走出物理實驗教學的誤區(qū)

朱曉兵

(白蒲高級中學 江蘇 如皋 226511)

物理學是以實驗為基礎的自然科學，物理實驗對于建立物理基本概念和理論有著不可取代的作用，同時在培養(yǎng)學生的物理實驗能力、提高學生的創(chuàng)新能力方面也發(fā)揮著極其重要的作用.但無論是平時教學的現(xiàn)狀，還是高考后實驗題令人尷尬的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，都反復提醒著我們，中學物理實驗教學仍比較薄弱，還存在不少亟待解決的操作中和認識上的誤區(qū).下面談幾個具體的問題及其解決對策.

誤區(qū)之一：多媒體技術代替實驗

多媒體技術對增強直觀教學效果、提高教學效率起到十分重要的作用是有目共睹的；但多媒體技術畢竟是一種輔助教學的手段，它的使用有其自身的條件和限制.目前在實驗教學中多媒體技術的使用主要存在兩個方面問題：一是盲目使用多媒體技術；凡是遇到實驗，不論難易必用動畫.二是運用多媒體模擬物理實驗時，喧賓奪主.有些教師在運用多媒體手段模擬物理實驗時，為了增強“感染力”，加上絢麗的畫面、動態(tài)的圖片、動聽的背景音樂等等；結果大量的次要因素沖淡了實驗教學主題，從心理上強化了背景，學生的興趣倒是有了，但他們的興趣不在實驗，而在畫面之間，因此這樣的模擬實驗效果并不理想.多媒體技術應用于實驗教學是有一定條件要求的，必須做到和物理課程有機結合，千萬不能濫用.由此可知，那種以為教學中只要用了多媒體就是具有現(xiàn)代教育理念的好課，甚至多媒體用得越多教學效果越好的觀點是十分有害的.尤其對于物理實驗內容，只要是能親自動手操作完成的，就不用多媒體“幫忙”，對于那些因受時空限制以及根本不能在課堂上進行操作的實驗，或是為了對現(xiàn)象本質從微觀層次分析、探討等，可以發(fā)揮多媒體技術的優(yōu)勢借助電腦及投影完成.如果任何實驗都要模擬，那么就嚴重忽視了實驗中“過程”的重要意義，長期下來，教師和學生的實際動手能力就會慢慢消退，物理實驗對學生的創(chuàng)新意識和能力的培養(yǎng)就大打折扣，這是與新課改理念相違背的.

誤區(qū)之二：實驗習題代替實驗

隨著對實驗教學的重視和實驗條件的改進，講實驗代替做實驗的現(xiàn)象雖有所改觀，但寧愿讓學生化大量的時間去做書面的實驗習題，而舍不得多化一點時間讓學生進人實驗室做實驗的現(xiàn)象卻仍十分普遍.尤其在進入高三復習階段更是突出，實驗教學基本上就是學生練實驗習題，教師講實驗習題，學生幾乎沒有動手實驗的機會.不少教師認為，學生實驗費時、費事，不如習題練習省時、省事效率高.殊不知，實驗教學的目的不只是熟記實驗原理和給出結論，而且要通過實驗掌握實驗技能，在實驗過程中培養(yǎng)學生的科學態(tài)度、創(chuàng)新意識和實踐能力.紙上的實驗練習不可能代替真實實驗所達到的功能，許多實驗問題必須在實驗的過程中解決.如驗證牛頓第二定律實驗，如果僅僅是紙上練習，所得到的最多也只是對實驗原理的理解和操作步驟的記憶；而在真實的實驗中，學生的觀察能力、實驗技能將會得到訓練和發(fā)展，實驗中的真實問題和一些非預期的問題將促進學生去發(fā)現(xiàn)和思考，學生間在實驗中的合作將有助于合作意識和能力形成，實驗成功的體驗將能轉化為學生探究的興趣和動力，這些是再多的紙上練習所無法達成的.當然適當?shù)膶嶒灹曨}是需要的，它可以幫助我們了解學生對實驗掌握情況，但這決不能代替具體的實驗.

