深化實驗價值還學(xué)生物理真滋味

匡志海

物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，實驗在物理教學(xué)中有著不可替代的重要地位.通過實驗，不僅可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，培養(yǎng)他們的實踐能力和分析能力，更重要的是可以形成他們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?、實事求是的世界觀.作為一名物理教師，我們可以從以下幾個方面思考如何不斷提高初中物理實驗教學(xué)的有效性.

一、轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，堅定實驗教學(xué)決心

當(dāng)前家長對孩子的成績越來越關(guān)注，中考壓力越來越大，雖然初中物理課改一再強(qiáng)調(diào)物理教學(xué)要重視實驗教學(xué)，但真正做到重視實驗的學(xué)校并不多.曾經(jīng)聽某知名學(xué)校的校長介紹經(jīng)驗說，他們學(xué)校的物理

從來不做實驗，結(jié)果成績總能在市里名列前茅.可見時下物理教學(xué)的急功近利，各學(xué)校采用題海戰(zhàn)術(shù)，“輕實驗、重理論”的現(xiàn)象已然相當(dāng)嚴(yán)重.究其原因，教師們普遍覺得進(jìn)行實驗教學(xué)耗時耗力，效果還一般.所以很多教師的態(tài)度是實驗?zāi)懿蛔霰M量不做，實驗實在要做的盡量進(jìn)行演示實驗，如非公開課一般不進(jìn)行分組實驗. 現(xiàn)如今利用“講”實驗取代學(xué)生做實驗，利用“做習(xí)題”取代學(xué)生實驗探究的現(xiàn)象可謂普遍存在.初中物理實驗教學(xué)的前景著實堪憂，長此以往教師將會喪失進(jìn)行實驗教學(xué)的能力，學(xué)生們會缺乏實際操作實驗的能力.

以上種種，究其根本是教師們對實驗教學(xué)重要性的認(rèn)識不足.“科學(xué)的真理不應(yīng)在古代圣人的蒙著灰塵的書上去找，而應(yīng)該在實驗中和以實驗為基礎(chǔ)的理論中去找.”著名物理學(xué)家伽利略曾說.美國學(xué)者艾倫·柯林斯也曾這樣說： “如果我們的目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生能創(chuàng)造性地解決問題和發(fā)展理論，那么這是我們所擁有的唯一方法”.讀萬卷書不如行萬里路，凡事其理，非身體力行不可能真正明心頓悟.

另外部分教師實驗教學(xué)技能不夠也是導(dǎo)致這種怪像產(chǎn)生的另一重要原因.其實如果我們注意觀察身邊知名物理教師，不難發(fā)現(xiàn)他們沒有哪個不重視物理實驗，他們甚至還發(fā)出“不做實驗，物理課怎么能上”的感慨.而他們上課的特色，大都言語不多卻能啟發(fā)學(xué)生思考，講解不多卻能推動學(xué)生摸索，課堂上學(xué)生們或沉思、或討論、或?qū)嶒灐⒒蛲扑?而對于學(xué)生能否很快得出結(jié)論，他們大都不是太著急，因為他們堅信“實踐出真知”，物理教學(xué)如果離開了實驗?zāi)蔷筒皇俏锢碚n了.最關(guān)鍵的是，他們所教的學(xué)生往往更優(yōu)秀，無論考試題目怎么變，他們的學(xué)生都能發(fā)揮正常.

綜上所述，無論是從學(xué)生的個人發(fā)展，還是從教師的個人教學(xué)素養(yǎng)成長，實驗教學(xué)都十分重要.教師們必須轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，把時間還給學(xué)生，讓學(xué)生們在實踐中追本溯源，唯如此，學(xué)生們才能獲得更大的收獲.

二、培養(yǎng)學(xué)生興趣，堅持實驗教學(xué)創(chuàng)新

古人有云“知之者不如好之者，好知者不如樂之者”.愛因斯坦也曾說： “興趣是最好的老師.” 一個人一旦對某事物有了濃厚的興趣，就會主動去求知、去探索、去實踐，并在求知、探索、實踐中產(chǎn)生愉快的情緒和體驗，所以古今中外的教育家無不重視興趣在智力開發(fā)中的作用.興趣對學(xué)習(xí)有著神奇的內(nèi)驅(qū)動作用，能變無效為有效，化低效為高效.作為物理教師如果想讓物理實驗課變得高效，首先就要真正激發(fā)出學(xué)生對物理實驗的興趣.而激發(fā)學(xué)生對物理實驗的興趣，首先要讓學(xué)生體驗到物理實驗的樂趣. 為此，老師們可以在以下幾個方面做出調(diào)整改進(jìn).

