利用物理實(shí)驗(yàn) 促進(jìn)素質(zhì)教育

物理學(xué)是建立在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的一門學(xué)科，因而物理教學(xué)必須以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，這也順應(yīng)了物理學(xué)科實(shí)施素質(zhì)教育的要求。在應(yīng)試教育環(huán)境下培養(yǎng)的學(xué)生，雖然基礎(chǔ)知識(shí)扎實(shí)，可是他們的動(dòng)手能力、解決問(wèn)題能力、實(shí)驗(yàn)探究能力不足，所以國(guó)家對(duì)教育進(jìn)行改革，要求全面實(shí)施素質(zhì)教育。比如，物理學(xué)科的教學(xué)要重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，以培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和動(dòng)手能力。近幾年來(lái)，各級(jí)政府加大了對(duì)中小學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器、電教設(shè)備的配套建設(shè)，尤其是城市學(xué)校的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備已基本完善。作為一名物理教師已經(jīng)沒(méi)有任何理由不把實(shí)驗(yàn)教學(xué)放在物理教學(xué)的首要地位。下面談?wù)勗鯓咏柚鷮?shí)驗(yàn)教學(xué)來(lái)推進(jìn)物理素質(zhì)教育。

一、重視演示實(shí)驗(yàn)，提高演示效果

實(shí)驗(yàn)具有真實(shí)性和趣味性，能吸引學(xué)生的注意力，創(chuàng)設(shè)濃厚生動(dòng)的物理情景，能有效刺激學(xué)生的求知欲望，“聽(tīng)過(guò)不如見(jiàn)過(guò)，見(jiàn)過(guò)不如做過(guò)”說(shuō)的就是這個(gè)道理。一個(gè)好學(xué)生要善于從豐富的日常生活中得到對(duì)物理知識(shí)的感性認(rèn)識(shí)。那些物理沒(méi)學(xué)好的學(xué)生，其最大的困難不是智商問(wèn)題，而是不善于觀察周圍生活和生產(chǎn)現(xiàn)象，感性經(jīng)驗(yàn)就不夠，也就導(dǎo)致物理思維能力不夠。因此向?qū)W生演示物理現(xiàn)象，幫學(xué)生創(chuàng)設(shè)物理情景是物理教學(xué)必不可少的環(huán)節(jié)。教師絕不能以“講”實(shí)驗(yàn)代替做實(shí)驗(yàn)，還要想辦法改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，讓實(shí)驗(yàn)效果更明顯。甚至可以增加一些教材上沒(méi)有的實(shí)驗(yàn)，以滿足學(xué)生的需求。演示過(guò)程中，應(yīng)該是教師當(dāng)導(dǎo)演，學(xué)生當(dāng)演員 ，這樣可增加學(xué)生動(dòng)手的機(jī)會(huì)，也能使實(shí)驗(yàn)的可信度提高。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，應(yīng)盡量從日常生活中找材料做實(shí)驗(yàn)，最好是用生活廢品或很經(jīng)濟(jì)的物品，這樣不僅能完成實(shí)驗(yàn)，還能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。比如，讓學(xué)生利用氣球做下列實(shí)驗(yàn)。

（1）做氣體熱脹冷縮的實(shí)驗(yàn)

兩個(gè)相同氣球分別充入等量氣體，然后一只放入冰箱，一只放在火爐旁，過(guò)段時(shí)間比較它們的體積變化情況。

（2）做驗(yàn)證大氣壓存在的實(shí)驗(yàn)

將沾有煤油的棉花放在厚的玻璃瓶?jī)?nèi)點(diǎn)燃，燃燒一會(huì)兒，再將一只充了氣的，雞蛋那么的大氣球（稍大于瓶口）放置在瓶口，觀察發(fā)生的現(xiàn)象（氣球被吸入瓶里）。

（3）做探究物體浮沉條件的實(shí)驗(yàn)

