談高效物理實驗教學

　　物理學是一門以實驗為基礎的學科，實驗教學是物理教學的重要組成部分。通過實驗，可以再現科學家們當年的探究過程，讓學生了解科學探究的一般步驟；通過實驗，可以讓學生更容易地理解物理結論或物理規律，杜絕“死記硬背”的學習方法；通過實驗，能夠激發學生的學習熱情，培養學生的觀察能力、動手能力、分析和解決問題的能力。教育家布魯納曾說：“把一門學科教給一個人，不是要他把結果牢記心頭，確切地說，就是讓他參與知識的獲得與組織過程，認識是一個過程而不是一個結果。”因此，在新的課程標準下，如何開展高效的實驗教學是每位物理教師都應認真思考的問題。
　　1.摒棄傳統的“純理論”的教學思維。
　　在新課程標準下，對物理學科的考查越來越關注學生的觀察能力和動手實驗能力，注重學生科學思維的培養。例如：2009年蘇州中考模擬卷的最后一題：有兩杯沒有粘貼標簽的水和酒精，給出四組器材可供選擇：第一組是鉛筆和橡皮泥，第二組是小石塊和橡皮泥，第三組是天平、量筒和砝碼，第四組是壓強計和刻度尺，請問采用哪組器材不可以將它們區分開來？然后任選一組器材來設計一個實驗方案，辨別哪杯是水，并寫出實驗步驟。這道題目涉及幾個物理實驗，很巧妙地考查了學生的實驗能力。
　　再如：考查物體浮沉條件時，給出了彈簧測力計、裝有適量水的燒杯、塑料瓶、螺母、抹布這幾個器材，要求學生完成探究步驟。如果平時沒有進行相關實驗，學生是很難拿到高分的；在考查滑動變阻器的使用時，正確的使用方法應該是串聯在電路中、采用“一上一下”接線法、開關閉合前應將滑片移至阻值最大處等，但如果并聯在電路中會出現什么情況？接線柱全部接在上方或全部接下方會有什么樣的影響？開關閉合前未將滑片移至阻值最大處會出現什么現象？最大值不同的兩個滑動變阻器，在實驗的時候應該選用哪個，有什么好處？等等。這些問題都必須讓學生通過實驗親自去感受才行，如果不理解單靠死記硬背，則收不到好的效果。與之相類似的實驗題不勝枚舉，可見各地中考對學生實驗技能的重視。以后的中考考查只會越來越向這方面傾斜，這就要求我們在平時的教學中關注學生這方面能力的培養，認識到大力開展實驗教學是物理教學改革的必然趨勢。
　　2.巧妙地利用身邊常見的物體進行實驗探究。
　　有很多的物理小實驗可以用生活物品來做，不一定非得用專門的器材不可。例如：在探究影響壓強大小的因素時，我用礦泉水瓶、自來水和海綿來代替，不僅探究出正確的結論，而且順勢啟發學生思考使礦泉水瓶正放和倒放時對桌面壓強相等的方法，并比較各種方法的優缺點。就這一個小小的礦泉水瓶，可以用它來探究的物理規律還有很多，如：壓力相等的情況下，滾動摩擦比滑動摩擦小；液體內部壓強隨深度的增加而增大，與方向無關；聲音是由物體振動產生的；力可以改變物體的形狀與運動狀態等。利用一把刻度尺可以探究聲音的響度與音調和哪些因素有關，力的作用效果與哪些因素有關，形變大小與外力的關系，等等。利用一根可以彎曲的塑料吸管和激光筆可以從正反兩方面驗證光在同種均勻介質中是沿直線傳播的。這些事例都說明：只要我們善于觀察、善于思考和總結，就一定會把實驗教學搞得有聲有色。
　　3.因材施教，豐富實驗教學手段。
　　物理實驗貫穿整個初中物理教學，教材中不同的實驗有著不同的作用和目的，有些小實驗是為了引出所學的內容；有些實驗通過測量某個新學的物理量，從而達到熟練使用實驗器材的目的；有些實驗是為了探究重要的物理規律……不同的實驗有著不同的要求，對此，我們應該采取不同的教學方式和手段。例如：探究杠桿平衡條件、驗證大氣壓存在、影響動能和勢能大小的因素或探究影響電磁鐵磁性強弱的因素等實驗，現象比較明顯，易于觀察，可觀性比較強，可以采取教師演示的教學方式；對于聲音的產生原因、響度音調的影響因素等簡單的探究實驗或是溫度計、天平、電流表電壓表等實驗器材的使用之類的測量性實驗，則可放手讓學生去體驗；而像平面鏡、凸透鏡的成像規律、滑動摩擦力的影響因素、測定小燈泡的電功率、通過導體的電流與電壓電阻的關系等探究重要的物理規律、實驗操作要求很高的實驗，則需在教師的指導下分組完成；對于某些現象看不見或不明顯的實驗，根據現有條件很難完成的實驗，或是有毒、有害、比較危險的實驗則可采用現代的多媒體視頻、動畫等教學手段。另外，還有一些小實驗可以讓學生在課后完成，將實驗教學拓展到課外，豐富學生課外探究活動。
　　4.優化教學方法，提高課堂效率。
　　一節課只有45分鐘的時間，要使實驗課堂達到高效，必須優化實驗教學方法，我認為可以從以下幾個方面入手。
　　首先，在組織學生進行實驗之前，老師最好能在辦公室先將實驗做一遍，觀察實驗中有哪些需要向學生提醒或說明的，實驗中可能會出現哪些現象，存在哪些實驗誤差，以及實驗數據分析的方法等，這樣能夠做到有的放矢地指導或點撥。例如：在探究動滑輪特點的時候，要特別注意拉力的方向和保證勻速直線拉動。
　　其次，在選擇實驗時，要注意實驗的趣味性和思維性。例如：我在引入“探究物體浮沉條件”的時候，是這樣設計的：首先，準備了一個稍大一些的水槽，然后特地選了一些木塊、石蠟、乒乓球、砝碼、鐵鎖、玻璃球等重量懸殊較大的物體，用手把它們浸沒在水中，讓學生猜想松手后會出現的浮沉情況。接著引導學生思考：為什么有些物體會上浮，有些物體會下沉？有的同學就會說是受重力影響，重的物體會下沉，輕的物體會上浮；還有的會說是密度大的下沉，密度小的上浮。這些都是初學者容易犯的錯誤。接下來，我又做了另外一個實驗：把事先準備好的一個金屬的牙膏皮放入水中，發現它下沉了，然后把它從水槽中撈出，做成中空的兩端封閉的一個橢球形，再把它浸沒在水中，松手后發現它上浮了。
　　再次，對于學生自主探究性的實驗，由于初中學生的知識體系與認知結構還不是十分完善，因此不能盲目地放手任由學生擺弄。初中的物理實驗需要在教師的指導下進行，實驗中某些關鍵性的環節或注意事項等，必須要向學生闡明。
　　最后，對于實驗中出現的誤差不要避而不談，要認真地帶領學生去分析、研究。這樣，可以使學生更全面地認識所做的實驗、了解誤差分析的方法、全面提高學生的實驗能力。最后，還要不斷地鼓勵全體學生積極地參與到物理實驗中來，增加學生的參與度，盡量使教學效果達到最優