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“非常规”物理实验概念探讨(张伟 郭玉英 刘炳升)
  作者:张伟 郭玉英 刘炳升   发布者:学科专家  发布时间:2011-12-30

摘要:阐述了从资源开发与利用的角度对物理实验分类研究的必要性。通过与“自制教具”、“低成本实验”和“课外实验”三个概念的比较分析,进一步论述了“非常规”物理实验概念的内涵与外延。

关键词:非常规物理实验;自制教具;低成本实验;课外实验 
在《非常规物理实验:有待深入开发的重要物理课程资源》一文中,我们首次提出“非常规物理实验”的概念并对其特点及教育价值进行了初步的探讨。但需要进一步阐明的问题是:为什么要提出这个概念?它与我们熟知的“自制教具”、“低成本实验”以及“课外实验”有什么异同?
长期以来,我们一直在论述加强实验教学的重要性,探讨物理实验的教育教学功能,但忽略了一个重要的问题,即利用不同资源开展的物理实验教学是否具有不同的功能。事实证明,实验教学的成效并不完全取决于学校实验室装备条件的优劣,也就是说,完全利用厂制仪器设备开展的实验教学未必取得良好的教学效果,而开发利用实验室之外的资源开展的实验教学未必不能取得优良的教学效果。一些教师,特别是实验条件相对落后学校的一些教师,他们凭借自己高度的责任感、能动性和创造性,在利用好学校现有实验条件的基础上,充分利用生活环境中的材料、物品或器具等开展富有个性的、多因素参与影响的实验教学活动,使物理教学过程生动活泼,学生的素质得到全面提高。这些富有成效的物理教学范例虽然不是当前新课程改革的产物,但又与新课程的基本理念十分契合,它潜在的丰富教育内涵正是我们当今需要挖掘并不断发展的。
1 从资源开发与利用的角度对物理实验分类研究的必要性
从资源利用与开发的视角,我们可以将物理实验教学分为两大类:第一类是利用学校实验室装备的专门实验器材开展的物理教学活动(简称为“第一类实验”),第二类是指有意图选择和利用实验室之外的其他材料、物品和器具等生活环境资源及研发自制的实验器具开展的物理教学活动(简称为“第二类实验”)。这种分类是在新的课程理念指导下的一种分类,有利于我们全面理解和认识“加强实验教学”的内涵以及两类实验教学具有的相同与不同的教学功能,有利于实验教学的健康发展。
我们长期以来一直强调“加强实验教学”,但现实中人们似乎不清楚是同时加强上述两类实验教学、还是仅仅强调其中之一?正是由于对这个问题的不同理解,导致了不同的教学行为、不同的管理行为以及不同的教学效果。认为两类实验形式的教学功能相同者,自然将加强实验教学理解为加强“第一类实验”教学,认为“第二类实验”是在教学条件差的年代或在经济欠发达地区的学校才提倡的做法,在教学仪器工业发达的今天,在条件优越的学校没有必要这么做。所以,教师“等靠要”的思想由此产生,学校管理者追求用“现代”、“高档”实验仪器为学校“贴金”、“充门面”的做法由此盛行,整齐划一的物理教育由此出现,从而导致“千校一面”、办学个性化缺失的倾向。而如果认为两类实验的教学功能不尽相同、各具独特性,那么就会把加强实验教学理解为把两类实验有机结合、优势互补,发挥实验教学的最大教学功能;就会在加强实验室建设、充分利用现有实验室资源的同时,发挥广大教师的积极性、创造性,大力推行“第二类实验”开展物理教学,使每个教师的教学彰显个性,使学校整体办学呈现特色。
可见,从资源利用和开发的角度来研究物理实验教学,有利于我们克服实验教学片面发展的倾向。要正确理解“加强实验教学”的内涵,就必须有所区别地研究上述“第一类实验”和“第二类实验”,尤其是全面深入地研究“第二类实验”,充分认识和发挥它在促进学生有效学习与全面发展的潜在功能,这对推进新一轮物理课程改革无疑是十分必要的。
进入21世纪,科学技术与教学仪器工业高速发展,随着以计算机网络和多媒体为核心的现代教学手段的广泛应用,“第二类实验”一方面呈现出新的发展趋势,它的潜在价值逐步被广大的物理教育工作者所认识,开始对它进行深入的理论研究;另一方面它也受到很大冲击,人们更多地关注实验教学手段的现代化,热衷于网络资源的开发与运用,轻视与淡化生活环境中潜在资源的开发与运用,出现“厚此薄彼”之倾向。因此,重视和加强对“第二类实验”教学的理论研究和实践研究,对于完善中学物理教学理论尤其是完善中学物理实验教学理论,促进物理教学协调发展具有重要的意义。
为了使“第二类实验”概念的内涵和外延进一步明确,给今后相关的研究工作带来方便,我们认为使用“非常规物理实验”这一概念更为贴切。

 
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