談高效物理實驗教學(xué)

　　物理學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，實驗教學(xué)是物理教學(xué)的重要組成部分。通過實驗，可以再現(xiàn)科學(xué)家們當(dāng)年的探究過程，讓學(xué)生了解科學(xué)探究的一般步驟；通過實驗，可以讓學(xué)生更容易地理解物理結(jié)論或物理規(guī)律，杜絕“死記硬背”的學(xué)習(xí)方法；通過實驗，能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、動手能力、分析和解決問題的能力。教育家布魯納曾說：“把一門學(xué)科教給一個人，不是要他把結(jié)果牢記心頭，確切地說，就是讓他參與知識的獲得與組織過程，認(rèn)識是一個過程而不是一個結(jié)果?！币虼?，在新的課程標(biāo)準(zhǔn)下，如何開展高效的實驗教學(xué)是每位物理教師都應(yīng)認(rèn)真思考的問題。
　　1.摒棄傳統(tǒng)的“純理論”的教學(xué)思維。
　　在新課程標(biāo)準(zhǔn)下，對物理學(xué)科的考查越來越關(guān)注學(xué)生的觀察能力和動手實驗?zāi)芰?，注重學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)。例如：2009年蘇州中考模擬卷的最后一題：有兩杯沒有粘貼標(biāo)簽的水和酒精，給出四組器材可供選擇：第一組是鉛筆和橡皮泥，第二組是小石塊和橡皮泥，第三組是天平、量筒和砝碼，第四組是壓強計和刻度尺，請問采用哪組器材不可以將它們區(qū)分開來？然后任選一組器材來設(shè)計一個實驗方案，辨別哪杯是水，并寫出實驗步驟。這道題目涉及幾個物理實驗，很巧妙地考查了學(xué)生的實驗?zāi)芰Α?br/>　　再如：考查物體浮沉條件時，給出了彈簧測力計、裝有適量水的燒杯、塑料瓶、螺母、抹布這幾個器材，要求學(xué)生完成探究步驟。如果平時沒有進(jìn)行相關(guān)實驗，學(xué)生是很難拿到高分的；在考查滑動變阻器的使用時，正確的使用方法應(yīng)該是串聯(lián)在電路中、采用“一上一下”接線法、開關(guān)閉合前應(yīng)將滑片移至阻值最大處等，但如果并聯(lián)在電路中會出現(xiàn)什么情況？接線柱全部接在上方或全部接下方會有什么樣的影響？開關(guān)閉合前未將滑片移至阻值最大處會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？最大值不同的兩個滑動變阻器，在實驗的時候應(yīng)該選用哪個，有什么好處？等等。這些問題都必須讓學(xué)生通過實驗親自去感受才行，如果不理解單靠死記硬背，則收不到好的效果。與之相類似的實驗題不勝枚舉，可見各地中考對學(xué)生實驗技能的重視。以后的中考考查只會越來越向這方面傾斜，這就要求我們在平時的教學(xué)中關(guān)注學(xué)生這方面能力的培養(yǎng)，認(rèn)識到大力開展實驗教學(xué)是物理教學(xué)改革的必然趨勢。
　　2.巧妙地利用身邊常見的物體進(jìn)行實驗探究。
　　有很多的物理小實驗可以用生活物品來做，不一定非得用專門的器材不可。例如：在探究影響壓強大小的因素時，我用礦泉水瓶、自來水和海綿來代替，不僅探究出正確的結(jié)論，而且順勢啟發(fā)學(xué)生思考使礦泉水瓶正放和倒放時對桌面壓強相等的方法，并比較各種方法的優(yōu)缺點。就這一個小小的礦泉水瓶，可以用它來探究的物理規(guī)律還有很多，如：壓力相等的情況下，滾動摩擦比滑動摩擦?。灰后w內(nèi)部壓強隨深度的增加而增大，與方向無關(guān)；聲音是由物體振動產(chǎn)生的；力可以改變物體的形狀與運動狀態(tài)等。利用一把刻度尺可以探究聲音的響度與音調(diào)和哪些因素有關(guān)，力的作用效果與哪些因素有關(guān)，形變大小與外力的關(guān)系，等等。利用一根可以彎曲的塑料吸管和激光筆可以從正反兩方面驗證光在同種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的。這些事例都說明：只要我們善于觀察、善于思考和總結(jié)，就一定會把實驗教學(xué)搞得有聲有色。
