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自上個世紀以來，影響世界的四次學習和教學理論變革都肇始于西方國家，美國、英國、德國等國也藉此奠定了其教育發(fā)達國家的地位．對西方國家中學物理實驗教學觀念與行為策略的研究，可以提供我國物理教學以有益啟發(fā)．

眾所周知，物理學由實驗和理論兩部分組成．其中，物理學實驗是人類認識世界的一種重要手段，是進行科學研究的基礎．

這一點在基礎教育中表現的尤為明顯．本文將圍繞西方物理實驗教學的基本理念及具體行為策略兩方面展開論述．

1 西方國家物理實驗教學理念

當前，美國在新課程標準推動下的教學創(chuàng)新運動中，指出學校要反復強調體驗性的學習；其課堂教學實踐也證明，學生學習任何學科都是“從做中學”學得最好，而不是聽別人如何說[1]．建構主義者認為，知識是個人在與經驗世界的對話中建構的．從做中學，可以形成個體主觀性的個人知識，在教師的指導下，通過遵循科學研究傳統的歷史，完成“個體知識”向相對真理性的“客觀知識”的轉變．美國創(chuàng)新教學研究同時指出，對于科學科而言，這意味著做實驗和實地調查自然環(huán)境和污染問題等等[1]．由此可見，實驗教學在美國具有突出的地位．在美國中學物理教學中，只要教師能夠用實驗說明的一般就不用語言說明，這樣就增加了實驗的數量；同時，教師鼓勵學生根據自己的興趣和知識基礎來設計實驗，自由的研究、提問，采集和分析數據，驗證假設和寫實驗報告；最后，美國理科教師在傳授知識之前，鼓勵學生觀察思考和實驗，這樣一節(jié)課中往往先做實驗，有時甚至大部分時間在做實驗[2]．

而在英國，科學學屬于三門核心課程之一，因而科學教學備受重視，在科學教學中以“科學探究”為其首要特色．在英國國家課程中，學生探究的過程大致是：確定研究課題??擬定初步計劃??查找文獻資料??修改研究課題??制定研究方案??選擇實驗設備??觀察實驗現象??讀取實驗數據??分析實驗結果??寫出實驗報告??反思研究過程[3]．在這一探究過程中，以實驗設計、操作、數據記錄、分析為核心，通過實驗加深學生對科學知識的理解，經歷科學發(fā)現的過程，在潛移默化中建立學生科學認識論和方法論的“認知結構”，以培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)．

德國教師也歷來重視物理實驗，德國物理學界流傳著這樣一種說法：“沒有演示實驗的一堂課是不可想象的”．一般每堂課要做2到3個演示實驗[4]．

2 西方國家物理實驗教學行為策略研究

歐洲文藝復興以前，物理學沒有能夠奠定其科學的地位，這與其思辨而非實證的傳統有關．出于對經院哲學的憎惡，達?芬奇指出：“科學如果不是從實驗中產生，并以一種清晰的實驗結束，便是毫無用處的，充滿謬誤的”[5]．

此后，伴隨著實驗在科學研究中的巨大成功，l9世紀30年代，甚至誕生了視觀察和實驗為唯一可靠知識來源的實證主義哲學，雖然這一哲學在20世紀下半葉逐漸為人們所拋棄，但物理學，特別是經典物理學以實驗為基礎，其理論必須能夠經受住實驗的檢驗這一物理科學理論的本質特征始終沒有改變．作為物理科學發(fā)祥地的西方國家因此在實驗教學上極具其歷史傳統特色．

與我國相比，主要表現在三個方面．

2．1立足于生活和社會，取材于簡單物品

物理學原本就是一種以數學為工具，對經驗世界加以建模的方式，因而來源于生活，服務于社會．

經典物理學實驗大多不需要現成儀器，可直接從日常生活用品中取材．如美國中學提倡用低成本的、隨手可得的東西做物理實驗，一支筆、一張紙、一枚硬幣、一個可樂瓶、一個雞蛋………經過教師匠心獨運的設計，就可以用來做各種實驗．

如同美國一樣，英國也極為重視科學探究活動，但在科學活動設計中，所有活動對器材的依賴程度都不高，大部分只需要一些可以直接從日常生活及周圍環(huán)境中取來的東西[3]．

