非常规物理实验：有待深入开发的重要物理课程资源.doc

非常规物理实验：有待深入开发的重要物理课程资源摘要：本文提出“非常规物理实验”的概念，简要描述了其特点根据新课程标准的理念重新审视其教育价值，从实现三维课程目标的角度进行了理论探讨，指出它是有待深入开发的重要物理课程资源关键词：非常规物理实验，教育价值，物理课程资源引言 课程资源的开发和利用是当前基础教育课程改革的一个重要课题<高中物理课程标准指出，“实验室的课程资源不仅限于实验室的现有设备，学生身边的物品和器具也是重要的实验室资源”，但在标准解读的相关部分，却只强调了常用课程资源和网络课程资源，未对这一问题展开深入讨论人们在教学实践中早就发现，与使用“厂家生产的专门器材”做的实验相比，使用生活物品、废旧材料、毛边材料、人体或人体局部、儿童玩具等做物理实验，更能激发学生的兴趣，更能引起学生参与学习的主动性和积极性，更有利于促进学生手脑并用、发展学生实践能力、探究与创新能力英、美等发达国家，十分重视这类实验的开发与应用．在我国，虽然这类物理实验在中学物理教材中早有体现，在物理教学中早有运用，对其教学功能也有一些专题研究，但没有引起物理教育领域的普遍重视，也缺乏深入的理论探讨．本文提出“非常规物理实验”的概念，根据新课程标准的理念，从理论上探讨其独特的教育价值，说明它更有助于实现物理课程标准提出的三维目标，是有待深入开发的重要课程资源，旨在引起物理教育领域对这类实验的普遍关注，从而促进其深入开发和广泛运用。

1 非常规物理实验的概念 非常规物理实验，是指主要利用学生熟悉的生活易得物品、材料、器具、人体或人体局部以及儿童玩具等开发进行的一类体现自创性、体验性、趣味性、简易性、生活化的物理实验教学活动．与其相对应的是使用厂制正规的专门实验器材开展的实验教学活动，即所谓“常规物理实验”非常规物理实验是反思常规物理实验在育人功能上存在的局限性而提出来的，它与常规物理实验、计算机辅助实验、模拟实验及仿真实验有机结合，优势互补，方能使物理实验教学更具实效 非常规物理实验是从开发物理课程资源的角度进行的一种分类，这样划分便于我们从繁杂的实验形式中把那些容易被忽视的非常规物理实验形式提取出来进行研究，进而全面认识和挖掘其潜在的教育教学功能，开拓新的非常规物理实验形式，探索以学生个体发展为出发点的物理实验教学方式，使其教育功能在物理教学中得以充分发挥 非常规物理实验并不是“非科学”和“无目的”，恰恰相反，它追求科学本质、崇尚科学精神，注意培养学生科学素质，追求丰富的教育内涵和全维课程目标的达成2 .非常规物理实验的特点 非常规物理实验的特点一方面体现在实验材料的生活化及易得性上，另一方面主要是它作为客体构成一类独特的课程资源，学生与其相互作用时产生的良性心理影响有别于常规物理实验．现将其特点归纳为以下五个主要方面： {1)材料易得、实施便利．生活中的一切材料、物品都具有物理属性，在人为干预下均可显现物理原理．这个事实提醒我们，学生的生活空间即“物理实验室”，生活中的一切材料、物品都是我们开展物理实验、探究和认识其物理本质的重要课程资源．家庭、学校以及社会生活环境中的各类物品、器具、材料种类繁多且容易得到，手边材料以及人体或人体局部更是随时可以利用，这就为我们突破材料和时空限制、实施多种形式的物理实验教学提供了丰富、便利的条件。

(2)贴近生活、亲近感强．由于学生对生活中经常使用或身边随处可见的材料和物品很熟悉，用它们呈现物理现象，探究它们的物理属性或原理，会使学生感到物理学亲近、真实、可靠，会切身体会到物理与生活、物理与技术、物理与社会以及物理与个人之间的密切关系，从而感受到学习物理就是从本质上探究和认识环境世界 (3)程式多变、新奇有趣．非常规物理实验实质上是将其它用途的生活材料或物品、手边材料或物品、废旧材料或物品、儿童玩具等人为地赋予了新用途，以及利用人体自身充当实验成份置于物理教学环境之中．这种运用场合的新异、课堂结构的新颖、教学程式的多样化以及呈现出学生预料之外的新奇现象，都会引起学生的兴趣、好奇心和认知动机 (4)物具它用、体现自创．非常规物理实验实际上主要是借用“非实验物品”开展的实验教学活动，常常涉及并解决“一种生活材料或物品可以做哪些实验，一项实验活动可以利用哪些生活材料和物品”的发散性问题．因此借用生活材料物品开展内容丰富、形式多样的实验教学，可体现教师教学的个性和自创性．即使教师采用他人富有创造性的实验方案，对学生而言同样具有启迪作用 (5)结构简单、体验性强非常规物理实验所用材料、物品在生活中容易获得，使学生课后自主实践、亲身体验成为可能．由于实验方案、原理、结构一般都比较简单，实验装置易制易修，不怕学生弄坏，因此教师不必进行“不要搞坏”之类的告诫，学生在操作时手指肌肉和心理放松，自由触摸体验，在与实验装置和现象进行充分作用的过程中获得直接经验和深切感受。

3 非常规物理实验的教育价值 非常规物理实验对于实现物理课程标准提出的知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三维课程目标具有独特的价值，是常规实验所无法取代的，因而是一种有待深入开发的重要物理课程资源3.1 非常规物理实验更注重学生的亲身体验和感受，有利于学生对知识意义的主动建构，促进学生形成技能 建构主义学习理论认为，学习是学习者利用感觉吸收并且建构意义的活动过程，这一过程不是被动地接受外部知识，而是同学习者接触的外部世界相互作用的结果．我们不能离开实际生活而在头脑中抽象虚无的、孤立的事实和理论，我们学习的是已知事物之间的关系及人类确立的信念 [2]因而建构主义者断言，离开学习者的背景知识和经验来谈，‘建构’是毫无意义的．”[3] 非常规物理实验的自创性、体验性、简易性、生活化等特点为学生在最大限度内自己动手、自主实践提供可能，实践的目标是将客体(生活材料或物品)生成具有物理意义的“新结构”或揭示现象的内在本质，该过程是学生通过自己独特的认知方式和生活经验对客体交互活动、对外在信息独特理解、感悟、体验和特定情境下的心理加工、构建知识意义和价值理念的过程．例如让初中生自己动于做一个简易的“杆秤”，这个制作过程就包括学生对“杠杆平衡条件”物理意义的主动建构过程．给每位学生发一枚图钉，让学生用拇指和食指将图钉夹在指间，如图1所示，当两指用力夹图钉时，与图钉尖端接触的手指会有刺痛感，同时会看到与钉尖接触的指肚面凹进，而与图钉帽接触的手指除有挤压感外无任何痛感．学生以此体验过程便很容易理解：“压力相等的情况下，受力面积越小，压强越大；压力不一定都是垂直地面向下，可以是任何方向．”[4]。

研究表明，对感受到的信息加工水平越深，保持越好[5]非常规物理实验的体验性特点无疑是促进知识保持的有效手段之一。