實驗教學(xué)是初中物理的敲門磚

何永

新課改下的初中物理實驗教學(xué)應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生由直覺興趣、操作興趣、逐步轉(zhuǎn)化為因果認識興趣和概括性認識興趣。

科技的飛速發(fā)展，多媒體進入課堂，使得部分教師過分追求、迷戀多媒體模擬物理實驗。有的教師直接用物理實驗教學(xué)課堂實錄光盤或從網(wǎng)上下載的物理實驗教學(xué)課件進行實驗教學(xué)，還美其名曰運用現(xiàn)代化教學(xué)手段。學(xué)生僅僅成為大屏幕上實驗的觀看者，只能感受到課件的神奇畫面，忽略了實驗實際操作的本質(zhì)。物理學(xué)是一門實驗科學(xué)，學(xué)習(xí)物理知識需要從實驗探究入手。所以，要使所有的物理課都在實驗室里上課，即上物理課的教室就是實驗室，實驗室就是教室。教師邊講課邊實驗，邊實驗邊講課;學(xué)生邊學(xué)習(xí)邊實驗，邊實驗邊學(xué)習(xí)。這樣的學(xué)習(xí)環(huán)境，不僅使學(xué)生學(xué)習(xí)到了物理知識，同時也培養(yǎng)了學(xué)生的操作技能和創(chuàng)造能力。

這就要求教師除借助于生動風(fēng)趣的語言，有趣的神秘的物理現(xiàn)象、偉大的物理學(xué)家和物理學(xué)史上的故事來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣外，還要有目的、有計劃地設(shè)法培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)物理的積極動機和主動探索物理問題的習(xí)慣，以使學(xué)生長久地保持對物理的興趣。例如：我在指導(dǎo)學(xué)生做“觀察水的沸騰”實驗時，要求學(xué)生對比沸騰前后氣泡的大小變化，并提出思考問題：為什么水在沸騰前氣泡先大后小，沒到水面就消失了;而沸騰時氣泡先小后大，到水面處破裂開來？讓學(xué)生帶著問題去查閱資料，尋找答案，從而增強了學(xué)生主動探索物理規(guī)律的興趣和能力。在進行物理實驗時，可根據(jù)實驗所提供的信息，實驗提出的器材，學(xué)生掌握知識的深淺，從不同方向和不同方面來探究實驗，尋找多種處理實驗的方法。培養(yǎng)發(fā)散性思維可采取以下策略：

a.從基本原理出發(fā)，多方面、多途徑地尋找處理實驗問題的方法。如：在研究“浮力大小與物體浸入液體中的深度有何關(guān)系”的實驗中，除利用填表法分析處理實驗數(shù)據(jù)外，還可以用圖象法分析，使實驗結(jié)果更形象、直觀，更易于理解。

b.從新的角度出發(fā)，想他人所未想，克服思維定勢的影響，思考獨到處理問題的方法。如在“測量小燈泡的電阻”實驗中，除采用“伏安法”測電阻外，還可以啟發(fā)學(xué)生用“伏阻法”、“安阻法”等完成實驗。

c.改變某些儀器的功能，培養(yǎng)學(xué)生的求異思維。如電流表或電壓表經(jīng)過改裝可以成為汽車上的油量表，無液氣壓計可以改裝成測量高度的高度計等。

d.不斷地改進常規(guī)實驗，以克服學(xué)生思維定勢的影響。如：在做“滑動摩擦力的大小與什么因素有關(guān)”的實驗時，有很多學(xué)生會誤認為滑動摩擦力的大小與接觸面積有關(guān)，面積越大，滑動摩擦力越大。這時可取一個各表面粗糙程度相同的長方體木塊，分別讓它平放、側(cè)放和立放在同一水平桌面上，測量出三種不同情況下的摩擦力，然后進行比較、分析和驗證。

e.將生活中常見的物體制成教具，演示有關(guān)實驗，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)造性思維。如：在做“光的色散”實驗時，如果沒有三棱鏡，可以在深盤中盛上一些水，盤邊斜放一個平面鏡，使太陽光照射在平面鏡上，并反射到白色的墻壁上，觀察墻壁上反射光的顏色。