將氫氣充入氣球，氣球能升空。然后向另一氣球人工吹氣，放飛這個(gè)氣球，它卻沒(méi)能飛起來(lái)。引導(dǎo)學(xué)生分析、歸納結(jié)論。

發(fā)達(dá)國(guó)家，比如美國(guó)和日本等，他們對(duì)實(shí)驗(yàn)的重視是我們所不及的，在這些國(guó)家，有的一節(jié)物理課中至少要做一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)，有的物理課是在實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行的。實(shí)驗(yàn)由學(xué)生自己設(shè)計(jì)，器材也要學(xué)生自己動(dòng)手制作。課堂中演示實(shí)驗(yàn)的數(shù)量和質(zhì)量是他們衡量教學(xué)效果的重要因素。

二、用好課本中的實(shí)驗(yàn)資源，讓學(xué)生親身經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)過(guò)程

課本上的學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)就是要學(xué)生自己去探究、去實(shí)驗(yàn)，不能用演示代替，更不能以講代做。要提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，教師就得想方設(shè)法把學(xué)生真正帶入實(shí)驗(yàn)狀態(tài)，引導(dǎo)他們手、眼、腦并用，進(jìn)行有目的地探索實(shí)驗(yàn)。在學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師要認(rèn)真檢查和監(jiān)督。整個(gè)過(guò)程學(xué)生都應(yīng)主動(dòng)參與，而非被動(dòng)接受，這樣他們對(duì)學(xué)到的知識(shí)才能印象深刻，學(xué)到的知識(shí)才是活的。

根據(jù)這一教學(xué)理念，我對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行了一些改進(jìn)，例如把八年級(jí)下冊(cè)《電和熱》的“想想做做”改為學(xué)生的探索性實(shí)驗(yàn)，把啟發(fā)教學(xué)和探究教學(xué)結(jié)合起來(lái)。

先將一額定電壓為1.5伏的小燈泡接入電源電壓為6伏的電路中，讓學(xué)生觀察并思考：“閉合開(kāi)關(guān)，為什么小燈泡很快就燒壞，而導(dǎo)線幾乎感覺(jué)不到它發(fā)熱？”

課堂教學(xué)片段：

1.臺(tái)面上的實(shí)驗(yàn)器材：導(dǎo)線若干，電源，兩節(jié)材料、粗細(xì)相同而長(zhǎng)度不同的電阻絲，滑動(dòng)變阻器和開(kāi)關(guān)各一個(gè)，兩塊大小相同并沾有煤油的布料。

2.啟發(fā)學(xué)生思考：怎樣用臺(tái)上的器材連接成一個(gè)電路，讓兩節(jié)電阻通電發(fā)熱？有幾種連接法？如何判斷電流通過(guò)電阻絲時(shí)會(huì)發(fā)熱？如何判斷哪節(jié)電阻絲產(chǎn)生的熱量多？電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)？讓學(xué)生利用現(xiàn)有器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探索。

3.從學(xué)生實(shí)驗(yàn)方案中選出幾組，引導(dǎo)學(xué)生比較討論。普遍的實(shí)驗(yàn)方法是，先將兩節(jié)電阻絲串聯(lián)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將兩塊布料分別纏掛在電阻絲上，從布料是否冒煙來(lái)判斷電阻絲是否產(chǎn)生熱，從冒煙的多少判斷電阻絲產(chǎn)生熱量的多少。再進(jìn)一步提出問(wèn)題：產(chǎn)生熱量不同是什么因素引起的？這里得到的結(jié)論是什么？讓學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析現(xiàn)象，歸納結(jié)論。這樣既提高了他們的實(shí)驗(yàn)技能，又提高了他們的分析推理能力。一些學(xué)生總結(jié)的結(jié)論是:電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多。這時(shí)教師問(wèn)：結(jié)論成立有條件嗎？有的話，應(yīng)把成立的條件寫上。

