王湘濤

進(jìn)入新世紀(jì)以來，科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，以信息科學(xué)和生命科學(xué)為代表的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)，展示了廣闊前景。基礎(chǔ)教育特別是高中物理教育面臨著難得的發(fā)展機(jī)遇，同時也面臨著嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。高中物理課程總目標(biāo)提出讓：“學(xué)生學(xué)習(xí)終身發(fā)展必備的物理基礎(chǔ)知識和技能，了解這些知識與技能在生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用，關(guān)注科學(xué)技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢；學(xué)習(xí)實驗探究方法，發(fā)展自主學(xué)習(xí)能力，養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣，能運用物理知識和實驗探究方法解決一些問題；發(fā)展好奇心，培養(yǎng)求知欲，提高科學(xué)探索興趣，有堅持真理、勇于創(chuàng)新、實事求是的科學(xué)態(tài)度與科學(xué)精神，有振興中華，將科學(xué)服務(wù)于人類的社會責(zé)任感。了解科學(xué)與技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會的互動作用，認(rèn)識人與自然、社會的關(guān)系，增強可持續(xù)發(fā)展意識和全球觀念?！边@四條標(biāo)準(zhǔn)中，第一條主要是對知識與技能的要求；第二條是對探究能力和思維方式的要求；第三條對情感態(tài)度與價值觀提出了總體要求；第四條則對科學(xué)、技術(shù)、社會的觀念滲透提出了要求。

反思我國基礎(chǔ)物理教育發(fā)展的歷程和現(xiàn)狀，不可否認(rèn)，在“應(yīng)試教育”的長期重壓下，高中物理教育發(fā)生了不同程度的扭曲和異化：我們的教育很多時候過于看重短期效益，以升學(xué)作為教學(xué)工作的唯一目的。在教學(xué)內(nèi)容上以學(xué)科為中心，追求物理知識的完整和嚴(yán)密，忽視物理的“人文”特征；在教、學(xué)方法上主要是灌輸式的傳統(tǒng)教學(xué)，將學(xué)生的好奇心抹殺殆盡”。因循守舊的教學(xué)法致使物理學(xué)習(xí)出現(xiàn)了種種弊端，最明顯的惡果就是導(dǎo)致越來越多的學(xué)生物理學(xué)習(xí)困難。物理學(xué)習(xí)興趣隨年級升高而呈下降趨勢，“物理學(xué)科成為最不受歡迎的學(xué)科之一”。如何改善我們的物理教學(xué)，以達(dá)到“使學(xué)生對物理學(xué)的內(nèi)容和方法，工作語言、概念和物理圖象，及其歷史、現(xiàn)狀和前沿等方面在整體上的全面了解，從而培養(yǎng)和提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和科學(xué)思維方法，科學(xué)研究能力”，這一目標(biāo)是我們當(dāng)前無法回避的問題。以教師為中心，由教師通過講授、板書及教學(xué)媒體的輔助，把教學(xué)內(nèi)容傳遞給學(xué)生或者灌輸給學(xué)生。老師是整個教學(xué)過程的主宰，學(xué)生則處于被動接受的地位。在這樣一種結(jié)構(gòu)下，老師是主動的施教者，學(xué)生是被動的外部刺激接受者即灌輸對象，媒體是輔助老師向?qū)W生灌輸?shù)墓ぞ?，教材則是灌輸?shù)膬?nèi)容。一些研究者認(rèn)為 “傳統(tǒng)教學(xué)模式”與普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)課程總目標(biāo)不太和諧：①作為認(rèn)知過程主體的學(xué)生在教學(xué)過程中自始至終處于受灌輸?shù)谋粍拥匚唬渲鲃有?、積極性難以發(fā)揮，不利于創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)。②學(xué)生缺乏主動發(fā)現(xiàn)、主動探究的學(xué)習(xí)環(huán)境，求知欲不強。③學(xué)生與社會上、國際上的信息資源幾乎隔絕，他們對信息的篩選、鑒別、獲取、加工和處理的能力難以培養(yǎng)，無法滿足信息社會對人才素質(zhì)的需求。不難想象，作為學(xué)習(xí)過程主體的學(xué)生如果在整個教學(xué)過程中始終處于比較被動的地位，肯定難以達(dá)到比較理想的教學(xué)效果，更不可能培養(yǎng)出創(chuàng)造型人才。

