研究以學(xué)生為中心的實(shí)驗(yàn)課堂
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以學(xué)生為中心，就要從注重學(xué)生的全面發(fā)展出發(fā)；培養(yǎng)學(xué)生的終身學(xué)習(xí)興趣和科學(xué)探索精神，就需要改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式。而教學(xué)中注重科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)，是實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)方式多樣性的重要手段之一。
一、注重科學(xué)探究，提倡學(xué)習(xí)方式的多樣化
新課程標(biāo)準(zhǔn)中強(qiáng)調(diào)以物理知識和技能為載體，讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究過程、學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法、培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究精神和實(shí)踐能力及創(chuàng)新意識。這就要求過去以教材為主、以實(shí)驗(yàn)為輔的傳統(tǒng)教學(xué)模式，真正實(shí)現(xiàn)多樣化的教學(xué)方式。
例如，人教版八年級物理教材中“物態(tài)變化”內(nèi)容，傳統(tǒng)教學(xué)是以學(xué)科知識為核心。一般都是通過教師做演示實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象再講解晶體熔化和凝固的條件以及過程特征。而按照新的教育理念，我們應(yīng)該以熔化和凝固知識的內(nèi)容為載體，引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究過程。因此不能只將教學(xué)的重點(diǎn)放在熔化和凝固概念的規(guī)律本身上，而應(yīng)該注重學(xué)生對凝固和熔化過程的經(jīng)歷和體驗(yàn)上。首先應(yīng)該從學(xué)生熟悉的事例出發(fā)，如“水結(jié)成冰、冰熔化成水”這樣的典型事例引出熔化和凝固這種現(xiàn)象；然后結(jié)合事例引導(dǎo)學(xué)生猜想熔化和凝固的條件，讓學(xué)生自己探究熔化和凝固的條件。由于學(xué)生剛開始學(xué)物理，教師應(yīng)根據(jù)探究的方案進(jìn)行較多的指導(dǎo)，在學(xué)生交流方案的基礎(chǔ)上，教師要進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑u價(jià)、歸納和總結(jié)。在這一過程中教師要注意搜集學(xué)生操作過程當(dāng)中的所有問題，包括學(xué)生操作是否規(guī)范、學(xué)生的參與程度是否積極主動、學(xué)生的操作是否有安全隱患等。在學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)探究后，學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)所得出的結(jié)果可能并不理想，如熔化的溫度偏差較大，所畫的圖像并不能明顯看出熔化過程等一些問題。出現(xiàn)這些問題在傳統(tǒng)教學(xué)觀念來看實(shí)驗(yàn)都是失敗的?，F(xiàn)在我們注意到新課程標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)將“知識與技能”、“過程與方法”、“情感、態(tài)度和價(jià)值觀”擺在了同等重要的位置。因此我們不能只關(guān)注學(xué)生實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是否理想，更要關(guān)注學(xué)生對探究過程的參與程度。不管實(shí)驗(yàn)結(jié)果如何，在得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論后都要組織學(xué)生進(jìn)行交流和討論。通過交流探究過程的收獲，既可以強(qiáng)化學(xué)生對探究過程的體驗(yàn)，又可以鞏固他們對知識技能的掌握，訓(xùn)練學(xué)生的表述能力，同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生實(shí)事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度。
