物理實驗教學(xué)模式探微

■孫雪娟

物理實驗教學(xué)模式探微

■孫雪娟

通過對初中物理實驗教學(xué)的調(diào)查和研究，我們發(fā)現(xiàn)現(xiàn)階段初中物理實驗教學(xué)不能夠滿足素質(zhì)教學(xué)的需求，必須進行教學(xué)模式的改革。本文主要介紹了探究式物理實驗教學(xué)方法，強調(diào)了實驗教學(xué)過程中對學(xué)生創(chuàng)新能力和學(xué)生興趣的培養(yǎng)，為物理實驗課提供一種新的模式。

物理實驗 感受型 實驗型

一、感受型物理實驗教學(xué)

感受型物理實驗教學(xué)是指根據(jù)物理課本中學(xué)習(xí)到的各種物理現(xiàn)象設(shè)計相應(yīng)的實驗內(nèi)容，讓學(xué)生能夠在物理實驗過程中了解到生活跟物理知識之間的聯(lián)系。這種類型的實驗非常注重對學(xué)生實驗感受的培養(yǎng)，通過實驗讓學(xué)生能夠?qū)ι钪械奈锢碇R有非常深刻的體會，且簡單易行。感受型物理實驗不同于傳統(tǒng)意義上的物理實驗，它要求學(xué)生在實驗過程中能夠真正感受到各種物理知識，并且深刻理解該現(xiàn)象產(chǎn)生的本質(zhì)、原理以及結(jié)果。對于初中學(xué)生來說，感受型物理實驗在整個物理教學(xué)中具有如下幾個方面的價值。

1.能夠提升初中學(xué)生的動手操作能力，讓他們真正體會到生活中的物理知識，同時激發(fā)他們繼續(xù)探究物理本質(zhì)的欲望，進而提高他們對物理課本中所講內(nèi)容的興趣和積極性，最終達到物理成績的提升。

2.讓學(xué)生在實驗進行的過程中，深刻了解簡單物理概念和規(guī)律的歸納方法，正確領(lǐng)會物理知識的含義，并且成功將所學(xué)到的物理知識應(yīng)用到社會生活的方方面面，解決其實際生活中遇到的一些問題。

3.學(xué)生通過實驗過程有效提高觀察能力，使其能夠在以后的生活和學(xué)習(xí)中不斷發(fā)現(xiàn)物理知識。同時實現(xiàn)了對學(xué)生分析問題和解決問題能力的培養(yǎng)，讓學(xué)生能夠獨立解決生活中遇到的物理問題。

我們可以深刻地看到感受型物理實驗在初中物理教學(xué)中的重要作用，以及實現(xiàn)物理知識和生活實際的聯(lián)系，讓學(xué)生真正感受到學(xué)習(xí)物理的重要性，同時也感受到學(xué)習(xí)物理知識的必要性。但是感受型實驗在運用過程中還存在著一定的不足之處。

1.硬件設(shè)施的欠缺。隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，雖然很多地方的學(xué)校硬件和軟件水平都得到了較大的提升，但是在感受型實驗教學(xué)過程中，物理教學(xué)的儀器和設(shè)備還非常陳舊和老化，導(dǎo)致很多實驗結(jié)果跟預(yù)期相差很大。另外由于儀器和設(shè)備數(shù)量的限制，實驗過程中并不能夠保證每個學(xué)生都能夠親自感受到物理實驗的過程和結(jié)果，甚至有些實驗只能由教師選擇一兩個學(xué)生進行演示。

2.感受型實驗在進行過程中要求學(xué)生自己探究實驗的步驟和結(jié)果，教學(xué)進度較慢，不能夠滿足物理教學(xué)目標(biāo)的需求。另外由于初中生面臨著中考，為了追求較高的考試成績，教師在教學(xué)過程中和學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中都注重教學(xué)結(jié)果，忽略了對學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。

3.學(xué)生認(rèn)為物理實驗不是特別重要，只要學(xué)習(xí)好相關(guān)的理論知識即可，所以在學(xué)習(xí)的過程中積極性不高，甚至認(rèn)為物理實驗純屬浪費時間。他們在實驗時不知道到底要干什么，為什么要做這個實驗等，導(dǎo)致物理實驗的效率非常低，甚至是負(fù)面效果。

