注重物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)提高學(xué)生綜合素養(yǎng)

李艷軍　張轉(zhuǎn)利

1注重實(shí)驗(yàn)理論的教學(xué)，有助于提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)的成就感

任何形式的實(shí)踐都不是盲無(wú)目的的摸索，尤其是中學(xué)物理中的學(xué)生實(shí)驗(yàn)，多數(shù)是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。因此，筆者認(rèn)為實(shí)驗(yàn)課并不是簡(jiǎn)單的把所需的器材交給學(xué)生，讓其自由進(jìn)行探索的過(guò)程，而應(yīng)該是在一定的理論指引下和教師引導(dǎo)下的有特定目的的實(shí)踐過(guò)程；其目的不是為了探索未知的領(lǐng)域，而是通過(guò)實(shí)驗(yàn)加深對(duì)理論知識(shí)的理解深度，感受科學(xué)家們探索的過(guò)程和方法，提高自己對(duì)科學(xué)探究的認(rèn)知。現(xiàn)以人教版普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)中的“測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”這一實(shí)驗(yàn)為例，來(lái)談?wù)剬?shí)驗(yàn)理論的教學(xué)應(yīng)該涵蓋的主要內(nèi)容。

1.1明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

因?yàn)橥瑯右惶讓?shí)驗(yàn)裝置，可以進(jìn)行不同的實(shí)驗(yàn)，即使在同一個(gè)實(shí)驗(yàn)中也可以研究不同的問(wèn)題。通過(guò)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡膶W(xué)習(xí)，可以提高學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的針對(duì)性，提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)的效率，其中很多實(shí)驗(yàn)的目的在實(shí)驗(yàn)課題中就已經(jīng)表露無(wú)遺了。例如，對(duì)于“測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”這一實(shí)驗(yàn)，其目的就是通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)求得所用電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。

1.2重視實(shí)驗(yàn)原理的教學(xué)

實(shí)驗(yàn)原理是實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行的重要保證，也是在實(shí)驗(yàn)之前必須重點(diǎn)講述的內(nèi)容之一。對(duì)于實(shí)驗(yàn)原理的教學(xué)，筆者有如下建議。

首先，針對(duì)同一個(gè)實(shí)驗(yàn)，要盡可能多的把不同的實(shí)驗(yàn)方案告訴學(xué)生，使學(xué)生可以根據(jù)不同的器材設(shè)計(jì)不同的實(shí)驗(yàn)方案。這些不同的實(shí)驗(yàn)方案，可以直接由教師根據(jù)課本講述，也可以鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)所學(xué)的知識(shí)經(jīng)過(guò)討論提出，這樣可以提高學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ΑＯ瘛皽y(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”這一實(shí)驗(yàn)，課本中就給出了3種方案。

其次，要注重實(shí)驗(yàn)原理的科學(xué)性和安全性等方面的內(nèi)容。在這一基礎(chǔ)上，應(yīng)該鼓勵(lì)學(xué)生多想多問(wèn)，敢于提出自己的設(shè)計(jì)方案，教師要及時(shí)給予中肯的評(píng)價(jià)。在上述實(shí)驗(yàn)課上，讓學(xué)生分組討論，有學(xué)生提出了如下方案：先用電壓表的兩表筆與電源的正負(fù)極相接，直接測(cè)出電源的電動(dòng)勢(shì)；再拿一電流表將電源兩極短接，測(cè)出短路電流；最后根據(jù)r=UI算出電源的內(nèi)阻。筆者首先肯定了他的方法在理論上的正確性，然后告訴他這樣做的不科學(xué)性以及容易造成的危險(xiǎn)。同時(shí)提醒他設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時(shí)，除了有正確的理論依據(jù)外，也要符合實(shí)驗(yàn)實(shí)施的安全性等原則。

最后，要提醒學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)器材選擇合適的實(shí)驗(yàn)方案。

1.3保證課堂教學(xué)時(shí)間

一節(jié)課只有45 min，如果在明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮淼幕A(chǔ)上，學(xué)生不明確實(shí)驗(yàn)操作的先后順序，就會(huì)浪費(fèi)課堂時(shí)間。

