感悟刘炳昇物理实验教育思想

(江苏省海州高级中学，江苏 连云港 222001)

1 引言

刘炳昇是南京师范大学物理科学与技术学院教授、物理课程与教学论博士生导师，曾任中国教育学会物理教学专业委员会副理事长，为国家课程初中科学课程标准研制组核心成员。刘老师长期从事物理教学论、物理实验教学及研究工作，在国内赢得了崇高威望。

笔者在南京师大物理系学习时有幸成为刘老师的学生，当时，刘老师给我们上的是《中学物理教学法》，虽然时隔多年，但对刘老师的课仍然印象深刻。课堂上，刘老师以生动的案例、精彩的实验、深入浅出的讲解、幽默风趣的语言深深吸引着每位学生。工作后，又多次聆听刘老师关于中学物理教学方面的报告，也曾在一些教研活动中向刘老师请教过中学物理实验教学方面的问题。在跟刘老师学习的过程中，深深感到他在实验探索和实验教学研究中所表现出的大智慧。学习刘老师的物理实验教育思想，我有以下几点粗浅的感悟与大家分享。

2 对刘炳昇物理实验教育思想的几点认识

2.1 物理实验的作用是不可替代的

刘老师非常强调物理实验的重要作用，明确指出：实验是物理教学的重要基础、重要内容和重要方法；中学物理实验能激发学生学习物理的兴趣和求知欲望，能为学生创设生动的物理学习情境，能发展学生的能力，使学生掌握科学方法；实验还有利于培养学生的科学态度和科学精神。他认为：实验在学生发展过程中的作用是不可替代的。实验有利于激发学生的好奇心和求知欲，培养学生的学习兴趣；实验能创设有效获取和掌握知识的学习环境；实验是培养学生各种能力和训练科学方法的有效途径；实验有利于培养学生良好的道德素养和科学作风。

听过他讲课和看过他实验的学生和老师，都能被他精彩的实验表演和剖析所感动，并留下极深刻的印象。课程标准实施以来，由于各种原因，中学物理教学中普遍存在不做实验的倾向，他通过文章和培训讲座明确指出：加强实验是我国理科教学的历来主张，实验体现了科学的本质特征，是科学探究的重要思想和方法，实验的素养(观念、思想方法、技能方面)是科学素养形成和发展的基础和组成部分，在新课程实施中必须强化实验教学。

2.2 积极倡导自制教具

刘炳昇老师深受著名物理教育家朱正元教授的影响，继承和发展了大师的物理实验教育思想，长期以来，他坚持不懈地努力从理论和实践两方面研究中学物理实验教学问题。他与他的同事一道创建了具有“自制教具”特色的物理教学论实验室和实验课程。

他设计了许多看似非常简单，但却能使学生有意想不到发现的实验。例如水中蜡烛的实验：把蜡烛粘在碗的底面上，点燃蜡烛，再往碗中注水，燃烧过程中会出现什么现象(如图1)？绝大多数同学都认为：当蜡烛的上表面与水面相平时，火焰就会熄灭。

图1

但实际上随着燃烧进程，蜡烛越来越短，火焰越来越接近水面，并没有熄灭，上表面逐渐下凹，上蜡面的边界始终与水面相平，也不坍塌，燃烧一段时间后火焰越来越小，大家都认为蜡烛就要熄灭了，但没有想到，火焰又变大起来，随后逐渐变小，小到一定程度，火焰又变大了，然后再变小，如此反复几次才最终熄灭。大家看得非常兴奋，因为他们完全想象不到会出现这样的现象。

刘老师认为：生活中不乏奇妙的物理现象，每个人都有发现的机会，但“视而不见”的现象却是屡见不鲜的，因为我们的教育太忽视学生好奇心的激发和培养了。没有强烈的好奇，问题从何而来，创新从何而来！他主张用最平常的东西，引导学生获得不平凡的发现。

2.3 强调实验教学要不断创新

刘老师提出：实验需要创新，要关注激发学生学习的兴趣，尤其要加强实验内容、手段、教学方法的创新。

2006年刘老师对新课程实施以来的实验教学进行了反思，他以“继承传统，开拓创新”为题写了三篇文章，总结了20世纪后期我国中学物理实验教学的变化及主要经验，强调加强物理实验是我国物理教学的历来主张、创新需要继承的观点。他还分别对实验教学内容创新、实验教学技术手段创新和探究教学的改革提出了自己的观点。刘老师指出：实验不是探究的唯一方法，理论探究也是不可少的，在通常情况下实验、理论、数学需要相互结合起来。同时实验也不都是探究的，基本的仪器使用、操作训练等类型的实验也是不可少的。

2.4 在物理实验中要合理运用现代信息技术

现代信息技术和实验技术的应用，极大地推动了物理实验的发展，也极大地提高了实验教学的质量。现代教育技术进入实验教学领域，已使或将使实验教学的面貌发生大的变化。

刘老师认为：传感技术、计算机技术与真实实验的结合，有利于使学生了解现代实验技术的思想方法，有利于解决教学中的实验难点，可提供更多的探究实验课题，有利于学生进行探究实验设计和探究技能的训练；它有其优势，也有其不足，需要选择能发挥其优势的实验内容、应用合适的教学方法。重要的是实验本身的创造构思，离开了实验的创造性内涵，任何强大的技术手段也发挥不了应有的作用。

3 研究刘炳昇物理实验教育思想的重要意义

在大力倡导新课程理念的今天，研究刘炳昇物理实验教育思想，对促进中学物理实验教学、践行新课程理念、培养学生观察能力、动手能力，激发学生的学习兴趣和学习内驱力，使学生养成良好的学习态度、热爱科学、献身科学的品质，进而提高物理课堂教学的有效性以及教师自身专业发展无疑具有重要的现实意义。

