初中物理學生分組實驗及其效果

張偉

物理是幫助學生認識世界的學科，在學習的過程中能獲得各種各樣的技能和方法，以及豐富的科學思想、科學精神和科學態度。只有經過動手、動腦親自參加各種科學探究活動，才能更深刻準確地理解和掌握物理科學知識。物理課內的科學探究活動主要包括課內的教師演示實驗、學生分組實驗。在以往的教學中，教師往往更注重演示實驗，為了減小課堂教學的難度，甚至把學生分組實驗也簡化為演示實驗，這樣就只增加了學生的感性認識而缺乏對事物的理解。在現行的課堂標準中，不僅注重知識和技能，更注重于過程與方法、情感態度與價值觀的培養。所以嘗試進行更為科學的學生分組實驗。在課堂中進行學生分組實驗，對教師提出更高的要求，為了搞好學生分組實驗，教師主要從以下幾個方面著手。

1 學生分組

對于學生實驗大都要進行分組。科學合理的分組建立在對學生的基礎知識水平、動手操作能力、自我控制能力的充分了解和掌握的基礎之上。一般情況下，要優等生、中等生、學困生交叉分組，避免有的組都是優等生，而有的組都是學困生，造成組與組中間的學習能力差別過大；同時兼顧學生的自我控制能力，保證課堂的秩序活而不亂。對于組長的人選可以組內推選，要能夠帶領大家共同完成實驗學習的任務，學習能力與責任心并重。對于優等生、中等生也要考慮動手操作能力，盡力做到文化知識與操作能力相結合，從而順利完成整個實驗操作過程。

在實驗時，應是一人為主，其他人為輔，輪流為主，讓每個學生都有親自動手參與的機會。但多為優等生先做，其他學生觀摩，然后順序進行。在實驗中會有一些動手能力強的學困生嶄露頭角，教師要給予恰當的鼓勵，并在基礎知識上多多點撥，從而增強他們的學習信心，把此作為學習奮起直追的起點。

2 做好實驗前的準備工作

學生分組實驗的難度遠遠大于教師的演示實驗。首先體現在課前準備上。教師演示實驗時，只要有足夠的知識儲備，只需要在課前準備一套實驗器材，在課前先操作一次，提前發現問題、解決問題，整個過程完整流暢，就可以準備上課了。而學生分組實驗就要進行更為細致的準備工作。

導學案的準備 如在做“凸透鏡成像實驗”前，學生要先掌握光的折射、凸透鏡對光的作用等，當然這些知識在前幾課時已經學過了，教師要嚴格把關檢查這些基礎知識的掌握情況。另外，在進行實驗前，要明確實驗的目的、操作步驟等，這些內容可以用導學案的形式呈現給學生，引導他們做好實驗前的準備。

在“凸透鏡成像”的實驗中，組裝器材要把燭焰、凸透鏡和光屏按順序安裝在光具座上，并調整它們大約在同一高度，這樣做的目的是使像成在光屏的中央。教師可以根據學生的實際能力水平這樣設計導學案：

1）把蠟燭、凸透鏡、光屏依次安裝在光具座上，這里的依次安裝是指（ ）；

2）為了使燭焰的像成在光屏的中央，應調整燭焰、凸透鏡、光屏，使它們的中心（ ）；

3）保持凸透鏡的位置不動，使燭焰由遠及近地靠近凸透鏡，觀察光屏上的像的變化情況；

4）記錄實驗數據和實驗現象（表1）。

在實驗難度大時，可細化導學案，逐步展開問題，層層引導學生完成實驗過程。

實驗器材的準備 學生分組實驗的器材準備工作任務量大，少則七八組，多則十幾組，教師在準備時要對每組器材都實際操作一遍，以便能夠及時發現問題，提前處理。如在做“小燈泡的電阻”這一實驗時要檢測導線、電流表、電壓表、滑動變阻器、開關、小燈泡、電源等器材是否能正常工作，教師就必須提前全部檢查一遍，而且還要準備備用器材，以便在實驗過程中對出現問題的器材進行及時更換。

3 教師對實驗過程的指導作用

學生分組實驗是以學生為主體的課堂活動。但教師并不是置身事外，在整個課堂活動過程中，為達到課程的三維目標，要求教師有更高的道德操守和專業素養。對學生在實驗中出現的各種問題給予正確的指導。在實驗中與學生進行交流探討，發現問題，解決問題，達到教學相輔的目的。如在“測小燈泡的電阻、電功率”等實驗中要用到滑動變阻器，在演示實驗時，只強調接線柱的接法，沒有詳細解釋移動滑片時手應注意的問題，在學生實驗過程中發現有的電壓表、電流表、指針往復擺動，非常不穩定，或者無示數，檢查線路完全正常。提出這一問題后在當堂實驗中，筆者針對這一現象請學生思考為什么會有這種現象？大家爭相發表見解，課堂學習氣氛活躍。筆者與學生一起探究，最后發現在使用滑動變阻器改變電壓時正確的方法是一只手扶住瓷筒使其穩定，另一只手的拇指和食指移動滑片，手掌翹起，不要接觸到金屬桿。而實驗中的故障就是移動滑片的手觸碰到金屬桿造成的。通過這個小插曲學生恍然大悟：實驗中不僅要動手更要動腦，只有手腦結合才能把事情做好。

又如在“凸透鏡成像”實驗中，當蠟燭與凸透鏡的距離小于焦距時，無論怎樣移動光屏都不能在光屏上得到像，只有一個圓形的光斑。學生對這一現象十分不解，不知如何處理。教師可以提示學生通過透鏡去觀察蠟燭，這樣學生就可以看到正立、放大的虛像了。在這樣的學習氛圍中，增強了學生對物理課的學習興趣，而且也使課堂教學實現了對學生三維目標的培養。

4 對實驗規律的總結

進行分組實驗就是要學生通過實驗的過程總結實驗的規律，從而達到學生認識和理解物理現象的目的，而結論的獲得往往離不開教師的恰當引導。在“凸透鏡成像規律”的實驗中，導學案前兩點具有指向性，第三點又有很強的開放性，學生不能輕易獲得結論。實驗后教師收集各組的實驗數據進行總結。如：請同學們移動蠟燭，使光屏上再次成倒立、縮小的實像，觀察此時物距是多少厘米？像距是多少厘米？各組提供數據后，再以小組為單位總結規律：當物距滿足什么條件時，成倒立、縮小的實像？而像距又在什么范圍內？經過簡短的討論交流，學生不難得到當u>2f時，f

學生分組實驗教學不僅是科學知識的獲得，動手動腦能力的培養，還培養學生的團隊合作精神。在實驗過程中的合作、探討、收集數據、總結規律和實驗后的整理儀器，加強了學生之間的交流，培養了學生的語言組織能力和溝通能力。實驗在物理教學中有不可替代的作用，運用實驗教學，提高學生的觀察和思考能力。更重要的是能引起學生濃厚的學習興趣，誘發學生強烈的求知欲望，把學生迅速帶到學習物理的環境中去，能促進學生掌握知識、運用知識，還可以培養學生嚴謹求實的科學態度。所以實驗教學能很好地實現“三維”目標。在現行中考制度中，物理實驗已作為一項必考內容，也使物理實驗教學具有了重要的現實意義。