淺議實(shí)施物理課程標(biāo)準(zhǔn)中的實(shí)驗(yàn)教學(xué)

林笑霞

《全日制義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《標(biāo)準(zhǔn)》)是在深化基礎(chǔ)教育改革，全面推進(jìn)素質(zhì)教育的背景下產(chǎn)生的，它以全新的課程理念出現(xiàn)在我們的面前。《標(biāo)準(zhǔn)》指出：義務(wù)教育階段的物理課程要讓學(xué)生學(xué)習(xí)初步的物理知識(shí)與技能，經(jīng)歷基本的科學(xué)探究過(guò)程，受到科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神的熏陶；它是以提高全體學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)、促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展為主要目標(biāo)的自然基礎(chǔ)課程。

《標(biāo)準(zhǔn)》中關(guān)于物理實(shí)驗(yàn)的描述，不像教學(xué)大綱那樣，具體規(guī)定哪些知識(shí)點(diǎn)需進(jìn)行什么樣的演示實(shí)驗(yàn)、哪些知識(shí)點(diǎn)需進(jìn)行什么內(nèi)容的學(xué)生實(shí)驗(yàn)。以及這些實(shí)驗(yàn)需要使用什么儀器，實(shí)驗(yàn)的總課時(shí)是多少等等。過(guò)去的演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生實(shí)驗(yàn)，甚至隨堂實(shí)驗(yàn)、學(xué)生小實(shí)驗(yàn)等，在《標(biāo)準(zhǔn)》中一并以“通過(guò)實(shí)驗(yàn)”、“通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究”、“通過(guò)觀(guān)察和實(shí)驗(yàn)”等術(shù)語(yǔ)提出了要求。它沒(méi)有界定哪些是演示的。哪些是學(xué)生做的?！稑?biāo)準(zhǔn)》做這樣的處理，實(shí)際上一方面是要求學(xué)生每節(jié)課都要參與實(shí)驗(yàn)。同時(shí)又在原則性的規(guī)定下。為教學(xué)的因地制宜和為教學(xué)探究活動(dòng)的選擇提供了寬松的條件。事實(shí)是《標(biāo)準(zhǔn)》要求做的實(shí)驗(yàn)量比以前大量增加。然而實(shí)驗(yàn)的形式、實(shí)驗(yàn)用的器材、實(shí)驗(yàn)的具體安排卻是靈活的。這就要求我們的教師要有高度自覺(jué)性、能動(dòng)性，要切切實(shí)實(shí)落實(shí)《標(biāo)準(zhǔn)》中提出的每一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，想方設(shè)法讓學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦，嚴(yán)防流于形式或“黑板上做實(shí)驗(yàn)”的現(xiàn)象出現(xiàn)。要求學(xué)生充分利用身邊的物品，設(shè)計(jì)各種物理實(shí)驗(yàn)，豐富課內(nèi)和課外的探究活動(dòng)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生相信科學(xué)、熱愛(ài)科學(xué)、勇于創(chuàng)新的科學(xué)素養(yǎng)和提高實(shí)驗(yàn)技能。

一、增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的探究性，發(fā)展學(xué)生的思維

教學(xué)中盡可能創(chuàng)造條件，增加在學(xué)生共同參與下進(jìn)行的“邊學(xué)邊實(shí)驗(yàn)”，這樣不但可以增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的可信度，而且能培養(yǎng)學(xué)生積極探索的科學(xué)精神，使學(xué)生在探究學(xué)習(xí)過(guò)程中，強(qiáng)化對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解。

如在《浮力》這一節(jié)的“阿基米德原理”的教學(xué)中，應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生共同進(jìn)行如下的探究活動(dòng)：

(1)將金屬塊掛在彈簧秤下，讀出它的重。

(2)用手托住金屬塊，彈簧秤示數(shù)變小。引導(dǎo)學(xué)生分析其中原因。知道是因?yàn)榻饘賶K受到了手對(duì)它的向上托的力。

(3)將金屬塊分別浸入水、鹽水、灑精等液體中。學(xué)生可觀(guān)察到彈簧秤示數(shù)都會(huì)變小。引導(dǎo)學(xué)生分析可得出浮力的概念和方向。

(4)讓學(xué)生對(duì)比物體部分浸入與完全浸入液體時(shí)的彈簧秤的示數(shù)。分析為什么會(huì)有不同?

至此，學(xué)生可知道浮力大小與物體排開(kāi)的液體的體積的多少有關(guān)。

(5)讓學(xué)生分析同一物體完全浸入水和鹽水中時(shí)。對(duì)比示數(shù)變化，再分析其中為什么會(huì)有不同?