3.1 在物理教学中进一步发挥实验的作用

新课程改革更新了教师的理念，突出了学生的主体地位，强调激发学生的学习兴趣。但是，如何激发学生的学习兴趣？如何保持与提高学生的好奇心与求知欲？单纯的理论说教是不可能实现的。刘老师倡导的“小实验、大智慧”的物理实验教育思想可以帮助我们解决这一困惑，用学生喜闻乐见的、与学生生活密切相关的实验是最有效的途径。但在我们的课堂教学中，实验特别是探究性实验没有得到应有的重视。许多教师用多媒体展示实验过程，进行模拟实验，让学生看到明显的实验现象，但与实际实验操作相比，缺少了真实性和震撼力，缺少了让学生发现问题、分析问题和解决问题的机会，更重要的是学生失去了动手操作的机会，无法感悟实验过程的艰辛，无法使学生感受实验成功的喜悦。刘老师将实验从课内延伸到课外的思想，扩大了实验教学的外延，培养了学生观察生活、体验生活和思考生活的习惯，使学生能够留意生活中的点滴小事，能够从生活中一些看似平凡的“小”事情中挖掘出“大”道理，并且把课内所获得的知识和技能应用于生活实践中。

3.2 在物理教学中进一步加强实验教学

物理学是一门以实验为基础的科学，任何物理规律的建立，都必须经过实验的验证，理论物理学家运用严密的理论分析和数学推导，建立新的物理学理论，必须经过实验验证才能得到世人的公认；离开物理实验作为基础与支撑的物理学理论只能是空中楼阁，是无源之水、无本之木。

物理教学的实际现状是许多一线教师对物理实验的重要性认识不足，导致物理实验远离中学课堂，可有可无，大量的演示实验被取消或者用多媒体展示替代，学生很少有机会亲自动手做实验。此外，高考中物理学科地位的尴尬、物理实验的考查方式和实验所占分值偏小等也在一定程度上影响了实验教学。研究刘老师的物理实验教育思想，希望物理教师能改变重理论轻实验的教学观念，遵从物理学发展规律和学生的认知规律，以培养学生的物理核心素养为目标，在教学过程中重视实验教学，充分发挥实验教学功能。

3.3 在物理教学中进一步创新实验教学

由于部分教师对实验的轻视，加之学校实验室的设备陈旧，致使学生对实验不感兴趣。

尽管有的学校为了装点门面，也会建设探究实验室、数字化实验室，但只是点缀而已，有的根本没有用过。刘老师通过长期的研究总结出的“小实验、大智慧”的思想，从学生身边的现象入手，从简单中研究出不简单；利用小玩具做出大文章，在平凡中揭示出不平凡的创新实验思想，投入很少，简单易行，无论城市农村都可以实行。正如刘老师所说：“用最平常的东西，引导学生获得不平凡的发现”，如果能够成为广大一线中学物理教师的自觉行为，对落实新课程理念，培养有担当的新一代学生，其重要意义是不言而喻的。

4 践行刘炳昇物理实验教育思想的举措

4.1 高度重视实验教学

物理实验是促进学生个性发展和成长的一个重要手段，是我们每一个教师都必须认真对待的问题，我们该怎样做？

首先，我们要澄清认识，从新课程为学生的终身发展与幸福奠基的理念高度，克服重理论轻实验、重验证轻探究的错误观点，高度重视物理实验。其次，需要以务实的精神和正确的心态，认真剖析我们的中学物理教学实践，思考在哪些方面需要改进？如何改进？再次，要重视在实验开发和设计中的合作、交流，集众人的智慧去探索，进行一定的创新。

4.2 加强学习，不断提升自己实验技能

在物理实验教学中，如何才能获得最佳的教学效益？这是我们必须要认真思考的问题。撇开学生和学校的客观条件不说，要真正发挥实验的作用，首先要求教师要做一个有心人，正如刘老师所说：创造的灵感来自于兴趣，来自于“小实验、大智慧”的观念，来自于观察和动手的习惯，来自于会用物理原理进行深入的分析和思考。这就要求我们教师自己要对物理实验充满兴趣，要有正确的实验观念，养成良好的观察、分析、思考习惯，有意识地培养自身的动手能力，在平时的工作中不断积累经验，多动手、多尝试，提高实验设计、教学和开发能力，并以有趣和有效的实验，让学生在实践中学会观察、思考，激发学生的好奇心和求知欲，培养学生的动手能力和创新能力。

4.3 结合学校、学生实际，丰富物理实验内容

以前老师们一致认为学生的成绩是第一位的，其他的活动都将会耽误学生的学习时间，从而影响考试成绩。因此，除了课堂教学以外，学生基本没有什么跟课程相关的活动。其实物理科技周和学校开展的体育活动有相同的一面，那就是因为它们都含有趣味性和参与性，让学生在尝试中体会到了快乐的情趣，活动有了生命力，同时还获取了知识，所以它对学习影响是正面的。有不少成绩很差的学生参加课外活动小组后，学习成绩大幅度提升，就是因为在活动中学习兴趣得到了提高，在参与中体会到了成功的快乐，从而激发了学习的动机和潜能。

5 结语

刘老师多年致力于物理实验教学的研究，其物理实验教育思想对于在新课程推进过程中，更新我们的教育理念，改进我们的教学方法，指导我们的课程改革有着深远的意义。我们要认真研究学习，并应用于我们的物理教学实践之中。