初中物理分組實驗教學(xué)的矛盾分析與解決策略

宋文東

(巢湖市黃麓鎮(zhèn)初級中學(xué) 安徽 合肥 238076)

物理學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué).物理規(guī)律的發(fā)展和物理理論的建立都必須以嚴格的物理實驗為基礎(chǔ)，并受到實驗的檢驗.實驗教學(xué)是物理教學(xué)的主要組成部分，是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的主要手段，是提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的主要途徑[1].

現(xiàn)階段，在許多學(xué)校，特別是農(nóng)村中學(xué)，物理分組實驗教學(xué)的現(xiàn)狀不容樂觀.學(xué)校不能提供充足的實驗條件；教師不夠重視，實驗活動開展不正常；學(xué)生實驗素養(yǎng)不足，個性差異較大等等.各種各樣的矛盾、問題影響和制約著實驗教學(xué)的有效開展.因此，著力改善實驗條件，提高師生對實驗課重要性的認識，努力開發(fā)實驗資源，多渠道多手段培養(yǎng)學(xué)生的實驗素養(yǎng)，是解決現(xiàn)存各種矛盾的關(guān)鍵.

1 分組實驗教學(xué)中存在的矛盾分析

1.1 教師對實驗關(guān)注度低與課標對學(xué)生實驗重要性要求的矛盾

物理課程標準指出，義務(wù)教育階段的物理課程不僅應(yīng)注重科學(xué)知識的傳授和技能的訓(xùn)練，而且應(yīng)注重對學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、探究能力、創(chuàng)新意識以及科學(xué)態(tài)度、科學(xué)精神等方面的培養(yǎng)[2].這就是要突出對學(xué)生的實驗教學(xué)，特別是分組實驗.可是在許多學(xué)校，特別是農(nóng)村中學(xué)，教師一方面抱怨學(xué)校沒有很好的實驗條件；另一方面認為上學(xué)生實驗課耽誤教學(xué)進度，從來不帶學(xué)生進實驗室，通過講實驗代替學(xué)生實驗；為了應(yīng)付實驗加試，在臨近考試前對考查的幾個實驗進行突擊性地機械訓(xùn)練，根本無法達到提高學(xué)生實驗?zāi)芰Φ哪繕?

1.2 學(xué)生實驗操作的渴望性和實驗條件的局限性的矛盾

我們都有這樣的經(jīng)歷，學(xué)生一上到有分組實驗內(nèi)容的章節(jié)，課前就有許多學(xué)生向教師打聽是否到實驗室上課.他們都渴望到實驗室去親身體驗實驗探究過程，享受實驗帶給他們的樂趣，更想一展他們的實驗操作能力.可是據(jù)筆者了解，當前農(nóng)村初中能正常開展課程標準中要求的物理分組實驗的學(xué)校寥寥無幾.筆者所在的農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)初中最近幾年在實驗條件的改善上已經(jīng)有相當大的進步，但仍有多個實驗無法正常開展，在實際教學(xué)中，只能改成演示實驗，但教學(xué)效果大打折扣.甚至有的實驗連演示都做不了，只能通過講實驗來草草完成教學(xué)任務(wù).還有的實驗，雖然器材具備，但由于多年不更新，老化、損壞嚴重，即使勉強進行分組實驗，效果往往較差，有時會影響到實驗結(jié)論的正確性.

1.3 學(xué)生個性化要求與實驗整齊劃一的矛盾

初中學(xué)生正處在青春期，他們的個性性格主要就在這一階段形成.因此，他們在學(xué)習(xí)的過程中對知識的接受形式各有差異，有的循規(guī)蹈矩、按部就班地在教師的指導(dǎo)下去學(xué)習(xí)獲取新知，但更多的學(xué)生不愿墨守成規(guī)，希望有一個獨立開放的，并自認為適合自己的個性化的學(xué)習(xí)方式.這在學(xué)生分組實驗課上表現(xiàn)得很突出，而且相當一部分學(xué)生能夠用自己的方法順利完成實驗.但學(xué)生分組實驗一般都有統(tǒng)一的實驗要求，如實驗?zāi)康?、方法、步驟等.教師一般都要求學(xué)生必須按課本或給定的方案進行實驗，這一方面便于教師的統(tǒng)一指導(dǎo)，另一方面也便于對學(xué)生整個實驗過程及完成情況的評價.另外，分組實驗要求在一定的時間內(nèi)完成，但不同的學(xué)生實驗?zāi)芰τ胁顒e，有的學(xué)生如果給他更多的時間，也能很好地完成實驗.可以說，目前大多數(shù)的物理教師對學(xué)生都有這樣統(tǒng)一的要求，很顯然限制了學(xué)生自由發(fā)揮的空間，約束了學(xué)生的成長.

