如何進(jìn)行初中物理學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)的教學(xué)

湖南省婁底市婁星區(qū)先鋒實(shí)驗(yàn)學(xué)校 劉孝偉

物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科。學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)課是學(xué)生在教師的指導(dǎo)下在實(shí)驗(yàn)室里利用整節(jié)課的時(shí)間進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)的教學(xué)形式。學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)不僅能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，更重要的是通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以培養(yǎng)學(xué)生的觀察、實(shí)驗(yàn)的能力，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和遵守紀(jì)律、愛(ài)護(hù)儀器的優(yōu)良品質(zhì)以及掌握研究性學(xué)習(xí)的方法。因此我認(rèn)為教師在學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)中應(yīng)做到以下五點(diǎn)。

一、觀察物理現(xiàn)象激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力

興趣是影響學(xué)習(xí)積極性的最直接的因素。那些新奇的、對(duì)生活有意義的知識(shí)和問(wèn)題，能引起學(xué)生強(qiáng)烈的興趣。而在觀察這些物理現(xiàn)象時(shí)，教師要引導(dǎo)學(xué)生注意整個(gè)現(xiàn)象發(fā)生的過(guò)程、產(chǎn)生條件和特征等。認(rèn)真、細(xì)致、深入是觀察能力的重要品質(zhì)，也是科學(xué)工作者的基本素養(yǎng)和要求。許多自然現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)中的物理現(xiàn)象，有時(shí)是稍縱即逝。只有認(rèn)真、仔細(xì)地觀察，才能捕捉到所要觀察的現(xiàn)象；只有深入地觀察，才能發(fā)現(xiàn)細(xì)微的變化和隱蔽的特征。如觀察水的沸騰現(xiàn)象時(shí)，若不去認(rèn)真、仔細(xì)的去觀察，就沒(méi)法總結(jié)水在沸騰過(guò)程中的規(guī)律。又如在探究凸透鏡成像規(guī)律時(shí)，若不去認(rèn)真、仔細(xì)的去觀察，當(dāng)就無(wú)法知道燭焰與燭焰的像之間的關(guān)系。根據(jù)觀察到的現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)新的問(wèn)題，促進(jìn)進(jìn)一步的觀察和對(duì)觀察材料的思維加工，辨別本質(zhì)現(xiàn)象和非本質(zhì)現(xiàn)象，去偽存真，得出正確的觀察結(jié)果。

二、發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，培養(yǎng)學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)操作能力

物理是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，初中物理實(shí)驗(yàn)又是學(xué)生將來(lái)從事科學(xué)實(shí)驗(yàn)的起點(diǎn)。因此，在物理實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)中，必須重視培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和獨(dú)立工作能力，使學(xué)生養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。每次作實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師要指導(dǎo)學(xué)生弄懂實(shí)驗(yàn)原理，學(xué)會(huì)正確使用物理儀器，掌握計(jì)數(shù)、讀數(shù)和處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果的技巧，能夠通過(guò)分析、推理得出正確結(jié)論。但是在進(jìn)行學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生即使按照教師要求在實(shí)驗(yàn)前做好預(yù)習(xí)準(zhǔn)備工作，對(duì)儀器的操作步驟也比較清楚了，但一旦接觸到實(shí)驗(yàn)儀器，仍會(huì)束手無(wú)策。因此，實(shí)驗(yàn)前教師應(yīng)對(duì)如何正確操作儀器進(jìn)行示范，必要時(shí)強(qiáng)調(diào)說(shuō)明不按規(guī)范操作會(huì)造成什么后果。尤其在學(xué)生進(jìn)行操作過(guò)程中，要抓住典型事例向?qū)W生反復(fù)示范。例如，學(xué)生做電學(xué)實(shí)驗(yàn)，初學(xué)階段很容易將電表“＋”“－”號(hào)接反。可以在學(xué)生實(shí)驗(yàn)前，先做示范操作，將電源的正極和電表正接線柱先用紅紙做上特殊標(biāo)記，然后用紅色導(dǎo)線把電源的正極與電表的正接線柱連接起來(lái)，用黑色導(dǎo)線將電表的負(fù)接線柱與電源負(fù)極相接。在學(xué)生操作時(shí)教師再巡視于各組之間，如發(fā)現(xiàn)個(gè)別學(xué)生有困難或操作上有差錯(cuò)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行啟發(fā)點(diǎn)撥，使學(xué)生能正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以減小誤差，防止不應(yīng)有的事故。學(xué)生掌握了基本實(shí)驗(yàn)技能，就能獨(dú)立動(dòng)手操作，打好實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)，學(xué)到課本上沒(méi)有的或者是一帶而過(guò)的知識(shí)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，不僅有效地幫助學(xué)生領(lǐng)會(huì)物理知識(shí)，更重要的是通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析和解決實(shí)驗(yàn)中的問(wèn)題，能夠培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力。

