優化分組實驗課的策略

張偉

(灌云縣實驗中學 江蘇 灌云 222200)

分組實驗課是學生通過動手操作、動腦思考，對有關物理概念、定律進行探究、檢驗以及對物理量的測量，從而進行理論思考、升華的動態過程，是培養學生實驗能力的主陣地，是物理教學過程中非常重要的一部分.但筆者在多年的教學中發現，分組實驗教學在實施過程中通常效率較低，不能達到培養學生實驗能力的目的.

本文主要從教學實踐的角度，探討提高分組實驗效率的策略.

1 傳統分組實驗教學中存在的問題

1．1 學生在操作實驗前注意力難以集中

由于分組實驗課只占物理課的少部分.教師一提上實驗課，學生往往熱情高漲，表現出很高的積極性.進入實驗室后，由于好奇，大部分學生會立即把注意力集中到實驗器材上，擺弄器材，甚至動手實驗，弱化了教師講解實驗原理和介紹實驗器材的效果，導致教師在講臺上講解示范，學生在實驗桌旁“議論紛紛”、“擺弄器材”，實驗室里亂哄哄；學生接收的視聽信息互相影響；教師對學生實驗中的安裝技巧、注意事項，對記錄的數據如何分析和處理等難以有效貫徹，從而降低了教師的引導作用.

1．2 學生實驗效果不理想

由于學生在實驗的前期階段只專注器材及安裝，聽講效果不佳，導致實驗進展緩慢.例如在做“伏安法測電阻”的實驗中，學生由于連接電路不熟練，延緩了實驗時間，但是實驗又必須在規定時間內完成，有些沒有完成實驗的學生由于害怕老師批評，就主觀拼湊、編造數據.教師也由于條件限制，難于對學生的操作和數據進行有效反饋，失去了對錯誤操作和錯誤數據進行糾正的機會，實驗效果不理想，達不到培養學生實驗能力的目的.

2 提高分組實驗課效率的策略

傳統分組實驗課中培養出來的學生操作技能是有限的.我們從每年中考前的理化生實驗操作考試中發現，很多學生面對做過的物理實驗不熟練，進而表現為神情緊張，不能按時完成實驗.那么，如何才能發揮分組實驗課的功能，最大限度地提高分組實驗課的效率，就需要我們認真探索和總結.筆者經過多年的摸索，總結出一套做法如下.

2．1 優化分組為實驗課的順利進行打好基礎

(1)根據學生動腦、動手和組織能力進行優化組合

通過詢問班主任，了解每個學生的個性特征，分列名單.同時詢問同一年級授課老師，了解每個學生的動腦分析能力和動手實踐能力，找出動手動腦能力較強的“技術尖子”；然后根據掌握的材料，選組織能力較強的學生當小組長.其責任是：維護本小組的實驗紀律，調控組員在實驗中的動手次數，并向教師報告突發情況.

(2)將男、女生搭配分組

心理學指出，男生好動，頭腦靈活，女生認真、心細；實驗分組時要充分注意這一點，將男、女分別搭配在小組中，這樣可使男、女生都能發揮特長，達到優化組合的目的.

2．2 設計分組實驗卡為順利完成實驗鋪平道路

針對學生進入實驗室后，好奇心強，不能專心聽講的特點，筆者設計了分組實驗卡(見附錄)，內容包括實驗名稱、實驗目的、實驗器材、實驗步驟、實驗討論等項目.在進入實驗室前，學生通過預習分組實驗卡，就能知道實驗該怎么做.為了加深印象，在學生進入實驗室時，筆者把分組實驗卡投影到大屏幕上，忘記帶卡的學生通過觀察大屏幕即可知道怎么做.這樣上課時，教師不用多講話，就能保證學生實驗順利進行.

2．3 充分發揮教師的主導作用

(1)檢查預習情況

實驗課前教師要給學生布置任務：預習實驗內容，熟悉分組實驗卡，明確實驗目的、原理、研究對象、所需材料.弄清步驟.上課時教師要對學生預習的內容進行檢查.

(2)及時介紹新儀器、新設備

學生進入實驗室后，對實驗臺上的儀器很感興趣，但對新儀器還缺少了解，對其性能及使用方法和注意事項還一無所知.因此在學生動手操作前，首先向學生介紹新儀器、新設備，并進行必要的示范操作(最好是課前教師把規范操作做成視頻，在上課時播放.在此過程中，要求各實驗小組長管理好本組成員，認真聽講)，如“觀察水的沸騰”實驗中，學生第一次接觸鐵架臺、酒精燈等儀器.教師播放視頻，介紹鐵架臺及附件的名稱、功能及怎樣調節其高度；介紹酒精燈的正確使用方法.