　　3.因材施教，豐富實驗教學(xué)手段。
　　物理實驗貫穿整個初中物理教學(xué)，教材中不同的實驗有著不同的作用和目的，有些小實驗是為了引出所學(xué)的內(nèi)容；有些實驗通過測量某個新學(xué)的物理量，從而達(dá)到熟練使用實驗器材的目的；有些實驗是為了探究重要的物理規(guī)律……不同的實驗有著不同的要求，對此，我們應(yīng)該采取不同的教學(xué)方式和手段。例如：探究杠桿平衡條件、驗證大氣壓存在、影響動能和勢能大小的因素或探究影響電磁鐵磁性強弱的因素等實驗，現(xiàn)象比較明顯，易于觀察，可觀性比較強，可以采取教師演示的教學(xué)方式；對于聲音的產(chǎn)生原因、響度音調(diào)的影響因素等簡單的探究實驗或是溫度計、天平、電流表電壓表等實驗器材的使用之類的測量性實驗，則可放手讓學(xué)生去體驗；而像平面鏡、凸透鏡的成像規(guī)律、滑動摩擦力的影響因素、測定小燈泡的電功率、通過導(dǎo)體的電流與電壓電阻的關(guān)系等探究重要的物理規(guī)律、實驗操作要求很高的實驗，則需在教師的指導(dǎo)下分組完成；對于某些現(xiàn)象看不見或不明顯的實驗，根據(jù)現(xiàn)有條件很難完成的實驗，或是有毒、有害、比較危險的實驗則可采用現(xiàn)代的多媒體視頻、動畫等教學(xué)手段。另外，還有一些小實驗可以讓學(xué)生在課后完成，將實驗教學(xué)拓展到課外，豐富學(xué)生課外探究活動。
　　4.優(yōu)化教學(xué)方法，提高課堂效率。
　　一節(jié)課只有45分鐘的時間，要使實驗課堂達(dá)到高效，必須優(yōu)化實驗教學(xué)方法，我認(rèn)為可以從以下幾個方面入手。
　　首先，在組織學(xué)生進(jìn)行實驗之前，老師最好能在辦公室先將實驗做一遍，觀察實驗中有哪些需要向?qū)W生提醒或說明的，實驗中可能會出現(xiàn)哪些現(xiàn)象，存在哪些實驗誤差，以及實驗數(shù)據(jù)分析的方法等，這樣能夠做到有的放矢地指導(dǎo)或點撥。例如：在探究動滑輪特點的時候，要特別注意拉力的方向和保證勻速直線拉動。
　　其次，在選擇實驗時，要注意實驗的趣味性和思維性。例如：我在引入“探究物體浮沉條件”的時候，是這樣設(shè)計的：首先，準(zhǔn)備了一個稍大一些的水槽，然后特地選了一些木塊、石蠟、乒乓球、砝碼、鐵鎖、玻璃球等重量懸殊較大的物體，用手把它們浸沒在水中，讓學(xué)生猜想松手后會出現(xiàn)的浮沉情況。接著引導(dǎo)學(xué)生思考：為什么有些物體會上浮，有些物體會下沉？有的同學(xué)就會說是受重力影響，重的物體會下沉，輕的物體會上??；還有的會說是密度大的下沉，密度小的上浮。這些都是初學(xué)者容易犯的錯誤。接下來，我又做了另外一個實驗：把事先準(zhǔn)備好的一個金屬的牙膏皮放入水中，發(fā)現(xiàn)它下沉了，然后把它從水槽中撈出，做成中空的兩端封閉的一個橢球形，再把它浸沒在水中，松手后發(fā)現(xiàn)它上浮了。
　　再次，對于學(xué)生自主探究性的實驗，由于初中學(xué)生的知識體系與認(rèn)知結(jié)構(gòu)還不是十分完善，因此不能盲目地放手任由學(xué)生擺弄。初中的物理實驗需要在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行，實驗中某些關(guān)鍵性的環(huán)節(jié)或注意事項等，必須要向?qū)W生闡明。
　　最后，對于實驗中出現(xiàn)的誤差不要避而不談，要認(rèn)真地帶領(lǐng)學(xué)生去分析、研究。這樣，可以使學(xué)生更全面地認(rèn)識所做的實驗、了解誤差分析的方法、全面提高學(xué)生的實驗?zāi)芰?。最后，還要不斷地鼓勵全體學(xué)生積極地參與到物理實驗中來，增加學(xué)生的參與度，盡量使教學(xué)效果達(dá)到最優(yōu)