徐志燕 胡曉雄

(1. 浙江省杭州學軍中學教育集團文淵中學，浙江 杭州 310000；2. 浙江省杭州學軍中學，浙江 杭州 310000)

1 引言

2018年教育部頒布了《普通高中物理課程標準(2017年版)》，新的物理課程標準以提高學生的物理學科核心素養(yǎng)作為課程目標。物理學科核心素養(yǎng)是學生通過物理學習而逐步形成的正確價值觀念、必備品格和關鍵能力，包括四方面內(nèi)容：“物理觀念”“科學思維”“科學探究”和“科學態(tài)度與責任”。[1]

物理實驗教學是培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)的重要平臺，筆者針對教師、學生進行了高中物理實驗教學現(xiàn)狀調(diào)查，以期能得到對實驗教學有用的啟示。

2 高中物理實驗教學現(xiàn)狀調(diào)查及分析

筆者通過問卷調(diào)查、訪談等方式，從學生和教師層面進行調(diào)查與分析。

2.1 學生層面

課題組對同一學校高一年級兩個班的80名學生進行了問卷調(diào)查，收到76份有效問卷。經(jīng)過統(tǒng)計分析后，得出以下結論。

2.1.1 學生對物理實驗的態(tài)度

有71.9%的學生認為自己“非常喜歡和喜歡物理實驗”，表明物理實驗在學生中比較受歡迎。但僅有45.1%的學生認為“物理實驗很重要和重要”，表明受到應試教育體制的限制，盡管學生對物理實驗有較高的熱情，但認為物理實驗對考試的幫助作用并不明顯，故學生并沒有非常重視物理實驗，這就說明在實際教學中，物理實驗并沒有發(fā)揮出應有的作用。

關于“通過物理實驗，所取得的最大收獲”調(diào)查結果如圖1所示，選擇“實驗有助于知識的記憶和理解”的學生有65.2%，選擇“探索新事物的欲望得到增強”和“解決實際問題的能力得到提高”兩個選項的學生共計26.8%，有8.0%的學生認為在物理實驗中自己“收獲很小”，表明學校當前的物理實驗教學水平有待提高，通過實驗僅能起到鞏固課本知識、掌握基本物理知識的作用，距新課標中所指出的提升學生探索精神、分析綜合能力和解決問題能力的要求還有相當?shù)木嚯x。

圖1

關于“最不喜歡的實驗類型”,32.5%的學生認為“實驗現(xiàn)象不易觀察”，而45.5%的學生認為物理實驗步驟過于繁瑣，需要較高的操作技能。由以上數(shù)據(jù)可知，在應試教育的背景下，學生對于物理實驗的認知還有待深入，學生把實驗過程看作是簡單的機械操作，按照教師規(guī)定的步驟完成實驗，欠缺對實驗設計的思考和實驗現(xiàn)象的歸納，分析實驗結果、基于證據(jù)得出結論的能力還需要進一步提高。

2.1.2 學生對物理實驗的期望

關于“實驗前學生對教師講解程度的期望”，“期望教師簡單解釋一下注意事項和核心步驟，實驗后續(xù)步驟由學生自主完成”的學生占到60.2%，有39.8%的學生認為“教師應該盡可能將實驗原理、具體操作、注意問題和預期結果詳細地講解給學生，然后學生一步步地按照要求操作”。

如圖2所示，關于“希望將來做的物理實驗”，學生更傾向于實驗可以“緊密聯(lián)系生活”和“與前沿科學技術相接軌”，占比分別達到56.2%和60.5%,還有41.5%的學生認為實驗課程應該“能提供自己動手制作條件”。

圖2

2.1.3 物理分組實驗現(xiàn)狀

關于“評價所在小組成員在實驗過程中的表現(xiàn)”，由圖3可知，僅47.3%的學生認為小組成員能夠“分工合作”和“輪流實驗”，30.6%的學生表示是“一至兩位學生操作，其他學生旁觀”，22.1%的學生表示從未參與過實驗操作。通過與學生的面談發(fā)現(xiàn)：學生本身具有較高的實驗興趣和熱情，但實驗條件有限，再加上學生在相互交流、團結協(xié)作過程中面臨許多問題，導致學生不能充分發(fā)揮自己在團隊中的作用。只有極少數(shù)的團隊能夠合理安排分工任務，通過合作順利完成實驗任務。此外，許多學校在實驗器材配備方面缺乏投入，在某些實驗中，由于學生人數(shù)較多，只能兩兩一組輪流完成實驗，前面進行實驗的學生一旦把握不好時間，會直接影響后面學生。同時學校沒有一套科學的考核體系來對學生實驗進行考核，僅利用實驗報告來評判學生的實驗情況，學生即使沒有真正做實驗，也能做出一份完整的實驗報告，容易造成學生實驗積極性的下降。

圖3

關于“實驗過程中如果出現(xiàn)新的問題或現(xiàn)象，該怎樣面對或解決”的調(diào)查結果如圖4所示，有30.6%的學生認為自己會在實驗課外繼續(xù)探究；認為實驗時間不夠充分，課外也很難繼續(xù)探究的學生占比為40.4%；有13.0%的學生在實驗過程中基本沒有遇到過新問題，即使有新問題出現(xiàn)，教師的不重視態(tài)度也會導致學生喪失繼續(xù)研究的熱情。由此可知，實驗過程中出現(xiàn)的新問題會大大引發(fā)學生的求知欲，會使他們產(chǎn)生強烈的成就感和探究熱情，教師應該把握好這一時機，鼓勵他們通過自主學習來探索和解決問題。同時對學生的探究進行引導，給予他們進一步發(fā)現(xiàn)和探究問題的勇氣和信心，并為他們創(chuàng)造一個良好的探究環(huán)境。另外，近17%的學生幾乎不能發(fā)現(xiàn)問題，說明他們的發(fā)現(xiàn)能力、觀察能力、綜合分析能力有待提高。

