初中物理分組實驗教學(xué)的研究

●林 干 李祖君

一、引言

新修訂《義務(wù)教育物理課程標準》增加了“發(fā)揮實驗在物理教學(xué)中的重要作用”這一教育主題，并在教育過程中提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)①。物理是一門以觀察和實驗為主，發(fā)現(xiàn)客觀規(guī)律的學(xué)科，大多數(shù)物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)都是在實驗中發(fā)現(xiàn)的②。對于初二學(xué)生來說，物理是一門既陌生又新奇的學(xué)科，讓他們愛上物理，需激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣。分組實驗不僅可以提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)科學(xué)精神，還可以以實驗探究的方法激發(fā)他們內(nèi)心的求知欲，培養(yǎng)他們的學(xué)習(xí)興趣。實驗教學(xué)法分為分組實驗法、演示實驗法、多媒體仿真教學(xué)。目前分組實驗已經(jīng)逐漸被多媒體和演示實驗所替代。分組實驗教學(xué)的地位日益衰退，大大降低了學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力。本文通過對分組實驗教學(xué)在物理中的應(yīng)用進行研究，分析分組實驗在教學(xué)中得不到重視的原因，并給出一定的解決建議。

二、調(diào)查設(shè)計以及數(shù)據(jù)分析

（一）調(diào)查問卷的設(shè)計依據(jù)

本次調(diào)查問卷《實驗教學(xué)對初二學(xué)生物理學(xué)習(xí)興趣的影響》是基于不同發(fā)展地區(qū)的物理實驗課的開設(shè)情況和學(xué)生的心理情感因素進行設(shè)計。此次問卷選擇在山東省濟寧市某縣區(qū)及周邊鄉(xiāng)鎮(zhèn)進行，并輔以網(wǎng)頁問答，對四個不同學(xué)校進行調(diào)查，共發(fā)放問卷234份。此次調(diào)查對象除了初二學(xué)生以外，還對在校工作的15 名一線教師進行訪談。

圖1 地區(qū)對學(xué)生物理學(xué)習(xí)影響圖

（二）調(diào)查問卷數(shù)據(jù)分析

根據(jù)調(diào)查結(jié)果顯示，地區(qū)差異對學(xué)生物理學(xué)習(xí)有直接影響。如圖1，我們可以看到城市地區(qū)有66.67%的學(xué)生認為物理分組實驗對物理的學(xué)習(xí)影響很大，沒有學(xué)生認為對物理學(xué)習(xí)沒有任何影響。相比較而言，在鄉(xiāng)村地區(qū)，認為物理分組實驗對物理學(xué)習(xí)影響很大的和影響一般的比例分別為53.33%和40%，還有6.67%的學(xué)生認為實驗對于物理學(xué)習(xí)沒有什么影響。圖2 是以學(xué)校中物理實驗課的開展情況和學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣為依據(jù)，分析學(xué)生課后利用生活中的“物理學(xué)具”自主進行物理實驗的情況。如圖所示，學(xué)校物理實驗開展程度和學(xué)生的興趣對學(xué)生自主學(xué)習(xí)呈現(xiàn)比例關(guān)系。當(dāng)學(xué)校實驗開展度和學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣高時，所有同學(xué)都會利用身邊的“學(xué)具”進行物理實驗。反而言之，沒有學(xué)生會在課后進行實驗。當(dāng)學(xué)生對于物理學(xué)習(xí)興趣不是特別高，但學(xué)校物理實驗正常開設(shè)時，會有62.5%的學(xué)生在生活中做實驗，對于沒有正常的開設(shè)物理實驗的學(xué)校，學(xué)生自主做實驗的比例只達到了14.29%，對實驗很感興趣的同學(xué)在沒有開設(shè)物理實驗課程的情況下，僅有50%的同學(xué)在課下進行實驗。

圖2 物理實驗開展和學(xué)生學(xué)習(xí)興趣對學(xué)生創(chuàng)造力影響分析圖

（三）結(jié)果分析

根據(jù)上述分析，學(xué)生對于物理實驗的開設(shè)在不同的地區(qū)的重視度不一樣。在城市的學(xué)生，由于本身受到家庭教育的影響和學(xué)習(xí)觀的不同，會非常重視對于科學(xué)探究能力的培養(yǎng)，對分組實驗教學(xué)關(guān)注度很高；鄉(xiāng)村的學(xué)生由于長期受到“成績第一”和部分教師教育觀的影響，只注重于成績，對于物理分組實驗的重視度就明顯低于城市學(xué)生。在學(xué)校的實驗正常開設(shè)情況下，學(xué)習(xí)興趣不特別高的學(xué)生也會課后進行實驗，這是因為在做了實驗以后提高了自己對物理的學(xué)習(xí)興趣，會對物理實驗產(chǎn)生更多的興趣。同時，對于進行自主實驗更是需要提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。加強在農(nóng)村的教育投入，改善當(dāng)前的教育形態(tài)，在教育教學(xué)中轉(zhuǎn)變教師的教育觀念，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣是物理教學(xué)中亟待改善的部分。

三、優(yōu)化分組實驗教學(xué)方案的建議

本文通過對調(diào)查結(jié)果的分析，就如何加強分組實驗教學(xué)法在物理教學(xué)中的應(yīng)用給出以下幾點建議：

（一）改變教師教育觀念

教師是學(xué)生學(xué)習(xí)的指導(dǎo)者、組織者，教師的教育觀念以及教育教學(xué)方法對學(xué)生的影響非常重要。改變教師教育觀念，將傳統(tǒng)的題海戰(zhàn)術(shù)改變?yōu)榘l(fā)揮學(xué)生主體性的實驗教學(xué)；改變學(xué)生對學(xué)習(xí)的認識，變灌輸式的填鴨式被動接受學(xué)習(xí)為積極主動地發(fā)現(xiàn)問題，熱愛學(xué)習(xí)。教師在教學(xué)中做到“授人以漁”而非“授人以魚”。

