初中物理分組實(shí)驗(yàn)教學(xué)的研究

●林 干 李祖君

一、引言

新修訂《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)》增加了“發(fā)揮實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中的重要作用”這一教育主題，并在教育過程中提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)①。物理是一門以觀察和實(shí)驗(yàn)為主，發(fā)現(xiàn)客觀規(guī)律的學(xué)科，大多數(shù)物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)都是在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的②。對(duì)于初二學(xué)生來說，物理是一門既陌生又新奇的學(xué)科，讓他們愛上物理，需激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣。分組實(shí)驗(yàn)不僅可以提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)科學(xué)精神，還可以以實(shí)驗(yàn)探究的方法激發(fā)他們內(nèi)心的求知欲，培養(yǎng)他們的學(xué)習(xí)興趣。實(shí)驗(yàn)教學(xué)法分為分組實(shí)驗(yàn)法、演示實(shí)驗(yàn)法、多媒體仿真教學(xué)。目前分組實(shí)驗(yàn)已經(jīng)逐漸被多媒體和演示實(shí)驗(yàn)所替代。分組實(shí)驗(yàn)教學(xué)的地位日益衰退，大大降低了學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。本文通過對(duì)分組實(shí)驗(yàn)教學(xué)在物理中的應(yīng)用進(jìn)行研究，分析分組實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中得不到重視的原因，并給出一定的解決建議。

二、調(diào)查設(shè)計(jì)以及數(shù)據(jù)分析

（一）調(diào)查問卷的設(shè)計(jì)依據(jù)

本次調(diào)查問卷《實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)初二學(xué)生物理學(xué)習(xí)興趣的影響》是基于不同發(fā)展地區(qū)的物理實(shí)驗(yàn)課的開設(shè)情況和學(xué)生的心理情感因素進(jìn)行設(shè)計(jì)。此次問卷選擇在山東省濟(jì)寧市某縣區(qū)及周邊鄉(xiāng)鎮(zhèn)進(jìn)行，并輔以網(wǎng)頁問答，對(duì)四個(gè)不同學(xué)校進(jìn)行調(diào)查，共發(fā)放問卷234份。此次調(diào)查對(duì)象除了初二學(xué)生以外，還對(duì)在校工作的15 名一線教師進(jìn)行訪談。

圖1 地區(qū)對(duì)學(xué)生物理學(xué)習(xí)影響圖

（二）調(diào)查問卷數(shù)據(jù)分析

根據(jù)調(diào)查結(jié)果顯示，地區(qū)差異對(duì)學(xué)生物理學(xué)習(xí)有直接影響。如圖1，我們可以看到城市地區(qū)有66.67%的學(xué)生認(rèn)為物理分組實(shí)驗(yàn)對(duì)物理的學(xué)習(xí)影響很大，沒有學(xué)生認(rèn)為對(duì)物理學(xué)習(xí)沒有任何影響。相比較而言，在鄉(xiāng)村地區(qū)，認(rèn)為物理分組實(shí)驗(yàn)對(duì)物理學(xué)習(xí)影響很大的和影響一般的比例分別為53.33%和40%，還有6.67%的學(xué)生認(rèn)為實(shí)驗(yàn)對(duì)于物理學(xué)習(xí)沒有什么影響。圖2 是以學(xué)校中物理實(shí)驗(yàn)課的開展情況和學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣為依據(jù)，分析學(xué)生課后利用生活中的“物理學(xué)具”自主進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)的情況。如圖所示，學(xué)校物理實(shí)驗(yàn)開展程度和學(xué)生的興趣對(duì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)呈現(xiàn)比例關(guān)系。當(dāng)學(xué)校實(shí)驗(yàn)開展度和學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣高時(shí)，所有同學(xué)都會(huì)利用身邊的“學(xué)具”進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)。反而言之，沒有學(xué)生會(huì)在課后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。當(dāng)學(xué)生對(duì)于物理學(xué)習(xí)興趣不是特別高，但學(xué)校物理實(shí)驗(yàn)正常開設(shè)時(shí)，會(huì)有62.5%的學(xué)生在生活中做實(shí)驗(yàn)，對(duì)于沒有正常的開設(shè)物理實(shí)驗(yàn)的學(xué)校，學(xué)生自主做實(shí)驗(yàn)的比例只達(dá)到了14.29%，對(duì)實(shí)驗(yàn)很感興趣的同學(xué)在沒有開設(shè)物理實(shí)驗(yàn)課程的情況下，僅有50%的同學(xué)在課下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

