實驗教學各要素整體功能

程小凌

摘要本文闡述了中學物理實驗的作用，并分析了當前物理實驗的現狀，提出實驗方法的改進措施。

關鍵詞實驗教學的作用實驗教學現狀改變實驗方法整體性功能

物理學是一門以實驗為基礎的學科，當前很多學生在物理學習中會出現基本概念理解不深和掌握不牢的現象，這與在教學中物理實驗教學比較薄弱有關。那么如何落實實驗教學，使它在教學過程中發揮作用呢？

1 物理實驗對物理教學的作用

實驗教學能使學生有效地掌握物理基礎知識，在教師啟發下，通過觀察、量度獲取最典型的感性認識，通過最簡捷的思維活動建立概念，總結規律，并把理論知識應用于實踐，對于中學生來說，可以從中求得對基本知識比較深入地、牢固地掌握和初步的運用。在中學物理實驗教學過程中，學生處于主體地位，只要組織得當，學生就可以逐步取得探索物理知識的主動權，掌握學習方法，培養自學能力，為今后系統的學習現代化科學技術或生產技能打下良好的基礎。

實驗可以幫助學生弄清物理現象原理，掌握物理基本規律,在學習物理過程中，要形成物理概念和認識物理規律，首先必須要有一定的感性認識。這種感性認識可以來源于學生的生活環境，也可以來源于實驗所提供的物理事實。通常，從生活中得到的感性材料多來自復雜的運動形態，僅通過簡單的講解有時會遇到很大的困難，運用實驗則可以提供精心選擇的、簡化和純化的素材，它能夠使學生對物理事實獲得證明，有更加具體的認識。物理基本規律是通過研究各種具有共同屬性的物理現象，經過高度概括而抽象出來的，對于難理解又抽象的概念和規律，就要更加直觀地教學，變不見為所見，變難理解為好理解，形象而具體的教學才能取得更好的教學效果。

培養學生的科學態度和嚴謹作風 ，科學的實驗方法本身就要求實事求是的態度，因此，在實驗中，我們要嚴格要求學生：實事求是，忠于實驗數據；尊重客觀事實，避免主觀臆斷；嚴謹治學，理論聯系實際；吃苦耐勞，不怕困難和失敗；活躍思維，培養創新精神。

實驗能培養學生學習物理的興趣，激發學生的求知欲望實驗具有真實、形象、生動的特點，尤其對中學生有很強的吸引力，極易引起他們的直覺感受興趣，激發他們的求知欲望，使學生的興趣不只停留在被觀察的物理表象上。其次，實驗是一種有目的性的操作行為，學生在觀察的基礎上，很自然會產生一種自己操作的欲望。讓學生自己動手實驗，不僅可以滿足學生的操作愿望，還可以發展學生探索知識和規律的興趣，進而發展學生的認識興趣。

總之，實驗教學在中學物理教學過程中是作用是非常大的，但根據目前的實際教學情況看來，實驗教學存在很多問題。

2 當前中學物理實驗教學現狀及其存在的問題

一方面很多學校物理實驗室的條件差，實驗儀器達不到教學大綱的要求，實驗也就無法開展。而且開展實驗，老師就必須花費很多時間去準備實驗。問題是在很多中學里物理教師很缺乏，一個老師要上好幾個班的課，一天下來多達四、五節課，哪里來的時間準備實驗呢？科技技術的飛速發展使得多媒體技術在教學中得以運用，很多老師很依賴它，比如說：最近幾年出現了很多模擬實驗，老師只要輸入數據，一個實驗就可以呈現它的過程，根本不需要時間去準備，所以實驗課就成了看實驗課，根本不需要學生動手，學生只記得一些模糊的實驗過程，怎能真正理解它，運用它呢？另一方面由于認識上的誤區，教師在實驗教學組織上、在教學過程中、在物理成績的考核上都存在著問題。例如：由于教師不愿在實驗教學方案的設計上下工夫，導致實驗教學方法形式單一性；單純為了完成教學任務而安排實驗，對學生實驗能力的培養沒有計劃、沒有目的。同時對引導學生積極、主動地學習和培養學生獨立思考的能力的指導思想不夠明確。在實驗教學中沒有體現學生的主體性，學生在實驗過程中只是機械模仿，缺少動手和動腦的機會，能力得不到相應的提高。再者實驗教學方法陳舊，教學方式呆板，從教學內容到教學方式沒有給學生留出足夠的發展空間。就學生分組實驗來說，教材從實驗目的、實驗原理、儀器、操作步驟到注意事項、寫得面面俱到。然而每次實驗課教師還要花相當長的時間講實驗目的、原理……然后學生照著現成的實驗步驟或跟著教師動幾下，取幾個數據，實驗就算完成了。這樣做實驗收獲不大。而且現階段往往是一個班的學生同一時間做同一個實驗，用同一種方法、相同的儀器在規定時間內做完，得出同一結論，這樣就有可能導致部分學生看別人怎么做，自己就怎么做，特別是兩人合做時，有極少數學生只看不動手，也不留心實驗觀察，不記錄有關數據，更談不上去思考。這種教學模式不利于提高學生發現問題和解決問題的能力，不利于引導學生突破思維定勢這個思維障礙，不利于學生創新思維方法的形成，不利于學生智能的發展。筆者認為存在種種問題關鍵還是在學校沒有認識到實驗教學的重要性和實驗教學方法陳舊以致無法落實，所以實驗教學方法的好壞也直接影響實驗教學，以致影響到物理教學。