g.引導(dǎo)學(xué)生一物多用，挖掘?qū)W生的實驗潛力。如，利用雞蛋可以做壓強實驗，大氣壓實驗，物體的浮沉實驗等。

目前多數(shù)實驗項目仍為驗證性實驗，實驗教學(xué)方法仍為機械式的學(xué)生“跟著教師走”，甚至教師“牽著學(xué)生行”，走完“程序化”的步子，實驗也就結(jié)束了。體現(xiàn)不了學(xué)生在實驗課教學(xué)中的主體地位，忽視了在實驗教學(xué)中激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。因此學(xué)生感到實驗課枯燥無味，沒有學(xué)習(xí)興趣。一旦讓學(xué)生獨立操作或換個實驗項目，便目瞪口呆，束手無策。改革的思路應(yīng)該是：一方面，要減少單一的驗證性實驗，增加綜合性、設(shè)計性、創(chuàng)造性的實驗內(nèi)容和方法;另一方面，要與時代特征和社會發(fā)展的趨勢來審議過去的實驗內(nèi)容和方法，要客觀地，實事求是地研究傳統(tǒng)的實驗內(nèi)容，實驗方法存在的問題，要注意吸收新知識、新方法和新成果，注意應(yīng)用實驗研究和實驗教學(xué)的現(xiàn)代化手段，不斷充實新實驗教學(xué)內(nèi)容，更新實驗課教學(xué)方法。

在實驗課教學(xué)中，我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生的另一種傾向：學(xué)生以為實驗課只要學(xué)會實驗操作就行了，不重視實驗結(jié)果，因此有的學(xué)生在處理實驗數(shù)據(jù)的過程中，不知道保留幾位有效數(shù)值，不會進行誤差分析，甚至不會畫實驗數(shù)據(jù)相關(guān)關(guān)系圖，更不能從實驗數(shù)據(jù)中歸納出普遍規(guī)律的現(xiàn)象和推理。針對這些情況，我們根據(jù)不同的實驗，讓學(xué)生學(xué)會處理不同的實驗數(shù)據(jù)和誤差分析，并做出實驗數(shù)據(jù)相關(guān)的關(guān)系圖，并根據(jù)實驗數(shù)據(jù)進行歸納，推導(dǎo)等訓(xùn)練，然后再寫出實驗報告。通過這些措施和手段逐步提高學(xué)生對實驗數(shù)據(jù)的整理歸納，分析推理的能力，最終讓學(xué)生認識到掌握實驗操作技能只是實驗課教學(xué)目的之一，更重要的是通過觀察和實驗來分析驗證某些定律和假設(shè)，建立某些法則并找出規(guī)律性的東西，從而道出事物的原因和結(jié)果。由于初中實驗往往跟我們的生活聯(lián)系十分密切， 所需的器材比較簡單易找。因此， 做為一名中學(xué)物理教師應(yīng)該具備自制教具開展低成本實驗的能力。學(xué)會利用我們?nèi)粘Ｉ钪械默F(xiàn)有的物品， 及學(xué)生身邊的物品來做實驗。例如：1.用水和玻璃做光的色散實驗2.在玻璃上滴上一滴水做凸透鏡等等， 這些器材學(xué)生都非常的熟悉， 隨手都可以得到， 更有利于使學(xué)生明白物理就在身邊， 物理與生活聯(lián)系非常緊密。低成本實驗取材簡單， 常常使用日常用品甚至廢棄物品取代實驗室專用器材， 因而花費很少， 因此要善于發(fā)現(xiàn)身邊的“低成本實驗”。

使用身邊隨手可得的物品進行探究活動和各種物理實驗， 可以拉近物理學(xué)與生活的距離， 讓學(xué)生深切地感受到科學(xué)的真實性， 感受到科學(xué)和社會、科學(xué)和日常生活的關(guān)系。另一方面， 要大力開發(fā)和利用日常生活用品作為教學(xué)用具， 由于這些物品本來的用途并不是進行物理實驗， 所以這種做法本身就是一種創(chuàng)新。當然利用日常生活用品做實驗， 對教師的業(yè)務(wù)素質(zhì)要求較高。不僅自己要動手參與設(shè)計和制作， 還需要指導(dǎo)和幫助學(xué)生進行小制作、小發(fā)明。不僅需要專業(yè)知識， 還需要一定的動手能力。所以加強教師知識培訓(xùn)和專業(yè)素質(zhì)培訓(xùn)也是非常重要的。