關(guān)于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的幾點(diǎn)思考

徐俊梅 孫偉

物理是一門以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)既是物理知識(shí)教學(xué)的基礎(chǔ)，也是物理課堂教學(xué)中實(shí)施素質(zhì)教育的一種主要渠道和有效手段。

1探究性是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的根本

長期以來，教學(xué)重視知識(shí)的傳授而忽視能力培養(yǎng)，注重知識(shí)的結(jié)果，往往淡化甚至不管知識(shí)獲得的過程。教育太急于看到知識(shí)傳授的結(jié)果，太講究“效率”。因此，很多教師用“高效益”的方式將實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出的規(guī)律告訴學(xué)生，然后把大量的時(shí)間用于反復(fù)通過習(xí)題訓(xùn)練理解掌握規(guī)律，但這樣做恰恰是本末倒置的。對(duì)于學(xué)生還不是很理解的規(guī)律，即使是通過大量的習(xí)題反復(fù)演練，其知識(shí)的遷移能力仍是比較弱的，一旦出現(xiàn)新的情境，許多學(xué)生將束手無策。應(yīng)當(dāng)看到，雖然探究學(xué)習(xí)方式開始會(huì)比較耗時(shí)，但由于學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解較為深刻，完全可以在后續(xù)的學(xué)習(xí)中通過少花時(shí)間用于反復(fù)鞏固而補(bǔ)回。

當(dāng)然在探究性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)上，不可能也沒有必要將所要求的內(nèi)容都設(shè)計(jì)成探究性的。最值得選擇的內(nèi)容應(yīng)該是對(duì)于學(xué)科來說具有核心和基礎(chǔ)地位的那些概念和規(guī)律性知識(shí)，因?yàn)閷W(xué)生真正理解了這樣的知識(shí)，就等于掌握了學(xué)科知識(shí)的主干，形成擴(kuò)充和擴(kuò)展自己知識(shí)結(jié)構(gòu)的能力。而實(shí)驗(yàn)教學(xué)是落實(shí)課程目標(biāo)、全面提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的基本途徑，是改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，教會(huì)學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的重要抓手，所以實(shí)驗(yàn)教學(xué)成為新一輪課程改革不可缺少的重要環(huán)節(jié)。例如，浸入液體中的物體所受浮力的大小與其排開液體的多少有關(guān)，如果把物體排開的液體收集起來稱一下，就會(huì)發(fā)現(xiàn)它的重量剛好等于浮力的大小。這樣的結(jié)果無疑可以作為著名的阿基米德定律的實(shí)驗(yàn)事實(shí)基礎(chǔ)。但是關(guān)鍵的問題是，人們一開始怎么會(huì)想到要設(shè)法去收集那一部分剛好由于物體的浸入而被排擠開的液體呢?又如，楞次定律的發(fā)現(xiàn)為什么會(huì)想到研究感應(yīng)電流的磁場與原磁場變化的關(guān)系呢?

因此，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要具有探究性是指：所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)包含的物理規(guī)律往往隱藏在較深的層次，需要學(xué)生去挖掘；實(shí)驗(yàn)的條件和結(jié)果之間往往存在較大的距離，需要學(xué)生去跨越；解決問題的方法與途徑往往不太明確，需要學(xué)生通過嘗試錯(cuò)誤，得出假設(shè)并驗(yàn)證假設(shè)來尋找。

2通過做實(shí)驗(yàn)可以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?/p>

學(xué)生實(shí)驗(yàn)的能力包括設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃、觀察操作、數(shù)據(jù)處理、分析與總結(jié)的能力。它的形成和發(fā)展是循序漸進(jìn)、日積月累的，不是每個(gè)實(shí)驗(yàn)都能把各種能力同時(shí)培養(yǎng)起來。教師首先要根據(jù)教學(xué)大綱和教材，將每個(gè)實(shí)驗(yàn)認(rèn)真分析后，確定每個(gè)實(shí)驗(yàn)要著重培養(yǎng)學(xué)生哪些方面的能力。例如在使用常用的測(cè)量儀器如直尺、天平、彈簧秤、壓強(qiáng)計(jì)、溫度計(jì)、電流表、電壓表、萬用電表時(shí)，就應(yīng)該著重培養(yǎng)學(xué)生的觀祭能力、操作能力及數(shù)據(jù)處理能力。