4.教師在物理實驗教學(xué)過程中帶著非常強烈的思維定式，在教學(xué)過程中按照常用的方法進行教學(xué)，忽略了不同學(xué)生的接受能力和理解能力。同時,教師不注重對實驗過程和實驗方法的改進，一直采用老的實驗方法進行教學(xué)，沒有與時俱進。

二、實驗型物理實驗教學(xué)

實驗型物理實驗教學(xué)是我們傳統(tǒng)意義上的教學(xué)，即在實驗進行之前，教師將所有實驗用品和儀器調(diào)整好，設(shè)計好實驗步驟，并且告訴學(xué)生實驗過程中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象和結(jié)果，學(xué)生只需要按照教師設(shè)計的步驟進行機械操作即可。這種實驗教學(xué)方法是目前初中物理實驗教學(xué)中常用的教學(xué)方法，能夠有效節(jié)約實驗課程所需要的時間，并且學(xué)生能夠方便地獲得實驗結(jié)果。

電學(xué)是初中物理實驗中的一個重要模塊，要求學(xué)生能夠掌握電路的連接方式，并且會用滑動變阻器實現(xiàn)電路中燈泡電流的調(diào)節(jié)。在實驗進行之前，教師會為學(xué)生提供一個正確電路連接圖，并且準(zhǔn)備好干電池、滑動變阻器、電流表、小燈泡以及開關(guān)和導(dǎo)線等實驗器材。實驗過程中學(xué)生只需要按照教師給出的電路將準(zhǔn)備好的實驗器材連接在一起，然后滑動變阻器的可動端即可。該實驗教學(xué)方法能夠快速地讓學(xué)生了解滑動變阻器的調(diào)節(jié)作用，正確無誤地達到實驗預(yù)期的效果，但是在整個實驗過程中，學(xué)生完全按照教師設(shè)定好的方法進行，學(xué)生的自主能力和創(chuàng)新能力得不到有效培養(yǎng)。

這種實驗教學(xué)方式要求學(xué)生在實驗進行之前記住實驗的內(nèi)容、步驟和結(jié)果，與其說是做實驗，不如說是驗證實驗，學(xué)生只需要機械地進行各種操作即可，無論成功與否，只要學(xué)生記住實驗的注意事項和實驗結(jié)果，在考試過程中就能夠拿到較好的成績。這樣長期下去，學(xué)生和教師都會喪失對實驗的興趣，更談不上進行實驗教學(xué)的探索和改革了。

三、探究性物理實驗教學(xué)

探究性實驗是初中物理實驗轉(zhuǎn)變的主要方向，它在實驗過程中首先由教師提出問題，然后學(xué)生對問題的原因和產(chǎn)生的原理進行假設(shè)和猜想，進而設(shè)計出相應(yīng)的實驗方案去驗證其猜想是否正確，通過對實驗過程和結(jié)果的分析和論證，實現(xiàn)對所學(xué)知識的交流和評估。在整個實驗進行的過程中，教師要讓學(xué)生主動去收集各種信息，并且對其進行分析和處理，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。如在探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素的實驗中，我要求學(xué)生從身邊的材料中選擇相應(yīng)的導(dǎo)線，代替?zhèn)鹘y(tǒng)驗證性實驗合金線。改進后的實驗的主要材料有鉛筆芯以及鐵絲等，學(xué)生能夠非常容易地獲得，且在實驗過程中需要自行設(shè)計電路，有效地提高了學(xué)生的動手能力和探究能力，能夠讓學(xué)生感到較強的自豪感，增強學(xué)習(xí)的動力和實驗的可信度。如果實驗成功，學(xué)生會感到非常興奮，激發(fā)學(xué)生進一步學(xué)習(xí)的興趣，如果實驗失敗，學(xué)生則會對其失敗的原因進行分析和總結(jié)，從失敗中吸取教訓(xùn)，為后續(xù)實驗過程的進行奠定基礎(chǔ)。

