从高中物理新教科书实验的编写变化中看新课程理念的体现

王菊香

（甘肃省天水市秦州区教研室，甘肃 天水 741000）

高中物理人教版新教科书在实验内容的编写上有3点显著变化：（1）增加了探究性；（2）加入了设计因素；（3）突出了科学思想.旨在改变原教科书“重验证，轻探究”、“重操作，轻设计”、“重实验技能的训练，轻科学思想的渗透”等弊端.笔者以新教科书《物理1》、《物理2》中的3个典型的实验为例，与原教科书中的实验内容做一对比，从实验内容的编写变化中可以看出新课程理念的进一步体现.

1 “自由落体运动”一节中“牛顿管”实验内容的对比与分析

表1

从表1所示的实验内容看，原教科书从“有空气”、“少量空气”、“无空气”3个层次对实验的做法、现象进行了较详细的描述，结论清晰，属于验证性的实验.这种编写方式使本应该由学生经历的猜想与假设、观察与比较、分析与论证等有思维参与的探究学习过程完全由教科书代替了，造成了做实验时，学生失去了对实验现象的惊奇之感，对自然规律的敬畏之心，对现象背后本质的渴求之情，未能发挥该实验应有的作用.

新教科书只给出了实验的做法，把体验科学探究诸要素的机会留给了学生，这样的实验是探究性的.其编写方式看似内容简洁，字数不多，但能够留给学生更大的思维空间，使“在空气中，由于空气阻力的存在，轻重不同的物体下落的快慢不同；如果没有空气阻力，物体下落的快慢是相同的”这一重要结论，不是由教科书直接呈现给学生，而是在学生经历了实验探究、观察、比较、抽象、概括等多种感官参与的学习过程之后自己感悟到的，并使学生在过程中体会了物理学以观察和实验为基础的学科特点及抓住主要因素、忽略次要因素的科学方法，为“自由落体运动”概念的建立奠定了扎实的实验基础.

2 “力的合成”一节中“探究求合力的方法”实验内容的对比与分析

表2

从表2所示的实验内容看，原教科书提出问题后，以“权威者”的角色告诉学生如何作平行四边形、量对角线的长度，直到给出结论：合力F的大小和方向可以用对角线OC表示出来.这里无思维上的点拨与情感上的激发，学生只是被动地按照教材指示的步骤“照猫画虎”地操作，对结论进行验证，既体验不到实验过程的艰辛与曲折，也享受不到发现“平行四边形定则”带给他们的振奋感与成就感，使“过程与方法”及“情感态度与价值观”目标没有得到有效落实.

新教科书在简单介绍了实验原理之后，以“合作者”的角色提出了“我们”要探究的问题，然后指出了探究时应该注意的4个问题，通过这4个问题及“建议用虚线把合力的箭头端分别与两个分力的箭头端连接”、“看看结论是否相同”等平等的、带有人文关怀的话语给学生指出探究方向、突破思维障碍，引导学生通过自己的思维活动，在独立思考的基础上积极主动的进行探究.这样，学生不仅通过探究掌握了“平行四边形定则”，学会了求合力的方法，既经历了过程，又体验了方法，还享受到了学习收获带给他们的喜悦之情，增强了对物理学科的学习兴趣，尤其是会让学生逐渐习惯于以独立思考为基础的学习方式，这对学生的终身学习和发展都是有益的.

3 “验证机械能守恒定律”实验内容的对比与分析

从表3所示的实验内容看，原教科书把实验目的、原理，实验如何操作，如何减小阻力、选取计数点、测量各点到第1个点O的距离、计算各点的瞬时速度及如何验证重物的机械能守恒等方法、步骤，都一览无余地呈现了出来，完全是验证性的实验.学生只是被动地操作，机械地计算，只有行为没有思维，不利于学生的实验素养及创造性思维能力的培养.

而新教科书采用的是不给具体的方法、步骤，给思路、进行难点提示的写法：在言简意赅的介绍了实验的思路后，以问题的形式渗透物理思想，启迪学生思维，引导学生做出猜想，然后设计方案、进行实验、分析论证、得出结论.这样做的目的是：即使是验证性的实验，也应该体现科学探究的思想.如此以来，就创设了一种探究的氛围，学生的探究欲望得以激发，思维活跃，态度积极，真正成了学习的主人，享受到了手脑并用的实验过程带给他们的挑战与成功，从而提高了实验素养，领会了实验精髓，加深了对“机械能守恒定律”及“守恒”思想的理解.

可见，高中物理人教版新教科书在学生实验的编写方式上，更加注重科学探究能力与实验设计能力的培养，注重科学方法的引领与科学思想的渗透，注重学生思维的深度参与与主体地位的体现，为学生留出了足够的体验机会和思考空间，使学生真正做了实验过程的体验着，而不仅仅是实验结论的接受者.体现了中学物理新课程标准所倡导的“以学生的发展为本”、“注重提高学生基本的科学素养，使学生终身受益”、“关注科学探究的学习目标”等核心理念.让学生在经历中掌握知识，提高技能；在探究中体验方法，陶冶情操；在理解、感悟中发展思维，升华思想，使三维教学目标得到有效的落实.

表3