提高實驗教學效益的策略

陳妍賢

實驗教學是在一定的物理知識氛圍下，針對某一命題或問題而開展的實驗探索。實驗教學是物理教學的基礎，是物理課程的魅力，同時也是物理教學的難點和重點。實驗教學是實現育人目標的重要手段，也是理論聯系實際的重要途徑。實驗有利于學生升華所學習的物理知識，有利于理論學習的深入和鞏固，有利于培養(yǎng)學生的動手能力及發(fā)現問題、分析問題、解決問題的綜合能力。實驗教學的效果對物理后續(xù)教學效益的影響很大，要提高物理教學效益，就必須夯實物理實驗教學的基礎。

1 抓好基礎實驗事半功倍

物理實驗教學是物理教學的基礎，那么物理實驗教學的基礎是什么呢？是基礎實驗、基礎實驗中的基礎操作（也是關鍵步驟），是物理教師對實驗課堂的基本要求。要提高實驗的教學效益，就必須抓好基礎實驗教學，讓學生在基礎實驗中學會基本儀器的使用，學會實驗的基本操作，明白實驗課堂的基本要求，這樣實驗教學才能事半功倍。

基礎實驗是相對于綜合實驗而言，指物理實驗教學中為綜合實驗奠基的實驗?；A實驗的目的主要在于讓學生學會一種儀器的使用或者某種實驗方法。只有讓學生的基礎實驗過了關，后續(xù)的相對較復雜的實驗才能夠有效地進行。以人教版8年級下冊為例，總共有11個學生實驗，其中第1個實驗：使用彈簧測力計測量力的大小，就是基礎性實驗。本實驗中要求學生完成以下目標：①彈簧測力計通常由哪幾部分組成？②彈簧測力計能夠測量力的原理是什么？③彈簧測力計使用前是否需要調零？怎樣調零？若使用沒有調零的彈簧測力計測量力的大小，對測量結果有什么影響？④實驗室常用彈簧測力計的量程一般是多大？什么是彈簧測力計的分度值？一般測力計的分度值是多大？⑤彈簧測力計讀數時要注意哪些事項？讀數時需不需要估讀一位數字？⑥你見過哪些種類的彈簧測力計？做好這個實驗，對學生學習后面的力學實驗有很大幫助。二力平衡，探究影響摩擦力大小的因素，探究浮力，探究杠桿平衡的條件，探究定滑輪和動滑輪的特點，斜面的機械效率等都涉及彈簧測力計的使用，只有充分掌握了彈簧測力計的結構、原理、使用方法、讀數規(guī)則，學生才能在后續(xù)的實驗中順利完成實驗。本實驗中讓學生先觀察彈簧測力計的結構，了解其原理，然后學習讀數規(guī)則和注意事項（例如是否要調零等），對學生使用物理儀器有很好的示范作用。

2 合理分組強弱搭配

學生分組實驗的教學效果受分組的策略影響很大。不同的學生在實驗室參與實驗的程度有很大區(qū)別。從態(tài)度來看，一些學生喜歡做物理實驗，能夠按照教師的引導深度參與到實驗中；有些學生對物理實驗沒有什么興趣，來到實驗室無所事事，看到老師走過來了勉強應付一下。從學生的實驗探究能力看，有的學生探究能力較強，很快就可以完成實驗；但是有的學生雖然學習態(tài)度端正但是探究能力不夠，在實驗中會遇到很多障礙。所以經常會看到，在實驗中探究能力較強態(tài)度積極的學生完成了本組大部分任務，探究能力差態(tài)度消極的學生僅僅完成了小部分任務。

如果學生實驗分組比較隨意，按照學生在教室的座位或者學生進入實驗室的順序隨意分配，將會對實驗探究效果造成影響。為了保證實驗探究的順利進行，教師應該對學生的學習態(tài)度、探究能力有一個清晰的了解，按照學生對實驗興趣濃厚與否、探究能力的強弱進行搭配，讓組員之間互補，讓組與組之間盡量平衡，并且要讓組員之間有明確的分工?？茖W合理的分組，才不會讓分組實驗成為一種表面形式，才能培養(yǎng)學生良好的實驗習慣和實驗能力。

