教師每周約上l2一l6節(jié)課，相比英國物理教師每周30節(jié)課而言，并不算多．另外，全國各地(包括經(jīng)濟發(fā)達的沿海地區(qū))物理教師一直在不同場合抱怨儀器不夠先進、齊全，互相攀比學(xué)校有幾臺實物投影儀、幾個多媒體教室．而在經(jīng)濟超級大國??美國，比較昂貴的儀器，如邁克爾孫干涉儀、x光機、大型激光器等，也由學(xué)區(qū)統(tǒng)一購買，統(tǒng)一使用，并非每所學(xué)校都配備齊全．
2．2保持實驗的探究性本色
我國的實驗從行為主體的不同可以劃分為演示實驗與學(xué)生實驗兩類．演示實驗由教師當(dāng)堂操作，對現(xiàn)象進行觀察或記錄數(shù)據(jù)，經(jīng)分析推理或數(shù)據(jù)處理得出對自然界某一方面規(guī)律性的認(rèn)識．學(xué)生實驗則往往由實驗室人員提前擺放好儀器，而實驗?zāi)康�、原理和步驟早已在理論課中進行了分析．對某些程度偏低的班級，教師還要事先給學(xué)生演示一遍．實驗進行過程中，每遇到學(xué)生的誤操作，教師會立即加以更正，以免影響實驗的進度或損壞實驗儀器．
反之，美國物理教學(xué)則保留了將實驗作為探究手段的本來面目．例如，在一本高中教材《物理的原則和問題》第十七章“天空中的微笑??光的反射和折射”中，為了導(dǎo)出光的反射定律，而設(shè)計了一個探究性的小實驗．它讓學(xué)生向墻壁拋出一個乒乓球并反彈到實驗伙伴那里，學(xué)生首先要預(yù)測要使球反彈到恰好方向必須擊在墻的哪一點上，實驗之后，讓學(xué)生比較，得出一個普遍規(guī)律[6]．諸如此類的例子在西方國家物理教學(xué)實踐中不勝枚舉．
從中，可以看出國外物理教學(xué)中的實驗設(shè)計不過分強調(diào)原理的嚴(yán)謹(jǐn)性和測量的精密性，而是通過實驗探究的過程，讓學(xué)生不斷地反思自己的觀念和操作，在與經(jīng)驗世界的對話中建構(gòu)自己的知識，充分調(diào)動其學(xué)習(xí)的主動性、能動性和積極性．
2．3學(xué)生實驗和演示實驗并重
美國課堂教學(xué)過程中，教師演示與學(xué)生實驗時間比約3：2，具體地說，根據(jù)學(xué)校條件的不同，學(xué)生實驗約占總課時的10％?20％，同時，學(xué)生的課外活動也主要是在實驗室或家中做實驗．可見，美國物理教學(xué)突出了物理學(xué)實證科學(xué)的特點，強調(diào)學(xué)生在動手操作過程中積累經(jīng)驗．并且，教師在教學(xué)活動中10％ 一25％的時間也用于做演示實驗．
在英國的中學(xué)物理課堂教學(xué)活動中，五年中學(xué)階段的實驗時間(包括演示實驗)平均占全部教學(xué)時間的50％以上，而在A級課程中平均占40％，教學(xué)中以學(xué)生實驗為主，演示實驗為輔[4]．
相比我國物理教學(xué)中實驗所占分量可以看出，我們對實驗的重視程度遠(yuǎn)低于西方發(fā)達國家．事實上對教師演示實驗的數(shù)目和時間、學(xué)生實驗的時間沒有具體的規(guī)定，由此造成實驗時間普遍不足的現(xiàn)象．以2000年12月第2版的由人民教育出版社物理室編著的高中物理教科書(試驗修訂本)為例，高一年級一年僅完成9個實驗，高二年級也僅完成10個實驗，以一年40周學(xué)時計算，學(xué)生平均鋼在實驗室的時間還不到12分鐘。
綜上所述，為了使我國物理課程改革的目標(biāo)(培養(yǎng)公民的科學(xué)素養(yǎng))能夠較好地實現(xiàn)，必須大力提高實驗在物理教學(xué)中的地位．
本文來自：逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/chuzhong/384067.html
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