可見，注重科學(xué)探究的教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)的主要區(qū)別是不僅注重探究結(jié)果，同時(shí)還注重學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)探究的過程體驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的情感、態(tài)度和價(jià)值觀。當(dāng)然，學(xué)生在剛學(xué)物理時(shí)，我們一方面要控制好科學(xué)探究的操作難度和思維難度，又要充分挖掘教學(xué)內(nèi)容當(dāng)中可以進(jìn)行科學(xué)探究的因素。從過程與方法上來看，學(xué)生在準(zhǔn)備工作中經(jīng)歷了猜想、假設(shè)、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、搜集證據(jù)、分析與論證等科學(xué)探究的基本過程。從情感、態(tài)度和價(jià)值觀上來看，通過參與觀察、實(shí)驗(yàn)、調(diào)查等科學(xué)實(shí)踐活動，以及交流合作等活動，有利于培養(yǎng)學(xué)生一種實(shí)事求是、尊重自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度，這樣的新課引入，從課程目標(biāo)三個(gè)方面上來看，都符合課程標(biāo)準(zhǔn)所倡導(dǎo)的教育理念。這樣的處理會充分地利用教學(xué)當(dāng)中科學(xué)探究的素材，使學(xué)生的創(chuàng)新能力、交流合作能力、思維能力都能得到鍛煉和提高。另外，我們現(xiàn)在所倡導(dǎo)的學(xué)生探究活動與傳統(tǒng)的學(xué)生實(shí)驗(yàn)是不同的。在新的教育理念下，強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和實(shí)踐能力，所以學(xué)生的實(shí)踐活動并不是在教師的指導(dǎo)下，按照教師預(yù)先規(guī)定好的程序來進(jìn)行操作，得出教師預(yù)計(jì)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
現(xiàn)在的實(shí)驗(yàn)探究更加注重引導(dǎo)學(xué)生去思考研究方法、設(shè)計(jì)研究方案來交流研討探究的結(jié)果。
二、教學(xué)過程的設(shè)計(jì)應(yīng)突出“從生活走向物理，從物理走向社會”
新課程教材注重到在每章、每節(jié)的開始盡量以學(xué)生日常生活中見到的事物或現(xiàn)象引入，引發(fā)學(xué)生的共鳴，激發(fā)他們的興趣，逐步引導(dǎo)學(xué)生探究事物或現(xiàn)象背后隱藏的本質(zhì)規(guī)律。因此我們的教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)力爭從學(xué)生熟悉的事例出發(fā)，這樣既拉近了教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生之間的心理距離，同時(shí)也有利于培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注生活、關(guān)心社會的科學(xué)情感。比如，在“汽化和液化”教學(xué)過程中，由于學(xué)生剛接觸物理，因此在這一節(jié)教學(xué)之初，我們應(yīng)避開那些比較抽象的、一般化的物態(tài)變化和那些非常嚴(yán)密的物理概念，而應(yīng)從學(xué)生比較熟悉的日常生活中實(shí)例如曬衣服出發(fā)，認(rèn)識到一種具體物質(zhì)——水的物態(tài)變化過程。“水從衣服上跑掉了！”從這樣一個(gè)學(xué)生很熟悉的生活現(xiàn)象中來認(rèn)識汽化現(xiàn)象。再如，探究物質(zhì)的一種屬性——密度，這個(gè)知識點(diǎn)一直是初中物理教學(xué)中的一個(gè)難點(diǎn)，也是學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)成績的一個(gè)分化點(diǎn)。但在新的教育理念下，對教學(xué)內(nèi)容的選擇和組織形式應(yīng)該進(jìn)行改革。盡管在探究活動之后需要一些定量計(jì)算，但是應(yīng)該盡量避開那些意義不大的模型化的繁雜計(jì)算，應(yīng)該像教材中的例題和作業(yè)那樣設(shè)計(jì)一些有實(shí)際背景、有實(shí)際意義的習(xí)題。再如，“光的反射”教學(xué)，我們不能僅僅把教學(xué)重點(diǎn)放在知識的落實(shí)上，只關(guān)注如何掌握光的反射定律，如何提高學(xué)生的解題能力和解題技巧，而應(yīng)該從實(shí)際問題出發(fā)，使學(xué)生感到物理知識就在自己身邊，物理知識在實(shí)際當(dāng)中是很有用的。因此，我們可以從一些具體實(shí)例出發(fā)來引入所要研究的內(nèi)容，并通過對物理知識的學(xué)習(xí)來解決相應(yīng)的實(shí)際問題。