3 把學生實驗中錯誤當成資源

在探究通過導體的電流與導體電壓的關系時，根據學生實際情況，預設電路設計如圖1所示。預設教學過程是：引導學生發(fā)現該電路只能收集一組數據，不能發(fā)現規(guī)律，啟發(fā)學生如何獲得多組數據，期待學生想到改變電池個數來改變電壓，然后從操作方便程度、采集數據連續(xù)性、電表的量程限制等方面說明該電路存在缺陷，引導出串聯一個滑動變阻器的改進方法，如圖2所示。然而在實際教學中，有學生提出用電阻箱代替定值電阻R，通過改變電阻箱電阻來收集多組數據。該方案得到一些學生的認可，如圖3所示。

用電阻箱代替定值電阻R的方案是錯誤的，因為沒有控制R不變。面對學生這樣的錯誤，教師如果只是簡單地告訴學生這個方案是錯誤的，會嚴重挫傷學生的積極性。面對學生的這一典型錯誤，應該充分挖掘其價值。首先，教師應該引導學生來討論、分析圖3所示的實驗電路，讓學生在討論爭辯中發(fā)現問題，為課堂討論提供素材，使得學生在討論中對實驗中的控制變量法有更深刻的理解。其次，學生的這一想法在探究通過導體的電流與導體電阻的關系時，大有用途。根據學生的想法把探究通過導體的電流與導體電阻的關系實驗電路改為如圖4所示。用電阻箱代替定值電阻R，有如下好處：第一，實驗結果更具有一般性，使用電阻箱阻值的改變有更強的隨機性，實驗結果更具一般性，更讓人信服，這是定值電阻無法相比的；第二，簡化實驗操作過程，使用定值電阻時，當定值電阻R改變時，電路就要拆線、重連，換為電阻箱后，只要旋轉旋鈕就能快速改變電阻，無需拆裝電路；第三，初中階段學生對滑動變阻器使用較多，對電阻箱教材只要求學生讀出電阻大小，學生沒有機會體驗電阻箱的優(yōu)勢，這樣改進可以提高學生的動手能力。

在糾正學生錯誤，把錯誤開發(fā)成資源時，善于借用多媒體會更有效。教師在實驗中要盡量及時地幫助學生跨越障礙，但是教師的時間、精力都有限，實驗中可以用手機或者相機拍下學生的普遍性典型錯誤，及時用投影展示出來，引導學生一起發(fā)現錯誤，改正錯誤。抓住這些錯誤的資源，不失時機地對全體學生提出有教育意義的問題，讓學生一起探討。

4 實驗報告在反思中升華

實驗報告是高中物理實驗教學的薄弱環(huán)節(jié)，甚至有不少教師都不重視學生實驗報告在物理實驗教學中的作用和地位。實驗報告的書寫，屬于實驗的總結階段，這一階段的任務是處理數據，分析結果及完成實驗報告。這是從現象上升到理性認識的重要階段。在這個階段中，教師應引導學生發(fā)揮思維能動作用，學習數據處理的某些方法，了解影響實驗結果的因素，培養(yǎng)實事求是的科學態(tài)度和科學作風。書寫報告可以讓學生對實驗原理、操作步驟、數據處理、注意事項等各個方面有更深刻的認識。重視實驗報告，實驗教學才能取得更好的效果。

5 教師互助 給學生更多的幫助

實驗中，教師要面對幾十個學生，每個學生、每組學生的實驗能力、進度都不同，他們會同時遇到各種不同的問題，也會犯各種錯誤。要保證實驗的順利進行，實驗中教師就要給予學生幫助，解決學生的困難，糾正學生的錯誤。然而，教師應對起來也有難度，經常出現幾個小組的學生同時遇到不同的問題，此時他們急需教師的幫助，否則無法完成實驗，等得太久會影響他們實驗的積極性。教師之間的互助合作，是解決這一矛盾的有效方法。具體做法是，甲教師上實驗課時，乙教師等去實驗室?guī)兔Γ鉀Q學生的問題。待乙教師上實驗課時，甲教師等去實驗室?guī)兔χ笇Ы鉀Q學生在實驗中遇到問題。教師之間的互助合作，在實驗中及時給予學生“雪中送炭”式的幫助，可以促進學生實驗的興趣，保持學生實驗的熱情，調動學生實驗中的主觀能動性，從而提高實驗教學的效率。