1.4處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理可以說(shuō)是至關(guān)重要的一步。同一個(gè)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)可以采用圖表法、圖像法、列式計(jì)算等，當(dāng)然不同的數(shù)據(jù)處理方法會(huì)造成不同的實(shí)驗(yàn)誤差。對(duì)于“測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”這一實(shí)驗(yàn)，采用圖像法處理較好。在得出結(jié)論的同時(shí)，也可以加強(qiáng)學(xué)生對(duì)電源的外伏安特性曲線(xiàn)意義的理解。

只有做好了以上各項(xiàng)工作，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)時(shí)才會(huì)得心應(yīng)手，才會(huì)有充分的信心來(lái)完成實(shí)驗(yàn)。

2實(shí)驗(yàn)過(guò)程要充分體現(xiàn)學(xué)生的主體地位

學(xué)生實(shí)驗(yàn)的目的主要是為了培養(yǎng)學(xué)生的各種實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α獎(jiǎng)邮植僮鞯哪芰?、觀(guān)察能力、數(shù)據(jù)采集能力。從而讓學(xué)生養(yǎng)成科學(xué)的態(tài)度，掌握科學(xué)的方法。因此，作為教師，在為學(xué)生做好實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備的前提下，應(yīng)該放手讓學(xué)生獨(dú)立操作，教師的作用只是處理學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)生的各種偶然性問(wèn)題，同時(shí)對(duì)于少數(shù)學(xué)生進(jìn)行針對(duì)性的指導(dǎo)。尤其是對(duì)于一些探究性實(shí)驗(yàn)，教師應(yīng)該盡可能少給學(xué)生提供干擾信息，重點(diǎn)鼓勵(lì)學(xué)生多討論、多猜想、多假設(shè)，然后讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案來(lái)驗(yàn)證自己的猜想和假設(shè)，從而有效地激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新潛能，同時(shí)這也符合新課程的教學(xué)理念。

3注重物理演示實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的興趣

作為一名物理教師，給剛進(jìn)入高中的學(xué)生上第一節(jié)物理課時(shí)，除了向?qū)W生展示物理學(xué)對(duì)社會(huì)進(jìn)步、人民生活等方面的巨大推動(dòng)作用外，必須要做一系列精彩的實(shí)驗(yàn)——多球碰撞實(shí)驗(yàn)、吹漏斗下的乒乓球?qū)嶒?yàn)、瓦破蛋全實(shí)驗(yàn)、失重實(shí)驗(yàn)等，這樣可以激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，符合人類(lèi)認(rèn)識(shí)事物的規(guī)律。在平時(shí)的物理課堂上，適時(shí)引入物理演示實(shí)驗(yàn)，既可以加深學(xué)生對(duì)當(dāng)堂所學(xué)知識(shí)的理解，又可以提高學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)課的向往。例如，在學(xué)習(xí)“超重和失重”時(shí)，讓學(xué)生站到體重計(jì)上做下蹲、起立的動(dòng)作，同時(shí)觀(guān)察體重計(jì)示數(shù)的變化。這樣一個(gè)簡(jiǎn)單的、學(xué)生可以參與的實(shí)驗(yàn)，加深了學(xué)生對(duì)超重和失重現(xiàn)象的理解，同時(shí)也提高了學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的欲望。

4采用適合實(shí)驗(yàn)教學(xué)的行之有效的評(píng)價(jià)方式

實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要組成部分，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)具有一定的導(dǎo)向作用和反饋功能，但實(shí)驗(yàn)課與理論教學(xué)有著天壤之別，因此在評(píng)價(jià)方法上采用傳統(tǒng)的紙筆測(cè)驗(yàn)，反而會(huì)弱化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性。在2005年以前實(shí)行的對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作技能考核，不失為一種較好的而且具有針對(duì)性的方法，但這只是一種終結(jié)性評(píng)價(jià)，主要注重了評(píng)價(jià)的甄別和選拔功能。在這種評(píng)價(jià)過(guò)程中，學(xué)生完全處于被動(dòng)地位，自我評(píng)價(jià)被忽視，這與新課程標(biāo)準(zhǔn)提倡的關(guān)注學(xué)生發(fā)展的目標(biāo)不符。因此，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的評(píng)價(jià)也面臨著如何適應(yīng)新課程改革，使評(píng)價(jià)真正起到促進(jìn)學(xué)生發(fā)展，提高學(xué)生的自我認(rèn)識(shí)的作用。