三、根據(jù)實(shí)際情況，開展多種方式的學(xué)習(xí)，注重培養(yǎng)學(xué)生的問題意識
新課程標(biāo)準(zhǔn)把“過程與方法”作為課程目標(biāo)之一，與“知識與技能”、“情感、態(tài)度與價(jià)值觀”并列，強(qiáng)調(diào)學(xué)生在參與科學(xué)探究過程中的體驗(yàn)和對科學(xué)研究方法的感受。所以物理教學(xué)不能只局限于教材知識內(nèi)容本身，而應(yīng)結(jié)合學(xué)校的物質(zhì)條件和學(xué)生的興趣、能力水平，開發(fā)多種多樣的探究實(shí)踐活動，在具體的實(shí)踐活動中培養(yǎng)學(xué)生的問題意識，實(shí)踐科學(xué)探究的基本過程，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，提高解決實(shí)際問題的能力。如在探究“熔化和凝固”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生從他的實(shí)驗(yàn)結(jié)果或者從熔化圖像上很難看出比較明顯的熔化過程，或者可能會發(fā)現(xiàn)海波由于過熱而不凝固這樣的問題。對于各種各樣的問題，教師一方面應(yīng)注意保護(hù)學(xué)生的這種問題意識，同時(shí)我們還要根據(jù)學(xué)校的實(shí)際情況和學(xué)生的能力水平積極組織學(xué)生利用課余時(shí)間進(jìn)行專題研究。在進(jìn)行專題研究過程中，教師應(yīng)該自始至終積極參與到學(xué)生當(dāng)中，在研究方案的確定、如何查找資料、安全操作措施的防范等方面給學(xué)生具體的指導(dǎo)和幫助。比如，在學(xué)習(xí)了“光的折射現(xiàn)象”之后，學(xué)生會產(chǎn)生這樣的問題：
①不同的介質(zhì)對光的折射是否相同？②清晨看日出時(shí)，太陽是在地平線以上還是在地平線以下？③海市蜃樓這種壯觀的場面是怎樣形成的？
對于這樣的一些問題，學(xué)生常常會表現(xiàn)出較強(qiáng)的探究欲望，為此，我們可以組織學(xué)生利用課余時(shí)間針對這些問題進(jìn)行專題探究，使學(xué)生在探究活動中學(xué)到知識、理解知識。
一、注重科學(xué)探究，提倡學(xué)習(xí)方式的多樣化
新課程標(biāo)準(zhǔn)中強(qiáng)調(diào)以物理知識和技能為載體，讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究過程、學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法、培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究精神和實(shí)踐能力及創(chuàng)新意識。這就要求過去以教材為主、以實(shí)驗(yàn)為輔的傳統(tǒng)教學(xué)模式，真正實(shí)現(xiàn)多樣化的教學(xué)方式。
例如，人教版八年級物理教材中“物態(tài)變化”內(nèi)容，傳統(tǒng)教學(xué)是以學(xué)科知識為核心。一般都是通過教師做演示實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象再講解晶體熔化和凝固的條件以及過程特征。而按照新的教育理念，我們應(yīng)該以熔化和凝固知識的內(nèi)容為載體，引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究過程。因此不能只將教學(xué)的重點(diǎn)放在熔化和凝固概念的規(guī)律本身上，而應(yīng)該注重學(xué)生對凝固和熔化過程的經(jīng)歷和體驗(yàn)上。首先應(yīng)該從學(xué)生熟悉的事例出發(fā)，如“水結(jié)成冰、冰熔化成水”這樣的典型事例引出熔化和凝固這種現(xiàn)象；然后結(jié)合事例引導(dǎo)學(xué)生猜想熔化和凝固的條件，讓學(xué)生自己探究熔化和凝固的條件。由于學(xué)生剛開始學(xué)物理，教師應(yīng)根據(jù)探究的方案進(jìn)行較多的指導(dǎo)，在學(xué)生交流方案的基礎(chǔ)上，教師要進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑u價(jià)、歸納和總結(jié)。