淺談學(xué)生物理實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)

趙立順

摘要：針對如何在初中物理實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰?，本文提出?yīng)分為兩個層次分步進行，第一層次為基本實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)，第二層次為設(shè)計性能力的培養(yǎng)，并就如何實施介紹了具體的方法。

關(guān)鍵詞：物理實驗教學(xué)；基本實驗?zāi)芰?；設(shè)計性實驗?zāi)芰?/p>

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1992-7711（2016）03-0073

物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)，隨著物理教學(xué)改革的不斷深入，學(xué)生實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)越來越受到重視，各地中考題、競賽題普遍突出了學(xué)生實驗?zāi)芰Φ目疾?，并占有相?dāng)?shù)臋?quán)重，有些試題不僅要求學(xué)生對實驗知識和基本實驗操作能準確掌握，還要求學(xué)生能靈活運用物理知識和物理的方法通過實驗總結(jié)出規(guī)律性的內(nèi)容，因此加強物理演示實驗和學(xué)生分組實驗教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生實驗?zāi)芰?，已成為物理教學(xué)中的一項重要內(nèi)容。

新的《物理課程標準》對物理實驗教學(xué)的要求，其基本精神可概括為“科學(xué)作風(fēng)、實驗方法、實驗?zāi)芰Α比齻€方面，這三者當(dāng)中實驗?zāi)芰κ顷P(guān)鍵，科學(xué)作風(fēng)是能力得以正確發(fā)揮的基礎(chǔ)，實驗方法是能力得以體現(xiàn)的手段。提高學(xué)生的實驗?zāi)芰仁浅踔形锢韺嶒灲虒W(xué)的出發(fā)點，也是實驗教學(xué)的主要目的。在初中階段，學(xué)生實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)可分為兩個層次，第一層次是基本實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)，第二層次是設(shè)計性實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)。在初中物理教學(xué)中，一定要緊緊抓住提高學(xué)生實驗?zāi)芰@個關(guān)鍵，建立物理實驗教學(xué)的層次教學(xué)體系，使學(xué)生的實驗?zāi)芰χ鸩降玫脚囵B(yǎng)、鍛煉與提高。

第一層次：基本實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)

基本實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)包括作風(fēng)、方法的培養(yǎng)，主要有以下幾方面：

1. 培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)作風(fēng)，嚴肅認真的學(xué)習(xí)態(tài)度，主動探索積極研究的科學(xué)精神，遵守紀律、愛護公物的優(yōu)良品德。

2. 培養(yǎng)學(xué)生正確處理實驗數(shù)據(jù)和得出實驗結(jié)論的能力，要求學(xué)生能通過對實驗現(xiàn)象、實驗數(shù)據(jù)的分析，比較這些現(xiàn)象、數(shù)據(jù)的相同點或不同之處，挖掘出其共同特征或本質(zhì)區(qū)別，找出反映其本質(zhì)的東西，從而歸納總結(jié)出相應(yīng)的結(jié)論或物理規(guī)律。

3. 培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)具備的基本實驗技能，包括會正確使用基本儀器（如米尺、秒表、天平、測力計、溫度計、電流表、電壓表等）進行觀察、測量和讀數(shù)，并了解常用實驗儀器的構(gòu)造原理和使用方法，熟悉基本的實驗方法，熟知基本的實驗程序（如預(yù)習(xí)、操作、填寫實驗報告等），掌握基本的操作技巧（如儀器的調(diào)零，光路的調(diào)整，電路的連接等）；掌握基本物理量（如長度、質(zhì)量、溫度、電壓、電流等）的測量方法。如關(guān)于直流電流表、直流電壓表的使用，要懂得怎樣正確地使用，怎樣連接在電路里，怎樣選擇量程，怎樣調(diào)零點，怎樣讀取數(shù)據(jù)等。

在這一層次教學(xué)中，學(xué)生的實驗操作主要是模仿性的，所謂模仿是指學(xué)生在教師指導(dǎo)下對教師所做的示范動作進行仿造的一系列行為活動，學(xué)生通過聽、看教師所做的講解和示范操作，能夠辨認實驗儀器、工具、部件的名稱，觀察出具體的物理實驗現(xiàn)象，知道其正確的操作要領(lǐng)。在實際教學(xué)中，學(xué)生在做物理分組實驗時往往存在較多的問題，主要有以下幾種情況：

（1）部分學(xué)生只憑好奇心盲目觀看，而不是認真地去觀察，他們只關(guān)心實驗的結(jié)果而忽視現(xiàn)象的發(fā)生與發(fā)展過程，觀察的興趣不夠穩(wěn)定。

（2）部分學(xué)生只記觀察的細節(jié)，觀察粗糙膚淺，缺乏完整、準確的整體印象，不能眼腦并用，對觀察的現(xiàn)象和結(jié)果不能進行正確的描述、理解和解釋。

（3）部分學(xué)生對基本測量儀器的使用不規(guī)范，使用某些儀器前不知“調(diào)零”，也不會“調(diào)零”；不能明確儀器的測量范圍，不會正確選用合適的儀器進行測量；沒有掌握儀器的正確使用方法；不能正確讀取數(shù)據(jù)。

（4）學(xué)生在組裝和連接儀器設(shè)備時，布局不合理，步驟顛倒，以致有時損壞儀器。

（5）有些學(xué)生不按規(guī)定去做，如有的學(xué)生儀器擺放零亂，未按要求連接導(dǎo)線，實驗數(shù)據(jù)的讀數(shù)、記錄出現(xiàn)錯誤等等。