一至此，學(xué)生可知道浮力大小還與液體密度大小有關(guān)。在此基礎(chǔ)上，還可進(jìn)行下述實(shí)驗(yàn)：

(6)讓學(xué)生觀(guān)察同一物體浸沒(méi)在水中不同深度時(shí)的彈簧秤的示數(shù)變化情況，通過(guò)認(rèn)真觀(guān)察，學(xué)生發(fā)現(xiàn)其示數(shù)保持不變，可知浮力大小與物體浸沒(méi)時(shí)的深度無(wú)關(guān)。

(7)再讓學(xué)生用同體積的鐵塊和鋁塊分別浸沒(méi)在水中，觀(guān)察彈簧秤的示數(shù)情況，發(fā)現(xiàn)示數(shù)差也相同，可知浮力大小與物體的密度是無(wú)關(guān)的。

通過(guò)上述教學(xué)，學(xué)生對(duì)“阿基米德原理”的認(rèn)識(shí)和理解將非常深刻，同時(shí)，學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)掌握分析物理問(wèn)題的方法和提高觀(guān)察能力。

二、重視發(fā)揮學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的主動(dòng)性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

以往實(shí)驗(yàn)是由教師做給學(xué)生看，再講給學(xué)生聽(tīng)。這種作法忽視了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，把學(xué)生當(dāng)作被動(dòng)接收知識(shí)的“容器”，完全沒(méi)有發(fā)揮出實(shí)驗(yàn)應(yīng)有的作用。是不可取的。教師在做實(shí)驗(yàn)時(shí)要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)觀(guān)察，不斷設(shè)疑提問(wèn)，讓學(xué)生動(dòng)腦分析與討論，這樣學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性才能充分調(diào)動(dòng)起來(lái)，使實(shí)驗(yàn)結(jié)論順理成章地被呈現(xiàn)出來(lái)。

如“研究決定導(dǎo)體電阻大小的因素”實(shí)驗(yàn)：

a以鉛筆芯和鐵絲代替合金線(xiàn)，設(shè)計(jì)為學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。

b實(shí)驗(yàn)器材：干電池2節(jié)，燈座、開(kāi)關(guān)、小燈泡各1只，相同鉛筆芯2支，鐵絲(長(zhǎng)度、粗細(xì)與鉛筆芯相同)一根，導(dǎo)線(xiàn)若干，刀片1個(gè)。

c實(shí)驗(yàn)過(guò)程：按教材電路圖連接好電路。

①把長(zhǎng)度、橫截面積相同的一段鉛筆芯和鐵絲分別接入a，b，觀(guān)察小燈泡亮度變化，得出結(jié)論：導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的材料有關(guān)。

②把鉛筆芯接入a，b，c，鱷魚(yú)夾從b端慢慢滑向a端，使導(dǎo)體長(zhǎng)度發(fā)生變化，觀(guān)察小燈泡亮度變化，得出結(jié)論：導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體長(zhǎng)度有關(guān)，導(dǎo)體越長(zhǎng)，電阻越大。

③先把一根鉛筆芯接入a，b，觀(guān)察燈泡亮度；再把兩根相同筆芯并成一根接入a，b，觀(guān)察燈泡亮度；得出結(jié)論：導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體橫截面積有關(guān)，橫截面積越小，電阻越大。

④取一個(gè)2.5V松動(dòng)的小燈泡，去掉外殼(燈絲完好)后，燈絲接入a，b，緩慢給燈絲加熱，觀(guān)察加熱前后燈泡亮度的變化。得出結(jié)論：導(dǎo)體的電阻與溫度有關(guān)。

本實(shí)驗(yàn)采用中國(guó)山東生產(chǎn)的“南極星”牌HB多用鉛芯，型號(hào)為2.0MM×90，效果較好。

鉛筆芯、鐵絲為身邊材料，簡(jiǎn)單易得，學(xué)生一方面可身臨其境，自己駕馭實(shí)驗(yàn)，另一方面樹(shù)立物理就在身邊。變廢為寶的思想，增強(qiáng)對(duì)知識(shí)的理解及強(qiáng)化環(huán)保的意識(shí)。另外分組實(shí)驗(yàn)，可以起到觀(guān)察清晰、新鮮生動(dòng)、效果明顯的效果，提高學(xué)生觀(guān)察和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，且使學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)有著長(zhǎng)期的動(dòng)力，增加學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)及結(jié)論的可信度。

三、積極開(kāi)展課外小實(shí)驗(yàn)、小制作活動(dòng)。促進(jìn)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)向?qū)嶋H能力轉(zhuǎn)化