（二）創(chuàng)設(shè)問題情境，引發(fā)思考，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

正如愛因斯坦所說的“提出一個問題比解決一個問題更重要”③。在課堂上提出生活中常見的問題，引發(fā)學(xué)生的思考，讓他們帶著問題去學(xué)習(xí)，在課后用自己的知識成果來驗證心中的疑問，獲得成就感。例如在講授杠桿原理時，讓同學(xué)們思考一下為什么阿基米德的“給我一個支點，我將撬動一個地球”這句話的含義，并以指甲剪為例，在使用時讓同學(xué)們分別在使用時用指甲剪的前端和后端，比較兩次哪次更費力④。同學(xué)們積極參與實驗，激發(fā)學(xué)習(xí)的積極性，提高學(xué)習(xí)興趣。

（三）善于利用生活中的“物理學(xué)具”

生活處處是實驗，初中的物理課的開設(shè)是基于學(xué)生現(xiàn)有的知識基礎(chǔ)和理解能力的一門課程。然而課堂物理實驗并不能做到面面俱到，讓每個學(xué)生都有機會進行實驗操作。在生活中發(fā)現(xiàn)物理，找到生活中的“物理實驗學(xué)具”進行自我學(xué)習(xí)也是學(xué)習(xí)物理的一個有效的方法。例如在學(xué)習(xí)密度知識后，在生活中比較相同體積大小的橡膠球和鉛球的重量，從比較中體會密度的概念并加深對密度的理解。學(xué)習(xí)融化時，將課堂所學(xué)的知識在生活中進行驗證，觀察從冰箱拿出來的冰塊融化的過程，一方面可以加深對知識的理解，另一方面可以提高學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)科學(xué)的實驗素養(yǎng)。在生活中自己發(fā)現(xiàn)“學(xué)具”進行實驗會比在課堂中單純的理論教學(xué)效果好的多。學(xué)生從中仔細觀察，取得成就，會有更深刻的印象。課下進行實驗會大大增強學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，善于引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)生活中的工具，利用生活中的物品進行物理實驗，激發(fā)對物理的熱愛。

（四）充分發(fā)揮開放實驗室的作用

開放實驗室擁有一流的實驗室資源并且配有專業(yè)的教師指導(dǎo)⑤。各個地區(qū)在當(dāng)?shù)亟?jīng)濟條件的允許下，建設(shè)開放實驗室，附近學(xué)校可以相互地根據(jù)課程安排進行輪流使用實驗室，這樣既增加了實驗室的利用率，也符合教學(xué)要求。根據(jù)實驗要求規(guī)劃、整理實驗器材，適當(dāng)延長實驗室開放時間，保證學(xué)生的實驗參與度。

（五）加強鄉(xiāng)村學(xué)校建設(shè)，增大物理實驗室的覆蓋

根據(jù)調(diào)查結(jié)果顯示，物理實驗難以得到課堂重視的一個重要原因是因為學(xué)校沒有正規(guī)的（或完善）物理實驗室，一些物理實驗只能夠由老師演示，學(xué)生無法親身參與實驗，這也在很大程度上影響學(xué)生對物理的學(xué)習(xí)興趣。在鄉(xiāng)村，這種現(xiàn)象更為明顯。加大教育投資，貫徹一切為了孩子的教育理念，完善教育設(shè)施，在全國范圍內(nèi)普及教育新理念，杜絕“高分低能”現(xiàn)象。

四、結(jié)論

物理是一門培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神能力和理論性思維的學(xué)科，對于剛開始學(xué)習(xí)物理的初二學(xué)生來說啟蒙非常重要，在啟蒙中找到合適的方法可以達到事半功倍的效果。實驗對學(xué)生來講既新奇又有吸引力，在教育教學(xué)過程中注重實驗在教學(xué)中的重要作用，發(fā)揮物理學(xué)科自身的優(yōu)勢，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。因此要讓學(xué)生在玩中學(xué)、在學(xué)中用，在學(xué)習(xí)中使其既知其然又知其所以然，調(diào)動學(xué)習(xí)的積極性。

注釋：

①教育部.義務(wù)教育物理課程標準（2011 年版）[M].北京：北京師范大學(xué)出版集團，2012

②孫志野.淺談物理實驗教學(xué)中學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)[J].中國校外教育,2018(23):114

③康安福,崔雪梅.初中生物理實驗興趣培養(yǎng)的研究——以某市兩所初中為例[J].教育教學(xué)論壇,2015(22):243- 244

④趙振宇,黎莎.初中物理教學(xué)與學(xué)生生活的融合——以“透鏡”教學(xué)為例[J].物理教學(xué),2019,41(09):45- 48

⑤李祖君,于雪苓,侯憲春,劉力強.深化培養(yǎng)學(xué)生的物理實驗?zāi)芰?提升師范生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力[J].經(jīng)濟師,2016(03):213- 214

⑥Ismo T. Koponen,Terhi M?ntyl?. Generative Role of Experiments in Physics and in Teaching Physics: A Suggestion for Epistemological Reconstruction[J].Science&Education,2006,15(1)