例如，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在實(shí)驗(yàn)“測(cè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度”“驗(yàn)證牛頓第二定律”“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”中都會(huì)使用到。在做第一個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于學(xué)生對(duì)儀器比較生疏，操作時(shí)會(huì)很緩慢，出現(xiàn)這樣或那樣的錯(cuò)誤在所難免。在做第二個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)，就要要求學(xué)生對(duì)儀器的安裝及使用操作程序不應(yīng)再有原則性錯(cuò)誤，熟練程度應(yīng)比第一次好，速度比第一次快，不過在具體細(xì)節(jié)上允許出現(xiàn)些偏差。第三次實(shí)驗(yàn)就要要求學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)正確無誤地將實(shí)驗(yàn)裝置安裝并調(diào)好，這樣逐步深入地培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力。

3通過做實(shí)驗(yàn)可以培養(yǎng)學(xué)生好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣

實(shí)驗(yàn)操作的全過程包括儀器調(diào)節(jié)、觀察操作、儀器整理。對(duì)于學(xué)生良好實(shí)驗(yàn)習(xí)慣意識(shí)的培養(yǎng)，首先，實(shí)驗(yàn)前都要對(duì)儀器進(jìn)行預(yù)備性調(diào)節(jié)。根據(jù)需要，有的儀器位置安裝底座要水平，有的要垂直。各儀器之間的聯(lián)系也應(yīng)滿足一定要求，如電學(xué)實(shí)驗(yàn)中，電路連接要正確，還要考慮到觀察、操作、檢查的方便；在光具座上的儀器應(yīng)保持共軸；測(cè)量儀表必須先進(jìn)行零點(diǎn)調(diào)節(jié)，當(dāng)某些條件變化影響到零點(diǎn)時(shí)，要重新調(diào)整零點(diǎn)；天平位置變動(dòng)、彈簧秤拉力方向改變，萬用電表電阻量程變化等，都必須重新調(diào)整零點(diǎn)。使用各種儀器必須按一定操作規(guī)范進(jìn)行，對(duì)于違反操作規(guī)定的要禁止。操作要有一定的條理性，例如應(yīng)在檢查電路后，再接上電源的另一個(gè)接線柱，然后合上開關(guān)。觀察儀表時(shí)視線應(yīng)與刻度平面垂直。儀器整理要有一定順序。如電學(xué)實(shí)驗(yàn)，應(yīng)先切斷電源然后拆除連接電源的接線柱。儀器整理要有利于儀器的保養(yǎng)維護(hù)。如托盤天平游碼歸零，橡皮圈墊上；學(xué)生電源刻度盤旋鈕旋到最小值，萬用電表刻度盤旋鈕撥離電阻檔，滑動(dòng)臂滑至同一邊；有傳動(dòng)裝置的儀器將傳動(dòng)皮帶松弛；等等。從小養(yǎng)成正確實(shí)驗(yàn)操作的好習(xí)慣，為以后進(jìn)一步的科學(xué)探索打下良好的基礎(chǔ)。

所以，在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，應(yīng)確定以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，用實(shí)驗(yàn)來激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣，發(fā)揮學(xué)生參與教學(xué)的主動(dòng)性和積極性，培養(yǎng)學(xué)生操作實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐能力和創(chuàng)造能力。加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的研究，應(yīng)盡量把驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改為探索性實(shí)驗(yàn)，把演示實(shí)驗(yàn)改為邊講邊實(shí)驗(yàn)，通過挖掘教學(xué)內(nèi)容的學(xué)術(shù)性，有機(jī)地把課內(nèi)探索延伸到課外。以實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新教育為前提，使學(xué)生掌握物理實(shí)驗(yàn)技能和科學(xué)方法，養(yǎng)成科學(xué)態(tài)度，學(xué)會(huì)運(yùn)用實(shí)驗(yàn)手段解渙物理問顥。