有效性的分組實(shí)驗(yàn)教學(xué)

方道余

物理學(xué)是一門探索和實(shí)驗(yàn)的科學(xué)，物理學(xué)的建立和發(fā)展都是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。在高中物理課的教學(xué)中，我們往往重理論，輕實(shí)踐；重口頭，輕動(dòng)手；在教學(xué)中經(jīng)常將做實(shí)驗(yàn)變?yōu)橹v實(shí)驗(yàn)；學(xué)生的實(shí)踐操作變?yōu)闀?shū)面做題，這造成了實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理教學(xué)中的一個(gè)難以突破的“低效區(qū)”。若平時(shí)能注重學(xué)生基本素質(zhì)的培養(yǎng)，在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)中發(fā)揮好教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用，可以提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率。下面本人就學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性談幾點(diǎn)膚淺的看法：

【關(guān)鍵詞】有效性；分組；實(shí)驗(yàn)教學(xué)

學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)不同于隨堂實(shí)驗(yàn)；它在課本上是一個(gè)實(shí)驗(yàn)編為一節(jié)，標(biāo)題都有“實(shí)驗(yàn)”二字；可在一、兩節(jié)課時(shí)完成；而隨堂實(shí)驗(yàn)在書(shū)本中以欄目的形式出現(xiàn)，用時(shí)短、多數(shù)是定性實(shí)驗(yàn)、比學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單。學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)一般以驗(yàn)證性為目的較多， 重實(shí)驗(yàn)技能的提升，如驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律；也有儀器使用的的學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。隨堂實(shí)驗(yàn)一般以探究性為目的較多，如探究功和速度變化的關(guān)系等等，重實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、思維能力提升。在分組實(shí)驗(yàn)教學(xué)的各環(huán)節(jié)中，若教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用發(fā)揮不得當(dāng)，則實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果就不佳；比在隨堂實(shí)驗(yàn)中更容易都有出現(xiàn)這些現(xiàn)象：

（1）課內(nèi)鬧哄哄，課后不知做什么；

（2）跟著教師、書(shū)本（實(shí)驗(yàn)冊(cè)）一步一步做，按部就班好沒(méi)主動(dòng)性和創(chuàng)設(shè)性；

（3）一些學(xué)生是看熱鬧的不參與的。

造成這請(qǐng)況的具體原因筆者認(rèn)為可能有學(xué)生的因素，也有教師的因素。下面筆者以聽(tīng)過(guò)實(shí)例，談?wù)劮纸M實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的低效因素及提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性的策略。

1 分組實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的低效因素

1.1 操作經(jīng)驗(yàn)少，動(dòng)手能力差。

比如學(xué)生做過(guò)的《用雙縫干涉測(cè)量光的波長(zhǎng)》的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生操作實(shí)驗(yàn)，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄時(shí)，不小心條紋就找不到了。為了節(jié)省時(shí)間，我們事先把干涉條紋調(diào)節(jié)出來(lái)以后，只要求學(xué)生觀察一下現(xiàn)象，略去了轉(zhuǎn)動(dòng)手柄測(cè)出n條條紋間距這一步。這種越俎代庖式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)缺少了學(xué)生的體驗(yàn)過(guò)程，只重視實(shí)驗(yàn)結(jié)果，抹殺了學(xué)生能力的提升。所以在復(fù)習(xí)階段，我再講到轉(zhuǎn)動(dòng)手柄時(shí)，分劃板中心刻線也隨之移動(dòng)，學(xué)生兩眼茫然。當(dāng)時(shí)我馬上認(rèn)識(shí)到那節(jié)實(shí)驗(yàn)課因?yàn)槭∪リP(guān)鍵的一步操作而造成今天這樣的后果。沒(méi)有接觸過(guò)的新鮮儀器誰(shuí)也不可能一上來(lái)就可以熟練使用，即使我們事先把操作過(guò)程中需要注意的環(huán)節(jié)強(qiáng)調(diào)千百遍，沒(méi)有親自動(dòng)手，學(xué)生依然難以正確操作。