圖4

“當實驗結果與理論不符時，如何處理？”大部分的學生選擇“會分析討論產(chǎn)生誤差的原因，但不會進行深入研究，也不會重新做實驗”，部分學生甚至不愿花更多時間進行分析，直接忽略實驗誤差，只有極少數(shù)學生會認真分析產(chǎn)生誤差的原因，通過優(yōu)化實驗方案等途徑重新進行實驗。在實際教學中，當學生發(fā)現(xiàn)實驗結果出現(xiàn)偏差，沒有達到理論預期結果時，起初會顯示出探究興趣，尋找誤差出現(xiàn)的原因，但當他們了解到誤差原因可從課本上找到明確答案后，這種探究興趣便隨之消失。因此，適當開展探索型實驗，可提升他們的探索熱情和學習興趣。

2.2 教師層面

筆者對多位來自不同學校的任課教師、實驗教師和有關領導進行了訪談，訪談內(nèi)容主要涉及三個問題，再結合教師們在實際教學工作中遇到的問題，得出以下結論。

2.2.1 教師關于開展物理實驗的態(tài)度

調(diào)查的教師一致認為：在物理教學中，物理實驗占據(jù)“很重要”或“較重要”的地位，由此可見，教師們已認識到實驗在物理教學中的關鍵作用。但大多數(shù)教師對目前學校開設物理實驗的實際做法存在質(zhì)疑，首先，在應試教育的背景下，分數(shù)成為衡量學生成績的重要標準，為了提高學生成績，教師們不得不盡量縮短學生的實驗時間；其次，學生自身也非常看重考試成績，不敢或不愿將過多時間投入到實驗研究中。參與物理興趣小組的學生才會在學習之余，去實際操作一些小型物理實驗，但在面對考試壓力時，他們也不得不減少或取消探究活動。

2.2.2 教師是否真正理解新課標的核心內(nèi)容

由調(diào)查結果可知：相當一部分教師不能完全領會新課標的核心思想，他們認為鼓勵學生多做實驗、教會學生熟練使用實驗儀器、提高學生動手操作能力等就是新課標的基本要求，這樣的現(xiàn)狀會限制物理實驗教學改革的深化。

新課程改革鼓勵教師將傳統(tǒng)實驗向探究實驗轉(zhuǎn)變，但實際操作中僅有9.9%的教師真正做到這一點，大部分教師為了使學生獲得較高分數(shù)，將短時間內(nèi)很難獲得成效的探究型實驗時間一再壓縮，將大量精力投入到研究物理實驗考試題型上，在實際教學中不愿意花費時間調(diào)動學生對物理實驗的熱情和積極性。這就表明在課程改革過程中，教師們并沒有展現(xiàn)出較高的積極性，他們本身對實驗教學缺乏研究。

2.2.3 物理實驗教學設備的配置情況

大多數(shù)學校在物理實驗設備配置方面的投入較高，一些最新研制的儀器設備也較常見，但學校實驗室僅在分組實驗時開放，其他時間學生很難進入。實驗教師會根據(jù)課程安排來配置儀器設備，學生很少有機會自主設計實驗，并未充分利用實驗設備。

3 物理實驗教學建議

3.1 轉(zhuǎn)變觀念，讓實驗探究在課堂落地生根

在訪談中，有教師表示實驗的確對學生探究能力的培養(yǎng)具有重要作用，但在應試教育背景下，他們更多還是關心考試說明的變化和學生成績。物理教師對實驗的固有觀念尚未轉(zhuǎn)變，他們深受應試教育體制的影響和限制。因此，通過探究式物理實驗教學，激發(fā)物理教師對教改的熱情和認知，對深化課程改革十分必要。

3.2 重視實驗，教師從每一點細節(jié)做起

為了改變教學現(xiàn)狀，教師在平時的教學中首先自己要重視實驗，在實驗教學的每一個環(huán)節(jié)身體力行，給學生樹立一個好的榜樣，鼓勵學生在探究環(huán)節(jié)中多動手、多動腦，樹立起“實踐是檢驗真理的唯一標準”的信念。

3.3 放手將課堂還給學生

通過調(diào)查分析可知：學生本身具有較高的求知熱情和學習興趣，對自然現(xiàn)象和生活事物充滿好奇，他們希望可以自主尋找到生活現(xiàn)象背后的原理。只要我們能夠把握好時機，制定科學合理的教育方略，每個學生都可成為研究者。在物理實驗教學中，教師可以嘗試開展探究式實驗活動，要大膽地放手，在布置好探究任務的基礎上，敢于將時間、空間交給學生。

3.4 拓展課外探究實驗

在學校條件允許的前提下，利用課外活動課，可以開放部分實驗室，讓學生對感興趣的問題展開實驗探究，提高運用物理知識解決實際問題的能力。

物理實驗教學的改革應從多方面展開，要緊緊圍繞提高學生核心素養(yǎng)這一課程目標，通過改變教師觀念和教學策略，提高學生物理實驗能力，充分調(diào)動學生學習物理的積極性,提高學生的物理學科核心素養(yǎng)。