1.探究性實驗的不同之處。

首先，探究性實驗將傳統(tǒng)的物理演示實驗轉(zhuǎn)換成學(xué)生探究形式，初中學(xué)生的年齡處于十四五歲，他們的知識結(jié)構(gòu)比較簡單，對事物的認(rèn)識還停留在表面，對一些直觀和形象的東西比較感興趣。所以教師在實驗設(shè)計過程中要注重演示和實驗的結(jié)合，使其能夠激發(fā)所有人的探索欲望，并且實現(xiàn)學(xué)生動手能力和動腦能力的有效結(jié)合。

其次，探究性實驗跟傳統(tǒng)的初中物理實驗相比，增加了一些新的內(nèi)容，實驗的編排順序和要求也不同，一方面豐富了現(xiàn)有物理實驗的內(nèi)容，另一方面還為學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)提供了基礎(chǔ)保障。物理課本中給出的實驗內(nèi)容非常有限，教師必須不斷進行新的實驗內(nèi)容的開發(fā)，讓學(xué)生不斷搜集生活中常見的材料，完成各種物理原理的實驗。

最后，探究性實驗是在傳統(tǒng)初中物理實驗的基礎(chǔ)上進行的，只是增加了對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，鼓勵學(xué)生根據(jù)實驗室所具備的材料適當(dāng)進行實驗內(nèi)容的改進，得到更加完美的、符合生活實際的實驗方法。

2.探究式實驗案例。

初中物理中需要學(xué)生測定物質(zhì)的密度，傳統(tǒng)情況下教師會為學(xué)生準(zhǔn)備好需要測定的各種材料，探究性實驗則是要求學(xué)生自己準(zhǔn)備實驗物品。在實驗過程中學(xué)生能夠準(zhǔn)確地測量出固體物質(zhì)的密度，但是對于不同的液體物質(zhì)，其測量的誤差較大。首先學(xué)生按照課本上給出的實驗步驟，測量鹽水的密度，然后讓學(xué)生利用同樣的方法測量牛奶的密度。由于牛奶具有一定的黏稠性，實驗過程中會有一部分牛奶黏貼在實驗所用燒杯的表面，不能夠全部倒出，導(dǎo)致用量筒測量的牛奶總體積較小，在進行數(shù)據(jù)處理時存在較大的誤差。為此，我引導(dǎo)學(xué)生尋找問題產(chǎn)生的原因，然后讓學(xué)生尋找降低誤差的方法重新進行實驗。通過學(xué)生的小組討論，最終決定采用天平測量的方法。首先，通過天平測量實驗過程中所用燒杯和牛奶的總質(zhì)量，然后將其中的一部分牛奶倒入量筒中，得到倒出部分牛奶的準(zhǔn)確體積，用天平稱所用燒杯和剩余牛奶的質(zhì)量。該方案能夠確保實驗過程中，牛奶的體積和質(zhì)量跟實際相同，得到的牛奶的密度準(zhǔn)確性最高，誤差最小。

探究性實驗是學(xué)生在學(xué)習(xí)物理知識的基礎(chǔ)上進行的，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維，學(xué)生能夠?qū)嶒炦^程中存在的問題進行分析，尋找問題的解決方案。同時，此方式還能聯(lián)系生活實際問題，提升了學(xué)生對物理實驗的探究興趣，讓他們能夠更加愿意去探究生活中的物理現(xiàn)象。

眾所周知，物理實驗是初中學(xué)生必修的一門課程，主要培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，讓學(xué)生能夠通過實驗更好地了解各種物理現(xiàn)象產(chǎn)生的原理，科學(xué)地解釋生活中發(fā)生的各種現(xiàn)象。但是傳統(tǒng)的物理實驗以實驗型為主，教師為學(xué)生設(shè)計好實驗的內(nèi)容和步驟，學(xué)生只需要進行實驗結(jié)果的觀察，不能夠滿足素質(zhì)教育的需求。感受型物理實驗雖然能夠?qū)崿F(xiàn)對學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，但是需要的時間較長，導(dǎo)致初中物理教學(xué)效率較低。我認(rèn)為可以綜合感受型物理實驗教學(xué)和實驗型物理實驗教學(xué)的優(yōu)勢，得到探究型物理實驗教學(xué)，該實驗?zāi)Ｊ骄C合了兩種物理實驗的優(yōu)勢，不僅能提高學(xué)生的實驗技能，還能提高學(xué)生的綜合素質(zhì)水平。

（作者為江蘇省張家港市梁豐初級中學(xué)教師）