1.巧妙利用啟發(fā)性問題，激起學(xué)生的實驗熱情

例如在“壓強(qiáng)”教學(xué)過程中，教師先利用氣球放在滿是釘子的釘板上，壓上重物；然后放在一個釘子的釘板上，壓上重物.兩次實驗對比明顯.此時老師提出“壓力的作用效果可能與哪些因素有關(guān)呢？”這個問題，學(xué)生們的學(xué)習(xí)探究熱情一下就被充分地調(diào)動起來了.通過類似的啟發(fā)性問題，不僅可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促使學(xué)生積極主動地進(jìn)行探究，而且還能使得學(xué)生積極思考，實驗時目標(biāo)更明確，大大提高了課堂的教學(xué)效率.

2.用心設(shè)計演示實驗，使實驗變得“色、香、味俱全”

心理學(xué)研究表明“在接受知識方面，單靠聽覺一般只能記15%左右，單靠視覺，只記得45%；如視聽并用，可記住65%.”因此，一個形象立體的實驗會讓學(xué)生產(chǎn)生更深的記憶.例如演示“保險絲作用”的實驗時，老師在家用實驗電路板上，先選擇好一根熔絲，接好電路.隨著燈泡逐個點亮，慢慢地熔絲開始冒煙，最終熔斷；接下來換上原來相同的一根熔絲，然后進(jìn)行短路演示，可以看到瞬間發(fā)出亮光，同時聽到“啪”的一聲脆響，只見一縷青煙升起，學(xué)生們發(fā)現(xiàn)所有燈同時熄滅；最后再用鐵絲取代熔絲進(jìn)行實驗，學(xué)生們在這次實驗時發(fā)現(xiàn)鐵絲不會熔斷，但隨著電流增大，導(dǎo)線的絕緣層開始冒煙，并可聞到一股刺鼻的氣味，最終絕緣層開始燃燒.學(xué)生在這三個對比實驗中，通過各種感官刺激，大大加深了對保險絲作用的印象和理解，教學(xué)效果十分明顯.

3.利用DIS數(shù)字信息系統(tǒng)突破難點，增強(qiáng)實驗的直觀性

如某運(yùn)動員做蹦極運(yùn)動，如圖1甲所示，從高處O點開始下落，A點是彈性繩的自由長度，在B點運(yùn)動員所受彈力恰好等于重力，C點是第一次下落到達(dá)的最低點.運(yùn)動員所受彈性繩彈力F的大小隨時間t變化的情況如圖1乙所示（蹦極過程視為在豎直方向的運(yùn)動）.下列判斷正確的是

A.A點彈性勢能大于B點彈性勢能

B.從B點到C點過程中運(yùn)動員重力勢能增大

C.t0時刻運(yùn)動員動能最大

D.運(yùn)動員重力小于F0

這一題在講解時，由于題目較為抽象，學(xué)生一般不易理解.老師可以利用壓力傳感器在教室里直接模擬整個過程.通過數(shù)據(jù)實時采集，讓學(xué)生邊看動態(tài)過程，又能看到對應(yīng)的彈力變化情況.在實驗結(jié)束后，學(xué)生對整個過程就有了較為清晰的認(rèn)識，這是老師們口述永遠(yuǎn)無法比擬的.

三、重視分組實驗，加強(qiáng)探究性實驗教學(xué)

分組實驗是很多教師最不愿意開設(shè)的，因為總感覺學(xué)生比較亂，學(xué)不到東西.產(chǎn)生這一情況的原因，主要還是老師組織協(xié)調(diào)能力不夠.由于初中物理教學(xué)正值學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識的啟蒙階段，所以一定要遵循學(xué)生學(xué)習(xí)發(fā)展的基本教育規(guī)律.如何有效開展學(xué)生分組實驗教學(xué)，老師們可以從以下幾個方面進(jìn)行思考.