在這一過程中教師要注意搜集學(xué)生操作過程當(dāng)中的所有問題，包括學(xué)生操作是否規(guī)范、學(xué)生的參與程度是否積極主動、學(xué)生的操作是否有安全隱患等。在學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)探究后，學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)所得出的結(jié)果可能并不理想，如熔化的溫度偏差較大，所畫的圖像并不能明顯看出熔化過程等一些問題。出現(xiàn)這些問題在傳統(tǒng)教學(xué)觀念來看實(shí)驗(yàn)都是失敗的?，F(xiàn)在我們注意到新課程標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)將“知識與技能”、“過程與方法”、“情感、態(tài)度和價(jià)值觀”擺在了同等重要的位置。因此我們不能只關(guān)注學(xué)生實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是否理想，更要關(guān)注學(xué)生對探究過程的參與程度。不管實(shí)驗(yàn)結(jié)果如何，在得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論后都要組織學(xué)生進(jìn)行交流和討論。通過交流探究過程的收獲，既可以強(qiáng)化學(xué)生對探究過程的體驗(yàn)，又可以鞏固他們對知識技能的掌握，訓(xùn)練學(xué)生的表述能力，同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生實(shí)事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度。
可見，注重科學(xué)探究的教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)的主要區(qū)別是不僅注重探究結(jié)果，同時(shí)還注重學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)探究的過程體驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的情感、態(tài)度和價(jià)值觀。當(dāng)然，學(xué)生在剛學(xué)物理時(shí)，我們一方面要控制好科學(xué)探究的操作難度和思維難度，又要充分挖掘教學(xué)內(nèi)容當(dāng)中可以進(jìn)行科學(xué)探究的因素。從過程與方法上來看，學(xué)生在準(zhǔn)備工作中經(jīng)歷了猜想、假設(shè)、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、搜集證據(jù)、分析與論證等科學(xué)探究的基本過程。從情感、態(tài)度和價(jià)值觀上來看，通過參與觀察、實(shí)驗(yàn)、調(diào)查等科學(xué)實(shí)踐活動，以及交流合作等活動，有利于培養(yǎng)學(xué)生一種實(shí)事求是、尊重自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度，這樣的新課引入，從課程目標(biāo)三個(gè)方面上來看，都符合課程標(biāo)準(zhǔn)所倡導(dǎo)的教育理念。這樣的處理會充分地利用教學(xué)當(dāng)中科學(xué)探究的素材，使學(xué)生的創(chuàng)新能力、交流合作能力、思維能力都能得到鍛煉和提高。另外，我們現(xiàn)在所倡導(dǎo)的學(xué)生探究活動與傳統(tǒng)的學(xué)生實(shí)驗(yàn)是不同的。在新的教育理念下，強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和實(shí)踐能力，所以學(xué)生的實(shí)踐活動并不是在教師的指導(dǎo)下，按照教師預(yù)先規(guī)定好的程序來進(jìn)行操作，得出教師預(yù)計(jì)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
現(xiàn)在的實(shí)驗(yàn)探究更加注重引導(dǎo)學(xué)生去思考研究方法、設(shè)計(jì)研究方案來交流研討探究的結(jié)果。
二、教學(xué)過程的設(shè)計(jì)應(yīng)突出“從生活走向物理，從物理走向社會”