1.4 學(xué)生記憶的短暫性和物理實驗現(xiàn)場的不可恢復(fù)性的矛盾

絕大多數(shù)學(xué)生在學(xué)習(xí)接受一個知識的過程中，光靠一次的大腦刺激不能形成長久的記憶，很快會產(chǎn)生一種短暫性的記憶缺失.因此我們在實際教學(xué)中，需要不斷地對學(xué)生進行重復(fù)性的刺激，如復(fù)習(xí)鞏固、強化練習(xí)等方法，才能讓他們對知識形成牢固的記憶和熟練的應(yīng)用能力.可是一般情況下，一個分組實驗只在實驗課堂上做一次，我們沒有更多的時間一次次地重復(fù)實驗，即使能再做一次，也不能保證兩次實驗是一樣的.也就是說，實驗現(xiàn)場具有不可恢復(fù)性.實驗完成之后，或者過了一段時間后，教師要對實驗過程中的一些技術(shù)性、技巧性、細節(jié)性問題進行回顧和評價.以電學(xué)實驗為例：實驗后，教師會針對學(xué)生實驗中的操作步驟、方法等方面存在的問題展開分析評估，如開關(guān)的通斷、變阻器滑片的位置及調(diào)節(jié)、電流表電壓表的接法、量程選擇、短路開路情況、接線技巧、數(shù)據(jù)的分析處理等等.由于學(xué)生記憶的短暫性，他們對實驗現(xiàn)場的具體情況印象早已模糊，所以很難得到真實有價值的反饋信息.

2 解決策略

綜合以上農(nóng)村中學(xué)物理分組實驗教學(xué)實施過程中存在的各種矛盾分析，這些矛盾嚴重影響學(xué)生實驗的有效開展.盡最大力度解決和緩解這些矛盾，是我們的上級相關(guān)部門、學(xué)校及教師們共同承擔(dān)的任務(wù).

2.1 完善實驗室設(shè)施 提高教師實驗技能

國家正在大力推行義務(wù)教育均衡發(fā)展戰(zhàn)略.目前，城鄉(xiāng)學(xué)校的教學(xué)條件差別很大，實驗室設(shè)備無法比擬，所謂“巧婦難為無米之炊”.因此，上級政府、教育、財政等主管部門應(yīng)借“義務(wù)教育均衡發(fā)展戰(zhàn)略”的東風(fēng)，設(shè)立專項資金，改善農(nóng)村學(xué)校的辦學(xué)條件，購置必須的實驗設(shè)備，保證學(xué)生實驗?zāi)軌蜷_足開齊.學(xué)校也要撥出一定的辦公費用對舊損器材進行及時更新，確保實驗室的正常運轉(zhuǎn).

教育專家說過“你給學(xué)生一滴水，自己要有一碗水”.在農(nóng)村中學(xué)，實驗室沒有配備專職的實驗員，都由任課教師承擔(dān)學(xué)生實驗的組織、安排、指導(dǎo)等工作.在新形勢下，許多實驗設(shè)備進行了更新，實驗方法也有改進.教師要充分認識到實驗教學(xué)的重要性，需要不斷地學(xué)習(xí)充電.相關(guān)部門應(yīng)設(shè)法通過各種方式的培訓(xùn)提高他們的實驗教學(xué)水平，如對實驗教學(xué)內(nèi)容的把握程度、實驗教學(xué)方法的改進提高、課程資源的開發(fā)整合、實驗教具的制作使用等方面從理論上加以培訓(xùn)和指導(dǎo).只有這樣，教師才能更好更有效地指導(dǎo)和幫助學(xué)生完成實驗.

2.2 挖掘?qū)嶒灲虒W(xué)資源 豐富實驗教學(xué)手段

教師在平時的實驗教學(xué)中，應(yīng)結(jié)合自己學(xué)校的實驗條件、學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)多渠道開發(fā)和挖掘?qū)嶒灲虒W(xué)資源，豐富實驗教學(xué)手段.