圖2 物理實(shí)驗(yàn)開展和學(xué)生學(xué)習(xí)興趣對(duì)學(xué)生創(chuàng)造力影響分析圖

（三）結(jié)果分析

根據(jù)上述分析，學(xué)生對(duì)于物理實(shí)驗(yàn)的開設(shè)在不同的地區(qū)的重視度不一樣。在城市的學(xué)生，由于本身受到家庭教育的影響和學(xué)習(xí)觀的不同，會(huì)非常重視對(duì)于科學(xué)探究能力的培養(yǎng)，對(duì)分組實(shí)驗(yàn)教學(xué)關(guān)注度很高；鄉(xiāng)村的學(xué)生由于長期受到“成績第一”和部分教師教育觀的影響，只注重于成績，對(duì)于物理分組實(shí)驗(yàn)的重視度就明顯低于城市學(xué)生。在學(xué)校的實(shí)驗(yàn)正常開設(shè)情況下，學(xué)習(xí)興趣不特別高的學(xué)生也會(huì)課后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，這是因?yàn)樵谧隽藢?shí)驗(yàn)以后提高了自己對(duì)物理的學(xué)習(xí)興趣，會(huì)對(duì)物理實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生更多的興趣。同時(shí)，對(duì)于進(jìn)行自主實(shí)驗(yàn)更是需要提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。加強(qiáng)在農(nóng)村的教育投入，改善當(dāng)前的教育形態(tài)，在教育教學(xué)中轉(zhuǎn)變教師的教育觀念，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣是物理教學(xué)中亟待改善的部分。

三、優(yōu)化分組實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案的建議

本文通過對(duì)調(diào)查結(jié)果的分析，就如何加強(qiáng)分組實(shí)驗(yàn)教學(xué)法在物理教學(xué)中的應(yīng)用給出以下幾點(diǎn)建議：

（一）改變教師教育觀念

教師是學(xué)生學(xué)習(xí)的指導(dǎo)者、組織者，教師的教育觀念以及教育教學(xué)方法對(duì)學(xué)生的影響非常重要。改變教師教育觀念，將傳統(tǒng)的題海戰(zhàn)術(shù)改變?yōu)榘l(fā)揮學(xué)生主體性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)；改變學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的認(rèn)識(shí)，變灌輸式的填鴨式被動(dòng)接受學(xué)習(xí)為積極主動(dòng)地發(fā)現(xiàn)問題，熱愛學(xué)習(xí)。教師在教學(xué)中做到“授人以漁”而非“授人以魚”。

（二）創(chuàng)設(shè)問題情境，引發(fā)思考，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

正如愛因斯坦所說的“提出一個(gè)問題比解決一個(gè)問題更重要”③。在課堂上提出生活中常見的問題，引發(fā)學(xué)生的思考，讓他們帶著問題去學(xué)習(xí)，在課后用自己的知識(shí)成果來驗(yàn)證心中的疑問，獲得成就感。例如在講授杠桿原理時(shí)，讓同學(xué)們思考一下為什么阿基米德的“給我一個(gè)支點(diǎn)，我將撬動(dòng)一個(gè)地球”這句話的含義，并以指甲剪為例，在使用時(shí)讓同學(xué)們分別在使用時(shí)用指甲剪的前端和后端，比較兩次哪次更費(fèi)力④。同學(xué)們積極參與實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)習(xí)的積極性，提高學(xué)習(xí)興趣。

（三）善于利用生活中的“物理學(xué)具”