誤區(qū)之三：演示實驗代替學生實驗

在中學物理教學中，因為時間緊任務重，再加上一些實驗本身存在著實驗過程的繁瑣性、實驗現(xiàn)象的不明顯性、實驗結果的不確定性，因而一些教師在教學中把許多本該由學生完成的分組實驗改為由教師做成的演示實驗.有的老師認為，我做一遍，學生看一遍不就清楚了嗎?這樣既可以節(jié)省時間，還可以提高效果.學生再做一遍有什么意義呢?教師精心準備的演示實驗確實比較完美，有利于學生觀察到準確的現(xiàn)象，得到正確的結論.但這樣做的結果是剝奪了學生自己動手的權利，阻礙了學生在物理實驗中發(fā)現(xiàn)問題，解決問題能力的發(fā)揮.學生親自體驗不僅可以加深對知識的理解，還能激發(fā)學生學習物理的興趣，在實驗中掌握技能，產生創(chuàng)新的火花.因此，實驗教學中要給學生以更多的動手的機會.給學生更充分的思考時間和空間.能由學生動手解決的問題，教師就不要輕易包辦代替，能由學生分析思考得出實驗結論，教師就不要急于下結論.同時要盡可能多地留給學生動手、動口、動眼、動腦的時間.即使學生在實驗中出現(xiàn)一些不規(guī)范的操作，得到一些不正常的現(xiàn)象也不要大驚小怪，或許還會為學生留下一片創(chuàng)新的天地.

誤區(qū)之四：實驗教學不需要備課

雖然每個教師口頭上都承認實驗教學非常重要，但落實在行動上卻并非如此.在近一年的教學調研中，筆者查看的30位物理教師的備課筆記，備實驗課的老師只有3位.就是教學中課堂實驗的備課，絕大多數(shù)教師也只會在備課筆記中簡單地寫上一句“實驗X見教材Y頁”，很少有對具體的實驗教法進行設計.相當多教師在教學前不到實驗室去親自做一次演示實驗，只是將實驗員準備好的儀器直接去用.在與教師交談中，不少教師認為： “實驗的內容比較簡單，關鍵是看操作和結論，一般不會去專門備課”；“演示實驗，除非成功率較低的我會事先做一次，其他的都不用先做”.這些都說明相當多的教師在思想深處還沒有真正對實驗教學重視起來.備好課是上好課的基礎，實驗教學也不例外.實驗教學不但需要備課，而且作為目前比較薄弱的內容，更應該投入較大的精力.實驗的目的、原理、注意事項、學生易生成的問題，學生的技能和能力的起點在哪里、需重點培養(yǎng)什么能力?如何引導學生達到目標?這些都是教師在實驗教學中應該去考慮的.不同的設計，往往會得到不同的效果.對于演示實驗，教師在上課前一定要自己做一遍，以確保實驗成功、高效，這也是備課，.

誤區(qū)之五：實驗教學只需按教材的安排去實施

從教學調研中了解到，絕大多數(shù)教師對實驗教學沒有系統(tǒng)的安排和周密的計劃，教學中基本上是按教材上設置的課堂實驗和學生實驗去實施.在每個具體的實驗中計劃培養(yǎng)學生什么能力完全是憑感覺、靠即興，每個階段要達到什么目標也不清楚；這嚴重地影響了實驗教學質量的提高.實驗教學不僅要備好每一個實驗，而且要有一個系統(tǒng)安排.一是嚴格按照《課程標準》要求，確定好實驗基本技能的項目，結合具體的教學內容進行落實；要深刻領會教材編寫意圖，對于中學物理安排的有限的實驗所沒有包括到或沒有重點突出的內容，要通過適當?shù)姆绞接枰匝a充和強化，確保完整地落實《課程標準》的要求.二是要注重實驗教學中的層次性，不能隨心所欲，在學生不具備基本技能和實驗能力的條件下不能盲目地提出過高的實驗要求，要把握循序漸進的教學原則，逐步地培養(yǎng)學生的實驗能力.如觀察能力的培養(yǎng)，可先訓練學生把握觀察重點，抓住主要問題的能力，接著再培養(yǎng)學生觀察的全面性和精細性，然后則是培養(yǎng)學生透過現(xiàn)象把握本質的能力.只有這樣實驗能力才能得到不斷發(fā)展.

誤區(qū)之六：輕過程重結果

在目前的物理實驗教學中，教師首先想到的是實驗是否成功，實驗得出的結論是什么.就是一些能關注到實驗過程的，也只是停留在實驗操作的層面上，如實驗的操作步驟是什么.在中學物理教材里，雖然也安排了一些探究性的實驗，但大量的演示實驗和學生實驗都是原先設計好的，學生一般采取簡單的拿來主義照方抓藥，機械操作就能得到自己想要的結果.有了這樣的結果他們并不關心為什么這樣做.有沒有更好的方法.長期的這種做法會使多數(shù)學生感到實驗只是看看有趣，做做好玩，對培養(yǎng)實驗能力幫助不大.實驗結果固然重要，但物理實驗教學中不能單純以追求實驗結果為目標，我們需要更多地關注實驗的過程，關注對實驗原理的深刻理解，在實驗過程中去培養(yǎng)學生的各種能力，在可能出現(xiàn)的一些“異常”中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力.通過創(chuàng)設問題的情境，讓學生思考應該怎樣設計實驗，為什么這樣設計，能否換一種方法.在此基礎上，通過不同的實驗方案，讓學生更深刻地理解實驗原理.如果適當?shù)匕岩恍炞C性實驗都改成探究性實驗，通過讓學生自主設計實驗思路，獨立操作實驗儀器，完成實驗觀察任務，獨立處理實驗數(shù)據(jù)，獨立分析推理實驗結果，獨立想辦法解決實驗過程中遇到的問題，在實驗過程中讓學生動手動腦，就能使他們的潛能充分地表現(xiàn)出來，學生在主動探究的實驗過程中，還能獲得許多意外的收獲，體驗到成功的喜悅，激發(fā)起探索未知世界的愿望和信心.