三、注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力

在學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生所做的工作是很少的：題目是由教材定的，結(jié)論多是已知的，方案是教材或教師決定的，甚至步驟也在那些實(shí)驗(yàn)冊(cè)中陳述得一清二楚。學(xué)生只是按部就班地操作、讀數(shù)和記錄。這和真正的解決實(shí)際問(wèn)題的模式有很大的差距，不利于培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)中，教師應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行動(dòng)態(tài)處理，通過(guò)變換問(wèn)題的結(jié)構(gòu)、已知條件，變換提問(wèn)角度和論證形式，從不同角度、用不同方法進(jìn)行全方位的思考和提示，使學(xué)生由被動(dòng)做實(shí)驗(yàn)變?yōu)橹鲃?dòng)作實(shí)驗(yàn)，發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰敖鉀Q問(wèn)題的能力，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。以測(cè)量物體的質(zhì)量為例，通常的實(shí)驗(yàn)是用彈簧測(cè)量溝碼的質(zhì)量，溝碼的兩端都有跟彈簧秤可以直接連接的吊鉤，但是對(duì)于學(xué)生日常見(jiàn)到的書(shū)本、水杯等卻是無(wú)法用彈簧秤可以測(cè)量出其質(zhì)量的，這時(shí)候可以引導(dǎo)學(xué)生設(shè)想其他的測(cè)量物體質(zhì)量的工具，如天平、公平秤、磅秤等。這些小小的改變與創(chuàng)新說(shuō)明了實(shí)驗(yàn)不僅可以在實(shí)驗(yàn)室完成，在家里或是其他任何地方只要有合適的工具一樣可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

四、培養(yǎng)學(xué)生學(xué)生良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，使之形成科學(xué)的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)

養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，包括愛(ài)護(hù)儀器，遵守安全操作規(guī)則和尊重實(shí)驗(yàn)事實(shí)的習(xí)慣等。實(shí)驗(yàn)后器材的歸類、整理是各類實(shí)驗(yàn)的掃尾工作，也是一個(gè)不可忽視的工作，它培養(yǎng)學(xué)生愛(ài)護(hù)儀器，培養(yǎng)學(xué)生有始有終的科學(xué)態(tài)度的重要內(nèi)容。如做電學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，應(yīng)將儀器調(diào)到最安全的狀態(tài)再切斷電源，然后拆除連接線，整理好儀器和導(dǎo)線。要經(jīng)常地對(duì)學(xué)生進(jìn)行良好實(shí)驗(yàn)習(xí)慣的教育，以免損壞儀器及發(fā)生實(shí)驗(yàn)事故等。

五、實(shí)驗(yàn)后的總結(jié)與反思，使學(xué)生了解誤差概念，并學(xué)會(huì)初步的誤差計(jì)算和分析

除實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備和實(shí)驗(yàn)中的操作外，必須做到實(shí)驗(yàn)后的反思和總結(jié)。必須讓學(xué)生懂得減少誤差首先要發(fā)現(xiàn)它的存在和來(lái)源，其次是確定減少誤差的方法。增加測(cè)量次數(shù)固然可提高平均值的可靠程度，但是作用是有限的，實(shí)際上，只有改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法和儀器，才能從根本上改善測(cè)量的結(jié)果，提高測(cè)量精確度。引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行反思，對(duì)進(jìn)一步理解實(shí)驗(yàn)、深化實(shí)驗(yàn)、完善實(shí)驗(yàn)起著重要的作用。并且通過(guò)反思可總結(jié)實(shí)驗(yàn)規(guī)律，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，揭示實(shí)驗(yàn)本質(zhì)，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)效果。例：做動(dòng)滑輪可以省一半力的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與理論的數(shù)值存在偏大的現(xiàn)象，我們應(yīng)幫助學(xué)生指出，這并不是錯(cuò)誤實(shí)驗(yàn)的原因，而是由于摩擦力存在的導(dǎo)致的結(jié)果，為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更趨于理想，我們應(yīng)想辦法，減少摩擦。組織學(xué)生分組討論，老師加以歸納和總結(jié)。因此在學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)該積極引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行全方位、多角度反思。