(1)利用自制教具，補充實驗器材

針對學(xué)校實驗器材的缺乏，教師可采用日常生活中的一些工具、用品代替實驗室儀器，也可自制一些實驗教具來補充實驗室的空缺.如“探究電磁鐵磁性強弱的影響因素”實驗，我們用鐵釘、廢舊的漆包線繞制成電磁鐵，有了充實的實驗器材，分組實驗得以順利開展.教師還可以發(fā)動學(xué)生自帶家中可利用的器具，讓許多本來進行演示的實驗變成了學(xué)生的自主實驗，使物理課堂變得更加活躍.如在學(xué)習(xí)浮力時，我們要做“探究浮力大小與哪些因素有關(guān)” 的實驗，這是分組實驗，但分組實驗前，我們先要學(xué)習(xí)了解浮力產(chǎn)生的原因.在此，我們讓學(xué)生用他們自己準備的去底飲料瓶、乒乓球來做實驗，可以說是“全民參與”，樂在其中，學(xué)生們都非常順利地觀察到乒乓球不浮與浮的現(xiàn)象，再通過教師的點撥，輕松地突破了這一學(xué)習(xí)難點.

(2)建立開放式實驗室，讓學(xué)生自由翱翔

針對學(xué)生的個體差別，我們應(yīng)當把學(xué)校實驗室建立成開放實驗室，利用課外時間讓對實驗感興趣的學(xué)生以及實驗?zāi)芰^弱的學(xué)生進入實驗室，讓他們有充足的時間去實驗、去探究，相信他們一定會取得在實驗課堂上得不到的成功和快樂.當然，這需要我們付出更多的時間參與進來.比如在做電學(xué)方面實驗時，不少學(xué)生電路連接不熟練，實驗課上短短的十幾分鐘內(nèi)，別說完成實驗，就連實驗電路都連不好.針對此現(xiàn)象，我們在中午自習(xí)課的時間讓他們進實驗室，專門進行電路連接的訓(xùn)練，經(jīng)過一次次的失敗與成功，絕大多數(shù)學(xué)生的實驗操作能力有了質(zhì)的飛躍.

(3)扎實開展課外小制作小實驗，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

有時候，學(xué)生實驗并不僅僅局限于實驗室，只要教師有效地進行引導(dǎo)和幫助，我們可以把實驗延伸到實驗室以外.如指導(dǎo)學(xué)生進行課外小制作活動，還可以發(fā)動學(xué)生自主開展家庭小實驗，請家長參與督促，共同見證孩子的收獲與成長.我們每年都要安排一些課外小制作活動，要求學(xué)生完成，并將作品提交進行評選.有聲學(xué)方面的聽筒、笛管，光學(xué)方面的萬花筒、潛望鏡，力學(xué)方面的桿秤、水平儀、重錘線、不倒翁、魔杯、浮沉子，電磁學(xué)方面的電動機等等.實際上，這些小制作難度并不大，但學(xué)生在制作使用過程中，可能要去觀察生活，搜集資料，認識和了解相關(guān)的物理現(xiàn)象、概念、規(guī)律和應(yīng)用等一系列活動，可以說“觸一發(fā)而動全身”.因此，制作一個滿意的作品，使學(xué)生更能體會到物理知識的應(yīng)用及其重要性，從而激發(fā)他們學(xué)習(xí)物理的興趣，培養(yǎng)他們的創(chuàng)造、創(chuàng)新能力.

(4)實現(xiàn)信息技術(shù)與實驗教學(xué)的有效融合，輔助實驗教學(xué)

隨著信息技術(shù)的不斷提高，我們可以充分利用多媒體課堂，將信息技術(shù)與物理實驗教學(xué)有效融合，輔助實驗教學(xué)，實現(xiàn)對實驗教學(xué)的補充.如利用Flash動畫、視頻、仿真實驗室等將一些不方便做的實驗展現(xiàn)在學(xué)生面前.如托里拆利實驗，由于水銀有毒，做這個實驗有一定的危險性，我們就可以用Flash動畫實驗來完成教學(xué).有的實驗過程比較長，短時間內(nèi)根本看不到實驗現(xiàn)象，如固體間的擴散現(xiàn)象，也可以通過仿真實驗室模擬完成.另外，我們可以通過這些形式的實驗展示讓實驗過程進行回放、定格，便于學(xué)生對實驗進行回頭看，從而讓學(xué)生對實驗過程有更加全面完整的評估和分析.當然，這樣的實驗形式畢竟不能和真實的實驗相比擬，卻不失為對實驗教學(xué)的完美補充.

總之，在我們的實驗教學(xué)實踐中，雖然矛盾重重，但只要我們齊心協(xié)力，想方設(shè)法，就一定能夠化解矛盾，將實驗教學(xué)活動開展得有聲有色，實驗教學(xué)就一定能夠取得應(yīng)有的成果.