又如在德國中學物理課堂中，為了說明大氣壓的存在，教師以一個空的和另一個注入少量水的易拉罐，同樣加熱，使水沸騰，隨后分別把兩個易拉罐浸入水中，前者毫無動靜，而貯水的一個頃刻間變成一個干癟的罐[4]．

這樣的物理演示實驗在潛移默化中培養(yǎng)了學生的動手能力，使他們知道物理學和生活、社會密不可分，使用最簡單的東西就可以探索自然的奧秘，而不是必須使用精密的儀器，在專門的教室中才能進行物理學的研究．

反觀我國物理課堂演示實驗，教師使用自制儀器的為數寥寥，大多數教師直接使用儀器站配發(fā)給學校實驗室的儀器，完成教材中規(guī)定的實驗即可，不再為說明物質世界的規(guī)律而自主開發(fā)實驗和實驗器材，其中一條充分的理由就是物理教師教學工作備課量大，沒有額外的精力和時間．事實上，一位中學物理教師每周約上l2一l6節(jié)課，相比英國物理教師每周30節(jié)課而言，并不算多．另外，全國各地(包括經濟發(fā)達的沿海地區(qū))物理教師一直在不同場合抱怨儀器不夠先進、齊全，互相攀比學校有幾臺實物投影儀、幾個多媒體教室．而在經濟超級大國??美國，比較昂貴的儀器，如邁克爾孫干涉儀、x光機、大型激光器等，也由學區(qū)統一購買，統一使用，并非每所學校都配備齊全．

2．2保持實驗的探究性本色

我國的實驗從行為主體的不同可以劃分為演示實驗與學生實驗兩類．演示實驗由教師當堂操作，對現象進行觀察或記錄數據，經分析推理或數據處理得出對自然界某一方面規(guī)律性的認識．學生實驗則往往由實驗室人員提前擺放好儀器，而實驗目的、原理和步驟早已在理論課中進行了分析．對某些程度偏低的班級，教師還要事先給學生演示一遍．實驗進行過程中，每遇到學生的誤操作，教師會立即加以更正，以免影響實驗的進度或損壞實驗儀器．

反之，美國物理教學則保留了將實驗作為探究手段的本來面目．例如，在一本高中教材《物理的原則和問題》第十七章“天空中的微笑??光的反射和折射”中，為了導出光的反射定律，而設計了一個探究性的小實驗．它讓學生向墻壁拋出一個乒乓球并反彈到實驗伙伴那里，學生首先要預測要使球反彈到恰好方向必須擊在墻的哪一點上，實驗之后，讓學生比較，得出一個普遍規(guī)律[6]．諸如此類的例子在西方國家物理教學實踐中不勝枚舉．

從中，可以看出國外物理教學中的實驗設計不過分強調原理的嚴謹性和測量的精密性，而是通過實驗探究的過程，讓學生不斷地反思自己的觀念和操作，在與經驗世界的對話中建構自己的知識，充分調動其學習的主動性、能動性和積極性．

2．3學生實驗和演示實驗并重

美國課堂教學過程中，教師演示與學生實驗時間比約3：2，具體地說，根據學校條件的不同，學生實驗約占總課時的10％?20％，同時，學生的課外活動也主要是在實驗室或家中做實驗．可見，美國物理教學突出了物理學實證科學的特點，強調學生在動手操作過程中積累經驗．并且，教師在教學活動中10％ 一25％的時間也用于做演示實驗．

在英國的中學物理課堂教學活動中，五年中學階段的實驗時間(包括演示實驗)平均占全部教學時間的50％以上，而在A級課程中平均占40％，教學中以學生實驗為主，演示實驗為輔[4]．

相比我國物理教學中實驗所占分量可以看出，我們對實驗的重視程度遠低于西方發(fā)達國家．事實上對教師演示實驗的數目和時間、學生實驗的時間沒有具體的規(guī)定，由此造成實驗時間普遍不足的現象．以2000年12月第2版的由人民教育出版社物理室編著的高中物理教科書(試驗修訂本)為例，高一年級一年僅完成9個實驗，高二年級也僅完成10個實驗，以一年40周學時計算，學生平均鋼在實驗室的時間還不到12分鐘。

綜上所述，為了使我國物理課程改革的目標(培養(yǎng)公民的科學素養(yǎng))能夠較好地實現，必須大力提高實驗在物理教學中的地位．