新課程教材注重到在每章、每節(jié)的開始盡量以學(xué)生日常生活中見到的事物或現(xiàn)象引入，引發(fā)學(xué)生的共鳴，激發(fā)他們的興趣，逐步引導(dǎo)學(xué)生探究事物或現(xiàn)象背后隱藏的本質(zhì)規(guī)律。因此我們的教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)力爭從學(xué)生熟悉的事例出發(fā)，這樣既拉近了教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生之間的心理距離，同時(shí)也有利于培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注生活、關(guān)心社會的科學(xué)情感。比如，在“汽化和液化”教學(xué)過程中，由于學(xué)生剛接觸物理，因此在這一節(jié)教學(xué)之初，我們應(yīng)避開那些比較抽象的、一般化的物態(tài)變化和那些非常嚴(yán)密的物理概念，而應(yīng)從學(xué)生比較熟悉的日常生活中實(shí)例如曬衣服出發(fā)，認(rèn)識到一種具體物質(zhì)——水的物態(tài)變化過程。“水從衣服上跑掉了！”從這樣一個(gè)學(xué)生很熟悉的生活現(xiàn)象中來認(rèn)識汽化現(xiàn)象。再如，探究物質(zhì)的一種屬性——密度，這個(gè)知識點(diǎn)一直是初中物理教學(xué)中的一個(gè)難點(diǎn)，也是學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)成績的一個(gè)分化點(diǎn)。但在新的教育理念下，對教學(xué)內(nèi)容的選擇和組織形式應(yīng)該進(jìn)行改革。盡管在探究活動之后需要一些定量計(jì)算，但是應(yīng)該盡量避開那些意義不大的模型化的繁雜計(jì)算，應(yīng)該像教材中的例題和作業(yè)那樣設(shè)計(jì)一些有實(shí)際背景、有實(shí)際意義的習(xí)題。再如，“光的反射”教學(xué)，我們不能僅僅把教學(xué)重點(diǎn)放在知識的落實(shí)上，只關(guān)注如何掌握光的反射定律，如何提高學(xué)生的解題能力和解題技巧，而應(yīng)該從實(shí)際問題出發(fā)，使學(xué)生感到物理知識就在自己身邊，物理知識在實(shí)際當(dāng)中是很有用的。因此，我們可以從一些具體實(shí)例出發(fā)來引入所要研究的內(nèi)容，并通過對物理知識的學(xué)習(xí)來解決相應(yīng)的實(shí)際問題。
三、根據(jù)實(shí)際情況，開展多種方式的學(xué)習(xí)，注重培養(yǎng)學(xué)生的問題意識
新課程標(biāo)準(zhǔn)把“過程與方法”作為課程目標(biāo)之一，與“知識與技能”、“情感、態(tài)度與價(jià)值觀”并列，強(qiáng)調(diào)學(xué)生在參與科學(xué)探究過程中的體驗(yàn)和對科學(xué)研究方法的感受。所以物理教學(xué)不能只局限于教材知識內(nèi)容本身，而應(yīng)結(jié)合學(xué)校的物質(zhì)條件和學(xué)生的興趣、能力水平，開發(fā)多種多樣的探究實(shí)踐活動，在具體的實(shí)踐活動中培養(yǎng)學(xué)生的問題意識，實(shí)踐科學(xué)探究的基本過程，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，提高解決實(shí)際問題的能力。如在探究“熔化和凝固”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生從他的實(shí)驗(yàn)結(jié)果或者從熔化圖像上很難看出比較明顯的熔化過程，或者可能會發(fā)現(xiàn)海波由于過熱而不凝固這樣的問題。對于各種各樣的問題，教師一方面應(yīng)注意保護(hù)學(xué)生的這種問題意識，同時(shí)我們還要根據(jù)學(xué)校的實(shí)際情況和學(xué)生的能力水平積極組織學(xué)生利用課余時(shí)間進(jìn)行專題研究。在進(jìn)行專題研究過程中，教師應(yīng)該自始至終積極參與到學(xué)生當(dāng)中，在研究方案的確定、如何查找資料、安全操作措施的防范等方面給學(xué)生具體的指導(dǎo)和幫助。比如，在學(xué)習(xí)了“光的折射現(xiàn)象”之后，學(xué)生會產(chǎn)生這樣的問題：
①不同的介質(zhì)對光的折射是否相同？②清晨看日出時(shí)，太陽是在地平線以上還是在地平線以下？③海市蜃樓這種壯觀的場面是怎樣形成的？
對于這樣的一些問題，學(xué)生常常會表現(xiàn)出較強(qiáng)的探究欲望，為此，我們可以組織學(xué)生利用課余時(shí)間針對這些問題進(jìn)行專題探究，使學(xué)生在探究活動中學(xué)到知識、理解知識。