生活處處是實(shí)驗(yàn)，初中的物理課的開設(shè)是基于學(xué)生現(xiàn)有的知識(shí)基礎(chǔ)和理解能力的一門課程。然而課堂物理實(shí)驗(yàn)并不能做到面面俱到，讓每個(gè)學(xué)生都有機(jī)會(huì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。在生活中發(fā)現(xiàn)物理，找到生活中的“物理實(shí)驗(yàn)學(xué)具”進(jìn)行自我學(xué)習(xí)也是學(xué)習(xí)物理的一個(gè)有效的方法。例如在學(xué)習(xí)密度知識(shí)后，在生活中比較相同體積大小的橡膠球和鉛球的重量，從比較中體會(huì)密度的概念并加深對(duì)密度的理解。學(xué)習(xí)融化時(shí)，將課堂所學(xué)的知識(shí)在生活中進(jìn)行驗(yàn)證，觀察從冰箱拿出來的冰塊融化的過程，一方面可以加深對(duì)知識(shí)的理解，另一方面可以提高學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)。在生活中自己發(fā)現(xiàn)“學(xué)具”進(jìn)行實(shí)驗(yàn)會(huì)比在課堂中單純的理論教學(xué)效果好的多。學(xué)生從中仔細(xì)觀察，取得成就，會(huì)有更深刻的印象。課下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)會(huì)大大增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，善于引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)生活中的工具，利用生活中的物品進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)，激發(fā)對(duì)物理的熱愛。

（四）充分發(fā)揮開放實(shí)驗(yàn)室的作用

開放實(shí)驗(yàn)室擁有一流的實(shí)驗(yàn)室資源并且配有專業(yè)的教師指導(dǎo)⑤。各個(gè)地區(qū)在當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)條件的允許下，建設(shè)開放實(shí)驗(yàn)室，附近學(xué)?？梢韵嗷サ馗鶕?jù)課程安排進(jìn)行輪流使用實(shí)驗(yàn)室，這樣既增加了實(shí)驗(yàn)室的利用率，也符合教學(xué)要求。根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求規(guī)劃、整理實(shí)驗(yàn)器材，適當(dāng)延長實(shí)驗(yàn)室開放時(shí)間，保證學(xué)生的實(shí)驗(yàn)參與度。

（五）加強(qiáng)鄉(xiāng)村學(xué)校建設(shè)，增大物理實(shí)驗(yàn)室的覆蓋

根據(jù)調(diào)查結(jié)果顯示，物理實(shí)驗(yàn)難以得到課堂重視的一個(gè)重要原因是因?yàn)閷W(xué)校沒有正規(guī)的（或完善）物理實(shí)驗(yàn)室，一些物理實(shí)驗(yàn)只能夠由老師演示，學(xué)生無法親身參與實(shí)驗(yàn)，這也在很大程度上影響學(xué)生對(duì)物理的學(xué)習(xí)興趣。在鄉(xiāng)村，這種現(xiàn)象更為明顯。加大教育投資，貫徹一切為了孩子的教育理念，完善教育設(shè)施，在全國范圍內(nèi)普及教育新理念，杜絕“高分低能”現(xiàn)象。

四、結(jié)論

物理是一門培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神能力和理論性思維的學(xué)科，對(duì)于剛開始學(xué)習(xí)物理的初二學(xué)生來說啟蒙非常重要，在啟蒙中找到合適的方法可以達(dá)到事半功倍的效果。實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生來講既新奇又有吸引力，在教育教學(xué)過程中注重實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中的重要作用，發(fā)揮物理學(xué)科自身的優(yōu)勢(shì)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。因此要讓學(xué)生在玩中學(xué)、在學(xué)中用，在學(xué)習(xí)中使其既知其然又知其所以然，調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性。

注釋：

①教育部.義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2011 年版）[M].北京：北京師范大學(xué)出版集團(tuán)，2012

②孫志野.淺談物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)[J].中國校外教育,2018(23):114

③康安福,崔雪梅.初中生物理實(shí)驗(yàn)興趣培養(yǎng)的研究——以某市兩所初中為例[J].教育教學(xué)論壇,2015(22):243- 244

④趙振宇,黎莎.初中物理教學(xué)與學(xué)生生活的融合——以“透鏡”教學(xué)為例[J].物理教學(xué),2019,41(09):45- 48

⑤李祖君,于雪苓,侯憲春,劉力強(qiáng).深化培養(yǎng)學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?提升師范生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力[J].經(jīng)濟(jì)師,2016(03):213- 214

⑥Ismo T. Koponen,Terhi M?ntyl?. Generative Role of Experiments in Physics and in Teaching Physics: A Suggestion for Epistemological Reconstruction[J].Science&Education,2006,15(1)