3 改變實驗教學方式

在改變實驗教學方式中，我們堅持教學的科學性原則，結合學生的認知規律，物理實驗教學各要素由課內到課外，把演示實驗和學生實驗統一安排，把小制做、實驗競賽適時調整。在實驗內容上把科學知識、生活知識全面考慮、互相滲透。在實驗能力方面把獲取知識、科學觀察、獨立操作、培養實驗技能、發揮聰明才智安排于合理的結構中，在時間分配上，任課老師、實驗員、學生之間相互協調。充分發揮各部分互相聯系、互相作用的整體功能。

3.1 開展多項實驗活動，形成分工合作制

課堂演示實驗教學、學生實驗、小制做、實驗競賽四個要素組成的實驗教學系統的總功能，它們不是單獨地體現出來而是通過它們之間的特殊聯系間接地、綜合地表現出來，形成系統性。例如在《壓強》這一章的實驗教學中，在課堂教學中教師可以讓實驗員準備好演示實驗，這樣可以減少上課老師的負擔，而且可以促進老師多用演示實驗進行課堂教學。演示實驗還可以調動學生的積極性，激發學生興趣，老師可以根據教學進度由課堂內轉向課堂外，課堂提出問題，要求學生尋找生活中還有那些和壓強知識有關，利用家里的器材來驗證你剛才老師所講的知識點，并回答上面提出的問題。學生通過自己再一次實驗加深對概念的理解，增添了學生積極進行實驗的信心。在學完了這一章以后，老師可以舉行一次實驗競賽。這樣，通過課內、課外，演示實驗和自己動手做實驗的有機聯系，學生既學到了物理知識，又會運用于生活，更重要的是培養了學生利用物理實驗解決實際問題的能力。這些效果只有通過整體結構這個實驗教學體系才能取得。單靠演示實驗，學生實驗在有限的時間內是難以達到的。因此，每個學期，根據教材進度制定教學方案，確定總體目標，建立配套的組織和確定專人負責，使各個部分為達到這個目的要求而采取相應的措施，從而發揮整體結構的優勢。

3.2 提高課堂實驗教學效果

實驗教學能否達到最優化，系統各部分能否協調運轉，關鍵的問題是看我們在課堂教學中能否激起學生學習興趣。如果學生對實驗感到乏味，那是難以達到目的的。興趣的培養必須是通過多種途徑，多種形式綜合進行。物理學科是一門實驗科學，剛剛入學的學生如果引導得好，要提高學生的興趣應該是不難的，關鍵是老師要把實驗教學放在一個很重要位置來抓。中學物理的42個學生實驗，700多個演示實驗，進行逐一研究，在揭示物理規律的原則下，每一個實驗都做一些趣味性改進。如在演示動量守恒定律中，可以把瓶子改成飛機形狀，然后點燃酒精，就像兩個飛機突然起飛，學生感到十分驚奇。從而引起了學生的興趣，增添了學生學習知識的積極性。為了充分發揮學生的主體作用，在演示實驗時，吸收少數學生參加演示實驗，為做學生實驗時培養了一批骨干。這樣在演示實驗時，同學們觀察十分認真，收到良好的效果。

3.3 抓好學生實驗，培養學生動手能力

在上課時通過演示實驗，學生已經對物理很多現象感興趣了，充分調動了學生的積極性，通過演示實驗調動了學生的積極性，同學們躍躍欲試。在這種情況下，學生對學生實驗就非常重視了。所以就把工作落到實處，任課老師和實驗員之間相互合作，由實驗員把儀器擺好，上課時由實驗員和老師一起監管，這樣一來，學生在做實驗時可以保證課堂秩序不亂。在實驗過程中除了要求學生用科學的態度做好實驗外，更重要的是要求學生寫出實驗報告，這是將感性知識上升為理性認識的一項重要工作。通過認真檢查學生的實驗報告，促使學生在實驗過程中，正確理解原理，明確實驗目的，認真設計步驟，詳細記錄數據，分析實驗結果。特別是一些實驗出現了誤差后，要求學生認真討論，分析產生誤差的原因，使學生逐步形成了一 種嚴肅認真，一絲不茍的學風。

3.4 舉辦綜合性實驗競賽培養創造型人才

學生在學生實驗課時已經掌握了一些基本的實驗操作能力，為了鞏固實驗教學的質量，更重要的是培養學生的創造能力，老師可以在課外舉行一些實驗競賽，小制做、小發明競賽，每學期定時舉辦兩次規模較大的實驗競賽活動。這樣既增加了學生學習物理興趣，又培養了學生集體主義思想和設計能力，特別是有自卑心理的差生，當發現自己能夠設計比較新穎的作品，一種“我能學好物理”的自信心油然而生。在實驗競賽過程中，也能夠更好的培養學生的創新能力和學習物理興趣。