(3)巡回輔導、解答疑難

學生操作時，教師不斷巡回察看，記錄學生實驗過程中生成的新問題，面對面地點撥實驗困難的學生.要教會學生觀察方法、操作方法、分析方法，充分調動學生的積極性.

2．4 重視對實驗情況的分析總結

有的教師對學生的分組實驗，往往忽視分析總結，學生往往只知其一,不知其二.因此教師對實驗的分析總結也是一個非常重要的環節.

(1)引導學生根據實驗結果總結出相關規律

如“用電流表測電流”、“用電壓表測電壓”這兩個實驗結束時，教師要引導學生得出：“在串聯電路中，各處的電流都相等，電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和；在并聯電路中，干路中總電流等于各支路上的電流之和，同一并聯各支路兩端的電壓相等”等規律;在“探究杠桿的平衡條件”這個實驗中，學生測出幾組動力、動力臂、阻力、阻力臂.(讓學生自己得出杠桿的平衡條件比較困難)引導學生通過計算得出杠桿的平衡條件為

動力× 動力臂 = 阻力×阻力臂

(2)引導學生思考分組實驗卡上的討論題

在實驗結束后，引導學生思考分組實驗卡上的討論題，以培養其發散思維能力.如在“用天平和量筒測固體和液體的密度”這個實驗結束時，可提出：測固體密度的步驟一和步驟二能不能互換？如果能互換，測量的結果會怎樣？偏大還是偏小？在測鹽水的密度時，比較方案A與方案B，哪個方案誤差小？實驗中量筒損壞了，如何利用剩余器材測密度？學生設計好方案后，應鼓勵學生用自己設計的方案測量密度，讓學生體驗創造帶來的樂趣.

(3)要求學生清點整理實驗用品

做事應有頭有尾.當學生做完實驗后，要求他們整理實驗用品，物歸原處.對整理好的小組給予表揚，差的要批評，這樣能使學生養成一絲不茍，做事善始善終的良好品德.

以上四個環節是上好分實驗課的關鍵.幾年來的實踐證明，效果很好;不僅強化了實驗操作的規范性，縮短了實驗時間，而且激發了學生學習物理的興趣，調動了學生做實驗的積極性和主動性，同時培養了學生的觀察能力、操作能力、思維能力與小組合作能力，大大提高了物理分組實驗課的效率.

附： 分組實驗卡——測量物體的密度

(1)測量金屬塊的密度

實驗目的：練習使用天平和量筒測量金屬塊的密度

實驗器材：天平,量筒,燒杯,水,金屬塊,細線.

實驗步驟：

1)從盒子中取出天平，放在水平桌面上，調節天平平衡.

2)把金屬塊放在天平的左盤，通過增減砝碼和移動游碼使天平平衡，讀出金屬塊的質量m.

3)向量筒中加入適量的水，讀出體積V1.

4)用細線系好金屬塊，把金屬塊放入量筒中，讀出總體積為V2.

實驗討論：

1)如何測量蠟燭的密度？(蠟燭浮在水面上)

2)上述實驗中，缺少量筒，如何測量金屬塊密度？

(2)測量鹽水的密度

實驗目的：練習使用天平和量筒測量鹽水的密度.

實驗器材：天平,量筒,燒杯,鹽水.

實驗步驟：

方案A

1)調節天平平衡.

2)用天平測量出空燒杯的質量m1.

3)向燒杯中倒入適量的鹽水，用天平測量出總質量m2.

4)把燒杯中的鹽水倒入量筒中，讀出鹽水的體積V.

方案B

1)調節天平平衡.

2)向燒杯中倒入鹽水，用天平測量出總質量m1.

3)將燒杯中的鹽水倒一部分到量筒中，讀出量筒中鹽水的體積V.

4)用天平測量出剩下鹽水的燒杯質量m2.

實驗討論:

1)比較方案A與方案B，哪一種誤差較小？

2)在測量鹽水密度實驗中，小明同學打壞了量筒.老師說，利用水和燒杯也能測量出鹽水密度.請你設計實驗方案.