誤區(qū)之七：為探究而探究

加強探究性實驗是實驗教學改革的一個重點，是培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和實踐能力的有效手段.然而教師在設計和實施探究性實驗時卻存在著為探究而探究的現(xiàn)象，學生的能力難以得到真正的發(fā)展，其問題主要表現(xiàn)在以下四個方面.一是無意義的探究.如在介紹螺旋測微器的讀數(shù)方法時，有位老師提出：“我們來探究一下螺旋測微器的工作原理”.二是實驗探究走過場.教師更多的考慮的是教學時間，總是不斷地“啟發(fā)”，甚至越俎代庖，匆忙地完成探究任務，關心的只是探究的結論，忽視完整的探究過程.三是探究的難度過高.學生缺乏必要的基礎，不貼近學生的最近發(fā)展區(qū)，課堂上化費大量的時間，學生獲得更多的是挫折感.四是對探究實驗僅僅限于課堂上的實驗，少有課外的探究活動，至使學生真實的探究活動很難真正展開.探究實驗是學生自主探索和體驗的過程，學生主觀能動性的體現(xiàn)與課題的選擇有著必然的聯(lián)系，活動方式的安排與探究效果直接相關.提出的問題不能過大、過難，要有可行性；否則易使學生覺得遙不可及，不知從何下手，甚至產生厭倦心理.要根據(jù)教學目標和學生的實際，循序漸進地培養(yǎng)學生的探究意識和能力，從發(fā)現(xiàn)問題、提出假設、驗證假設、得出結論、合作交流多個環(huán)節(jié)去培養(yǎng)，而不是僅僅關注實驗驗證這個局部.探究實驗不僅在課堂上要實施，還應該在課外和研究性學習中加強.選擇學生生活中易見但不明其由的問題，或選擇學生感興趣的航空、航天等熱點問題，從易操作控制的簡單活動開始，保證學生的探究興趣.在實驗后要加強引導學生進行自我總結、歸納得出結論，并對得到的結論與假設進行對比，使他們明白在此次活動中獲得了哪些知識和收獲，讓學生獲得成功感受，從而激發(fā)他們主動去發(fā)現(xiàn)問題，培養(yǎng)探究問題的興趣，提高解決問題的能力.

誤區(qū)之八：實驗的主要目的是提高直觀效果，培養(yǎng)學習興趣

調研發(fā)現(xiàn)，一些教師對物理實驗功能認識不全面，主要停留在實驗教學有利于增強直觀效果，提高學習興趣，掌握操作技能等淺層次上.有些教師甚至把物理實驗操作技能與物理實驗能力等同.由于認識上的不足必然會導致實踐上的偏差.用講實驗代替做實驗、用演示實驗代替學生實驗、重結果輕過程等弱化實驗教學的功能現(xiàn)象也就成了必然.

物理實驗在提高學習興趣，驗證有關物理規(guī)律，增強直觀效果，提高操作能力的同時，還承載著培養(yǎng)觀察能力、思維能力、分析和解決問題能力，形成科學的態(tài)度、積極的情感，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實踐能力等方面功能.物理實驗能力不僅僅是操作能力，而應是包括：“查閱有關文獻資料、選擇和明確課題能力；構思選用實驗方法和設計實驗方案的能力；觀察實驗，收集有關事實、資料、數(shù)據(jù)的能力；分析研究處理事實、資料、數(shù)據(jù)，形成概念，作出判斷、推理和發(fā)現(xiàn)規(guī)律的能力；表述實驗及其結果、最終解決問題的能力等”.只有正確認識了物理實驗的目的，才能在實驗教學中發(fā)揮其功能，更好地培養(yǎng)學生的物理實驗能力.

總之，我們物理教師要不斷更新教學觀念，改進教學行為，要善于挖掘實驗中蘊藏著的科學思想，精心設計富有啟發(fā)性的實驗方案，調動學生的積極性和主動性，激發(fā)學生的創(chuàng)新思維，走出物理實驗教學的誤區(qū)，促進學生創(chuàng)新能力的提高.