4.引導(dǎo)學(xué)生思考：在這個(gè)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，怎么研究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流大小的關(guān)系？要控制哪些量不變？怎么改變電流的大小？最后寫出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。這樣學(xué)生又能進(jìn)一步理解控制變量法。

5.要求學(xué)生將電路連接成并聯(lián)電路，再重復(fù)剛才的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，組織學(xué)生討論：為什么并聯(lián)時(shí)，電阻大產(chǎn)生的熱較少，電阻小產(chǎn)生的熱較多？這與串聯(lián)的情況剛好相反，是否矛盾？為什么？

這樣的課堂，研究氛圍濃厚，學(xué)生參與程度高，自然能夠達(dá)到教學(xué)的預(yù)期目標(biāo)。可是，這要求教師具有高度的責(zé)任感和創(chuàng)造意識(shí)以及奉獻(xiàn)精神，每次實(shí)驗(yàn)前必須做大量的準(zhǔn)備工作（包括知識(shí)和實(shí)驗(yàn)方面）。實(shí)驗(yàn)前，對(duì)新接觸的器材、實(shí)驗(yàn)難點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)，教師都要說(shuō)明。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師要巡視，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，如正確使用儀器，科學(xué)規(guī)范地操作實(shí)驗(yàn)；尊重客觀數(shù)據(jù)和事實(shí)。最后交流和反饋，完善實(shí)驗(yàn)結(jié)論等等。

本實(shí)驗(yàn)經(jīng)改進(jìn)后，實(shí)驗(yàn)效果大大地提高了。

三、利用教材中的“小實(shí)驗(yàn)”，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力

一些教師認(rèn)為教材中的“小實(shí)驗(yàn)”是課外知識(shí)，與考試無(wú)關(guān)，所以不重視，甚至忽略之。然而正是這些小實(shí)驗(yàn)貼近生活，操作簡(jiǎn)易，所以能加深學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的理解，也很好地體現(xiàn)了物理和生活的密切關(guān)系，從而極大地提高了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，學(xué)生的動(dòng)手制作能力和獨(dú)立操作能力也得到了提高。

以九年級(jí)初中物理的《機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化》一節(jié)中的動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理里的第六題為例：在一個(gè)罐的蓋和底各開(kāi)兩個(gè)小孔，將小鐵塊用細(xì)繩綁在橡皮筋的中部穿入罐中，橡皮筋兩端穿過(guò)小洞用竹簽固定。做好后將它從不太陡的斜面滾下。教師可把它當(dāng)作家庭作業(yè)來(lái)布置，要求每個(gè)學(xué)生以作品的形式在全班上展示。展示過(guò)程中，觀察有什么出人意料的現(xiàn)象發(fā)生？怎么去解釋看到的現(xiàn)象？通過(guò)制作和展示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生對(duì)機(jī)械能的轉(zhuǎn)化就有了深刻的印象。

四、最大限度地發(fā)揮實(shí)驗(yàn)室功能，讓學(xué)生盡情享受實(shí)驗(yàn)樂(lè)趣

開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，讓學(xué)生在活動(dòng)課和課余時(shí)間，隨時(shí)可以到實(shí)驗(yàn)室施展身手，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生能力差異，進(jìn)行強(qiáng)弱搭配分組，以強(qiáng)帶弱，達(dá)到共同進(jìn)步的目的。教師適當(dāng)組織學(xué)生進(jìn)行專題研究和探討，學(xué)生也可以根據(jù)自己的情況復(fù)習(xí)已學(xué)的實(shí)驗(yàn)，或做些自己設(shè)計(jì)的小實(shí)驗(yàn)，這將有利于創(chuàng)造能力和學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)。

總之，要提高物理教學(xué)效果和學(xué)生素質(zhì)，實(shí)現(xiàn)由應(yīng)試教育向素質(zhì)教育的轉(zhuǎn)化，必須重視物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

(責(zé)任編輯 易志毅）