因此，學(xué)生必須搞懂實驗原理、實驗步驟、儀器性能及其工作原理、實驗注意事項和實驗要求等。教師要深入到各實驗組巡回查看指導(dǎo)，及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生實驗操作中的問題，引導(dǎo)學(xué)生糾正實驗方法上的錯誤，解決實驗操作中存在的問題。同時也能培養(yǎng)學(xué)生手腦并用、作風(fēng)嚴謹和勇于克服困難的良好品質(zhì)。

在本層次教學(xué)中，因?qū)W生的實驗操作主要是模仿性的，教師要嚴格要求學(xué)生按照實驗基本操作規(guī)程完成每一個實驗，切不可馬虎從事，以促使學(xué)生在能力、作風(fēng)、方法各方面都得到培養(yǎng)與發(fā)展。

第二層次：設(shè)計性實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)

設(shè)計性實驗?zāi)芰Πㄒ韵氯齻€方面：

1. 根據(jù)所學(xué)知識設(shè)計實驗方案。

2. 根據(jù)實驗要求合理選擇實驗材料。

3. 設(shè)計實驗步驟，獨立完成實驗的全過程。

這種設(shè)計性實驗?zāi)芙毯玫乜疾閷W(xué)生的綜合實驗?zāi)芰?。近年來各地中考試題中設(shè)計性實驗題考查的較多就反映了這一點。

在這一層次教學(xué)中，學(xué)生若能自己設(shè)計實驗，選配儀器，組裝器材，連接線路，進行簡單的數(shù)據(jù)記錄、分析與處理，得出結(jié)論，并能進行簡單的故障排除，只要做到這幾點，就可以說設(shè)計性實驗?zāi)芰σ鸦九囵B(yǎng)起來。

如九年級電學(xué)部分測定小燈泡功率的實驗，對認知部分的要求：

第一是掌握用伏安法測小燈泡功率的原理和電路圖；

第二是熟知本實驗所用的器材和步驟；

第三是正確理解額定電壓、實際電壓、額定功率和實際功率的意義，并會計算額定功率和實際功率；

第四是明確滑動變阻器在此實驗中的作用。

對技能部分的要求：

第一是正確設(shè)計電路圖，并按照電路圖將實物連接成電路；

第二是正確選用電源電壓，知道電源電壓要高于小燈泡的額定電壓；

第三比較熟練地使用滑動變阻器；

第四是會正確調(diào)節(jié)滑動變阻器，使小燈泡分別在額定電壓下、約高于小燈泡1/5的額定電壓和低于額定電壓下發(fā)光；

第五是會撰寫實驗報告。

教師在第一層次教學(xué)的基礎(chǔ)上，應(yīng)重點進行設(shè)計性能力的培養(yǎng)，著重引導(dǎo)學(xué)生自己提出方案，設(shè)計實驗電路，畫出電路圖；實驗操作部分要求學(xué)生考慮怎樣選配儀器，怎樣放置更便于觀察與操作；對電路中可動部分如滑動變阻器在電路連通前滑片的初始位置應(yīng)放在何處，電鍵應(yīng)當(dāng)如何處理，怎樣讀取數(shù)據(jù)，最后通過怎樣的分析才能得出正確結(jié)論等等，以此培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計性實驗?zāi)芰Α?/p>

設(shè)計性實驗的構(gòu)成原則是重點強調(diào)實驗的設(shè)計思路與方法，這一層次的教學(xué)要以啟發(fā)式為主，一般程序是：教師給出實驗題目、實驗要求和實驗可供選擇的各種器材；學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識，依據(jù)實驗要求設(shè)計實驗方案；教師針對學(xué)生設(shè)計的方案，重點講解設(shè)計實驗方案的一般要求，如原理正確，測量數(shù)據(jù)合適，操作簡便，數(shù)據(jù)處理方便，讓學(xué)生充實完善自己的方案，然后再進行實驗。教師在整個過程中要加強方法指導(dǎo)，對新穎、獨特的方案或方法可行的建議予以表揚，對學(xué)生提出的問題作適當(dāng)點撥、啟發(fā)，或?qū)W(xué)生實驗中的不妥之處引導(dǎo)學(xué)生加以改進，既不能撒手不問，也不能包辦代替，要真正通過實驗培養(yǎng)學(xué)生獨立分析、解決問題的能力。

設(shè)計性實驗比基本的模仿性實驗具有較高的要求，也是較高層次學(xué)生實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)，讓學(xué)生自己設(shè)計實驗方案，教師對學(xué)生進行積極評價指導(dǎo)是這一層次教學(xué)的關(guān)鍵。實施這一層次的教學(xué)難度較大，剛開始訓(xùn)練時受學(xué)生能力所限，效果可能不理想，在經(jīng)過長期的、有步驟的訓(xùn)練后，學(xué)生的能力就可能有較大提高，這種能力一旦形成，對學(xué)生將來從事具體工作具有十分重要的作用。

學(xué)生的實驗，由開始在教師已經(jīng)安裝好的實驗儀器中練習(xí)，過渡到學(xué)生自己動手，按教師提供的裝置圖、線路圖和具體要求進行儀器連接、實驗；再過渡到自己動手動腦，按照教師提出的實驗?zāi)康摹⒁?，自己設(shè)計方案，再進行實驗；這種從模仿性實驗到設(shè)計性獨立操作實驗的實驗教學(xué)體系，教學(xué)內(nèi)容有明顯的層次性，按這種方式開展教學(xué)，學(xué)生實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)也就有了明顯的遞進性，其實驗?zāi)芰σ簿偷玫搅酥鸩脚囵B(yǎng)與提高。

（作者單位：山東省臨沂白沙埠中學(xué) 276000）