新課程實(shí)施的目標(biāo)有以下3點(diǎn)：知識(shí)與技能、過(guò)程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀(guān)，目的是使學(xué)生各方面都有所收獲。因此，新的評(píng)價(jià)模式要強(qiáng)調(diào)評(píng)價(jià)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的改進(jìn)和激勵(lì)作用，要注重學(xué)生的主體參與，在進(jìn)行終結(jié)性評(píng)價(jià)的同時(shí)應(yīng)該關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的評(píng)價(jià)，在進(jìn)行量化評(píng)價(jià)的同時(shí)應(yīng)該加入質(zhì)性評(píng)價(jià)的元素。對(duì)于一般的實(shí)驗(yàn)課，可以采用學(xué)生自評(píng)、學(xué)生互評(píng)和教師評(píng)定相結(jié)合的評(píng)價(jià)機(jī)制。對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過(guò)程的評(píng)價(jià)可從以下幾個(gè)方面進(jìn)行，見(jiàn)表1。

表1中的內(nèi)容既有量化評(píng)價(jià)的存在，又有質(zhì)性評(píng)價(jià)的體現(xiàn)；既體現(xiàn)了教師的評(píng)價(jià)作用，又體現(xiàn)了作為主體的學(xué)生的自我評(píng)價(jià)功能。這個(gè)評(píng)價(jià)表可以作為學(xué)生的學(xué)習(xí)檔案保存，學(xué)期末作為對(duì)學(xué)生進(jìn)行綜合評(píng)定的依據(jù)之一，結(jié)合學(xué)生的量化考核成績(jī)給出最終的評(píng)定結(jié)果，記入學(xué)生成績(jī)冊(cè)，同時(shí)與學(xué)生進(jìn)行交流，使學(xué)生明確本學(xué)期的優(yōu)點(diǎn)和不足，從而制定下學(xué)期的努力方向。

對(duì)于探究性實(shí)驗(yàn)，尤其應(yīng)該減輕量化考核的份量，加大質(zhì)性評(píng)價(jià)的內(nèi)容，主要采用小論文、小建議、小發(fā)明等形式從探究的幾個(gè)要點(diǎn)對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)，使評(píng)價(jià)真正能起到激勵(lì)學(xué)生的作用。

5運(yùn)用現(xiàn)代交流工具，加強(qiáng)師生交流，改善實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法

實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果究竟如何？有的學(xué)生為什么不喜歡上實(shí)驗(yàn)課？這些問(wèn)題如果直接面對(duì)面的問(wèn)學(xué)生，學(xué)生可能存在各種各樣的顧忌，不愿直言；采用問(wèn)卷的方式又有很強(qiáng)的時(shí)間限制。如何才能實(shí)現(xiàn)師生間隨時(shí)隨地?zé)o障礙的交流呢？各種網(wǎng)上即時(shí)聊天工具，如：QQ、微信以及博客等，為我們提供了一個(gè)實(shí)時(shí)交流的空間。有條件的學(xué)校和教師可以建立一個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)博客，教師可以把實(shí)驗(yàn)教學(xué)的計(jì)劃、實(shí)驗(yàn)教學(xué)的感想以及實(shí)驗(yàn)教學(xué)的結(jié)果等內(nèi)容在博客中進(jìn)行公示，可讓學(xué)生到博客里及時(shí)了解自己的實(shí)驗(yàn)考核情況，同時(shí)也歡迎學(xué)生到博客里發(fā)表自己對(duì)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)或?qū)δ骋粚?shí)驗(yàn)具體的看法和見(jiàn)解。當(dāng)然，學(xué)生可采用實(shí)名或游客身份，從而驅(qū)除了學(xué)生和教師之間的心理障礙，以便得到及時(shí)、真實(shí)的反饋信息。對(duì)于這一點(diǎn)，隨著網(wǎng)絡(luò)的普及會(huì)逐漸成為現(xiàn)實(shí)，但如何保證博客空間的語(yǔ)言文明等問(wèn)題也隨之而來(lái)，有待慢慢完善。