1.八年級起步階段時可以讓學(xué)生課前認(rèn)真做好實驗預(yù)習(xí).學(xué)生分組實驗，是充分以學(xué)生為主體，進(jìn)行獨(dú)立自主探究的一種實驗教學(xué)方式.學(xué)生第一次進(jìn)入實驗室很可能目標(biāo)不明確，不知從何做起，更不知要得到些什么，此時如果讓學(xué)生兩眼一抹黑的開始實驗，這個分組實驗很可能是徒有其表，完全浪費(fèi)時間.更為關(guān)鍵的是可能會給后面學(xué)生實驗帶來不好的習(xí)慣.所以起步階段讓學(xué)生做好實驗前的預(yù)習(xí)工作很有必要.唯有如此，才能確保學(xué)生在接下來的實驗過程中有條不紊地朝著實驗?zāi)繕?biāo)前進(jìn).

2.對班級學(xué)生進(jìn)行合理的分組，強(qiáng)化小組合力.每個學(xué)生的基本素養(yǎng)各不相同，并不是每個人都非常適應(yīng)物理實驗操作，也不是每個人都擅長數(shù)據(jù)處理分析.物理老師要在充分了解每位學(xué)生的特點后，進(jìn)行合理的組合分配.確保每個小組成員都能有充分的自我發(fā)揮空間，促進(jìn)整個實驗小組綜合實驗?zāi)芰τ匈|(zhì)的飛越.例如在八年級“測量紙錐下落的速度”的實驗中，雖然實驗不難，但要能很好的完成實驗，必要要借助小組的力量.如圖2，一生扶尺，一生放紙錐，一生計時，一生記錄數(shù)據(jù).四名同學(xué)必須通力合作，方能完成這個實驗.如果有一位學(xué)生不配合，這個實驗就無法完成.所以在分組實驗中，老師不僅要分好組，更要強(qiáng)化學(xué)生的合作意識.

3.教師應(yīng)及時做好巡視指導(dǎo)和評價工作.學(xué)生分組實驗，是以學(xué)生為主體進(jìn)行的一種主動的探究性學(xué)習(xí).在探究的過程中，學(xué)生們不可避免的會遇到各種問題，甚至可能出現(xiàn)了問題還不知道.

教師在這個過程中應(yīng)積極主動參與其中，及時利用一些問題啟發(fā)學(xué)生的思考，促使學(xué)生實驗合理有效地深入推進(jìn).同時在實驗結(jié)束后進(jìn)行及時地評價，有助于學(xué)生對實驗過程的反思改進(jìn)，并能進(jìn)一步提高學(xué)生進(jìn)行分組實驗的積極性.如：學(xué)生在探究“不同物質(zhì)吸熱升溫現(xiàn)象”的實驗中，一開始學(xué)生稱取等質(zhì)量的物質(zhì)時還在分別稱取，老師可以嘗試著問問該小組的學(xué)生“能不能不用砝碼就得到等質(zhì)量的兩種物質(zhì)”，很快學(xué)生們找到了更為快捷的方式.另外在這個實驗中，學(xué)生除了采用課本上相同時間記錄溫度的方法，還可以采用升高相同溫度記錄時間的方法.而且在實際操作中，往往還是后者更為方便操作.教師在巡視過程中，可以啟發(fā)學(xué)生積極思考，對部分小組的分組實驗進(jìn)行改進(jìn)調(diào)整.實驗后根據(jù)不同實驗方法對比分析可以更好地促進(jìn)學(xué)生對實驗的認(rèn)識和理解.

丁肇中曾這樣說過“我不喜歡那種沒有實驗的枯燥的講課，因為歸根到底所有的科學(xué)進(jìn)展都是從實驗開始的.”初中物理是基礎(chǔ)，初中物理的教學(xué)方式直接影響著一個孩子一生對物理的學(xué)習(xí)習(xí)慣.“知之者不如行之者”，在今后的教學(xué)過程中，要更加重視學(xué)生的主體地位，讓學(xué)生們由原來的被動進(jìn)行實驗逐步向主動進(jìn)行實驗轉(zhuǎn)變，由單一的重復(fù)書上的實驗逐步向有意識的改進(jìn)實驗方法轉(zhuǎn)變，由課上進(jìn)行課堂實驗探究逐步向課外自主探究轉(zhuǎn)變.把“物理”這顆種子種入“實驗”這塊肥沃的土壤中，相信有一天，會在老師和學(xué)生們的細(xì)心呵護(hù)下終成參天大樹.