學(xué)生從書(shū)本上獲得系統(tǒng)的物理知識(shí)后，要讓學(xué)生覺(jué)得這些知識(shí)有價(jià)值，能解決實(shí)際問(wèn)題，就會(huì)得到滿(mǎn)足，從而產(chǎn)生新的求知欲望。所以在教學(xué)過(guò)程中，要不斷給學(xué)生提供實(shí)踐的機(jī)會(huì)。開(kāi)展豐富多彩的課外活動(dòng)，是十分有效的措施。有計(jì)劃。有步驟的課外活動(dòng)能促進(jìn)學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)向?qū)嶋H能力轉(zhuǎn)化，是培養(yǎng)學(xué)生能力的重要途徑。例如學(xué)過(guò)照相機(jī)原理后，組織學(xué)生參加課外攝影小組活動(dòng)，學(xué)生會(huì)對(duì)照相機(jī)的原理有更加深刻地理解。學(xué)過(guò)凸透鏡，凹透鏡的光學(xué)性質(zhì)后，組織學(xué)生到實(shí)驗(yàn)室去自制望遠(yuǎn)鏡：學(xué)過(guò)照明電路后，組織學(xué)生安裝簡(jiǎn)單的照明電路等等，學(xué)生會(huì)從物理知識(shí)盼大量應(yīng)用中。領(lǐng)悟到學(xué)習(xí)物理知識(shí)的重要性，從而進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)好物理的信心。

學(xué)生從書(shū)本上學(xué)習(xí)了一些物理規(guī)律、原理以后，要使學(xué)生更加深刻地理解這些規(guī)律、原理，光憑做習(xí)題是不行的，應(yīng)該增加學(xué)生親自動(dòng)手實(shí)踐的活動(dòng)，如可利用課外活動(dòng)讓學(xué)生搞一些小制作。在學(xué)過(guò)彈簧伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度與外力成正比后，可讓學(xué)生自制一個(gè)測(cè)力器：學(xué)過(guò)物體的浮沉條件后，讓學(xué)生自制一個(gè)浮沉子；學(xué)過(guò)杠桿的平衡條件后讓學(xué)生自制桿秤等等。對(duì)一些重要的物理現(xiàn)象，還可讓學(xué)生自制實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行小實(shí)驗(yàn)。例如自制驗(yàn)電器、指南針等等。通過(guò)這一系列小制作活動(dòng)，既激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，又培養(yǎng)了學(xué)生手腦并用的能力。

還可以根據(jù)中央電視臺(tái)的《東方兒童》中的奇思妙想節(jié)目的思路。讓學(xué)生利用身邊的廢舊物品和常見(jiàn)器材，設(shè)計(jì)制造出一些實(shí)驗(yàn)方案，解決生活中一些問(wèn)題。特別是生活在農(nóng)村的同學(xué)，多進(jìn)行一些社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)，充分利用好實(shí)際生活中的一些簡(jiǎn)易器材。設(shè)計(jì)出一些切實(shí)可行的方案，幫助農(nóng)村解決一些實(shí)際問(wèn)題。讓學(xué)生嘗到發(fā)明創(chuàng)造獲得成功的喜悅。培養(yǎng)學(xué)生自尋儀器、藥品和代用品的意識(shí)。從中領(lǐng)會(huì)研究自然科學(xué)的一般方法和規(guī)律，有效地發(fā)揮創(chuàng)造能力。開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室是課堂教學(xué)的延續(xù)和補(bǔ)充，學(xué)生利用自由時(shí)間，在教師的指導(dǎo)下做實(shí)驗(yàn)課中未做好的實(shí)驗(yàn)或一些實(shí)驗(yàn)習(xí)題、教材上的小實(shí)驗(yàn)，也可做一些趣味實(shí)驗(yàn)。增強(qiáng)感性認(rèn)識(shí)。

此外。小實(shí)驗(yàn)還可以降低自學(xué)釋疑環(huán)節(jié)中學(xué)生遇到問(wèn)題的難度。學(xué)生在預(yù)習(xí)和自學(xué)過(guò)程中常會(huì)遇到一些疑難問(wèn)題，對(duì)某些新的物理概念似懂非懂，對(duì)某些物理規(guī)律將信將疑，有時(shí)想不通就會(huì)產(chǎn)生畏難情緒。影響自學(xué)效果。怎樣幫助學(xué)生克服困難呢?指導(dǎo)學(xué)生做個(gè)小實(shí)驗(yàn)就是好辦法。例如小實(shí)驗(yàn)“筷子提米”。學(xué)生通過(guò)親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，確信了摩擦力的存在，認(rèn)識(shí)了摩擦力與壓力的關(guān)系。這里小實(shí)驗(yàn)起到“引導(dǎo)”、“解惑”的推動(dòng)作用。幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)和理解物理知識(shí)，降低學(xué)習(xí)難度，通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)的制作、研究、討論、改進(jìn)和提高，幫助學(xué)生逐步掌握一定的學(xué)習(xí)方法，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，教學(xué)效果就會(huì)大幅度地提高。

如何在教學(xué)中滲透新課程理念，進(jìn)一步實(shí)施物理課程標(biāo)準(zhǔn)中的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，充分發(fā)揮物理實(shí)驗(yàn)在提高學(xué)生科學(xué)素質(zhì)方面的作用，是每位物理教師都應(yīng)該探索與實(shí)踐的。

(責(zé)任編輯：陳光明)