2017年我國普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)研制工作組編寫的《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（實驗）》提出實驗探究有七大要素：（1）發(fā)現(xiàn)并明確提出所要研究的問題；（2）猜想與假設(shè)；（3）制定探究計劃、設(shè)計實驗方案；（4）通過觀察、實驗等多種方法收集各種數(shù)據(jù)；（5）對所得數(shù)據(jù)加以分析與論證；（6）評估，吸取經(jīng)驗教訓(xùn)，改進(jìn)探究方案，并發(fā)現(xiàn)新的問題；（7）交流與合作。

在高中物理教學(xué)中通過對這七個部分的要求可以幫助學(xué)生提高五種能力，（1）理解能力：理解所學(xué)自然科學(xué)基礎(chǔ)知識的涵義及其適用條件，能用適當(dāng)?shù)男问剑ㄈ缥淖帧⒐?、圖表）進(jìn)行表達(dá)。并能夠正確解釋和說明有關(guān)自然科學(xué)現(xiàn)象和問題，即不僅“知其然”，還能“知其所以然”。（2）推理能力：能夠根據(jù)已知的知識和題目給定的事實和條件，抽象、歸納相關(guān)信息，對自然科學(xué)問題進(jìn)行邏輯推理和論證，得出正確的結(jié)論或作出正確的判斷，并能把推理過程正確地表達(dá)出來。（3）設(shè)計和完成實驗的能力：物理學(xué)是實驗性科學(xué)。物理學(xué)的概念、原理和規(guī)律大多是由實驗推導(dǎo)和論證的。教學(xué)過程中的實驗有助于加深學(xué)生對自然科學(xué)概念、原理和規(guī)律的理解，也有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和創(chuàng)新精神，實驗?zāi)芰σ彩强忌鷮韽氖驴茖W(xué)研究的基礎(chǔ)。（4）獲取知識的能力：自學(xué)是人類獲取知識的重要途徑。自我獲取知識的能力，即能夠敏捷地接受新知識，與已學(xué)過知識結(jié)合、重組、轉(zhuǎn)換、遷移和解決問題的能力。人們對自然界的各種現(xiàn)象和規(guī)律通常是用文字、圖、表來描述的，與文字相比，圖、表描述自然科學(xué)的研究成果具有直觀形象的特點。因此讀懂自然科學(xué)方面的資料，看懂圖、表所包含的信息，能從文字、圖、表中提取所需的信息，并從中找出規(guī)律是一個非常重要的能力。（5）分析綜合能力：能夠獨立地對所遇到的問題進(jìn)行具體分析，找出起重要作用的因素及相關(guān)條件，能夠把一個復(fù)雜問題分解成若干較簡單的問題，找出它們之間的聯(lián)系，能夠靈活地綜合運用物理學(xué)的知識解決問題。在高中物理課程中進(jìn)行實驗探究，就是要學(xué)生在知識和概念的理解方面、“做”科學(xué)的技能和活動能力方面、態(tài)度和思維習(xí)慣方面得到充分的發(fā)展。

相比較傳統(tǒng)教學(xué)模式，實驗探究式教學(xué)模式有以下優(yōu)點：①有利于學(xué)生擴(kuò)大信息來源，通過查閱資料，看到物理學(xué)帶給人們的好處，知道為什么要學(xué)習(xí)物理，深入理解所學(xué)知識。只有當(dāng)學(xué)生有了學(xué)習(xí)的欲望，才能學(xué)好物理。②有利于培養(yǎng)探究能力、養(yǎng)成科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。時代在發(fā)展，社會在進(jìn)步，管用一生的教育教學(xué)根本不可能存在了。新時代的人必需活到老，學(xué)到老，在學(xué)生時代主要是為終身學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)，掌握一定的探究能力，有正確的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。③有利于提高學(xué)生的協(xié)作精神、信息處理能力和自我評價能力。查閱過程中得到的信息很多，學(xué)生通過積累懂得分工合作、分享成果；學(xué)會該怎樣取舍。④有利于個別化教學(xué)的實施。

總之，在高中物理課程中進(jìn)行實驗探究活動就是要從知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀這三個方面讓學(xué)生得到全面發(fā)展。簡單地說，就是培養(yǎng)具有科學(xué)素養(yǎng)的新世紀(jì)公民，因為一個具備科學(xué)素養(yǎng)的公民，就應(yīng)該理解科學(xué)中重要的概念和原理，熟悉自然世界并承認(rèn)其多樣性和統(tǒng)一性，能夠運用科學(xué)知識和科學(xué)思維方式考慮和處理個人與社會問題。