1.2 觀察能力差，不能學(xué)以致用。

對(duì)于《探究功和速度變化的關(guān)系》這個(gè)實(shí)驗(yàn)的另一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案是用伸長(zhǎng)的橡皮條把小車彈開(kāi)，最終讓小車在軌道上勻速運(yùn)動(dòng)，通過(guò)成倍增加橡皮條的根數(shù)，改變做功的大小，探究外力做功與小車速度變化的關(guān)系；這個(gè)方案也就書(shū)本羅列的方案。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，有的同學(xué)第一根橡皮條伸長(zhǎng)太短，使得小車最終做勻速運(yùn)動(dòng)的速度較小。這些同學(xué)打下第一條紙帶后并沒(méi)有觀察紙帶上點(diǎn)跡分布情況，直接加第二根橡皮條伸長(zhǎng)同樣的長(zhǎng)度，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，以此類推。結(jié)果小車開(kāi)始獲得的速度較小紙帶上點(diǎn)跡較密集，測(cè)量誤差較大了；學(xué)生根本毫無(wú)察覺(jué)。這說(shuō)明學(xué)生不能把課堂上的理論知識(shí)應(yīng)用與實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，做實(shí)驗(yàn)只是走過(guò)場(chǎng)，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果不分析，不能從實(shí)驗(yàn)結(jié)果中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題；這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)只是一種形式，收效甚微。

1.3 學(xué)生好奇心強(qiáng)、好動(dòng)，造成課堂無(wú)序性。

學(xué)生一見(jiàn)到擺在面前的實(shí)驗(yàn)儀器尤其是到實(shí)驗(yàn)室，不管是精密的儀器還是簡(jiǎn)單的尺子，都會(huì)忍不住的伸手去動(dòng)，甚至還有動(dòng)腳的，同學(xué)之間玩耍的等等，這些給教師組織課堂教學(xué)造成了麻煩，容易使課堂處于無(wú)序中。

2 提高分組實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性的策略

2.1 重視實(shí)驗(yàn)基本功的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)基本操作能力。

物理實(shí)驗(yàn)基本功是指實(shí)驗(yàn)的基本理論、基本方法和基本操作技能。具體主要是指：

（1）通過(guò)實(shí)驗(yàn)使學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思想和實(shí)驗(yàn)的原理；

（2）了解實(shí)驗(yàn)的過(guò)程和步驟，能設(shè)計(jì)表格、整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、得出結(jié)論；

（3）會(huì)利用實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量；

（4）能正確、熟練使用物理儀器；

（5）能仔細(xì)觀察、讀數(shù)、記數(shù)、整理數(shù)據(jù)，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果作出解釋；

（6）能排除在實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的簡(jiǎn)單故障；

（7）能寫(xiě)出規(guī)范的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

實(shí)驗(yàn)基本功的訓(xùn)練主要是在高一階段，必須認(rèn)真作好課本的每一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)、隨堂實(shí)驗(yàn)來(lái)培養(yǎng)和規(guī)范學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)操作能力。在演示實(shí)驗(yàn)是教師重視、操作規(guī)范對(duì)學(xué)生可起示范作用，在一定程度上也可調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。例如：用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度的實(shí)驗(yàn)，我們介紹了儀器也示范了打紙帶操作；我們看似簡(jiǎn)單，但我們還要給學(xué)生足夠的時(shí)間讓學(xué)生進(jìn)行動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的各環(huán)節(jié)，包括摸索兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的結(jié)構(gòu)、工作原理、使用測(cè)量及紙帶的數(shù)據(jù)處理等等都得讓學(xué)生自己體驗(yàn)過(guò)，教師不能代勞。以前我們總是抱怨為什么游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器這樣簡(jiǎn)單儀器的讀數(shù)學(xué)生總是出錯(cuò)，現(xiàn)在想想學(xué)生跟這兩種測(cè)量?jī)x器的見(jiàn)面機(jī)會(huì)也就一、兩次，他們需要生硬的記下我們講授的讀法當(dāng)然吃力；當(dāng)他們真正把尺子拿在手中，再結(jié)合我們講過(guò)的原理，自然茅塞頓開(kāi)。重視實(shí)驗(yàn)基本功的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)基本操作能力，是提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ幕A(chǔ)。

2.2 注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論學(xué)習(xí)相融合，提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的效率。

利用好演示實(shí)驗(yàn)、相關(guān)概念規(guī)律的教學(xué)對(duì)于提升學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)有很大幫助。在演示實(shí)驗(yàn)中操作教師要準(zhǔn)確、規(guī)范，對(duì)儀器的原理和使用進(jìn)行必要講解，引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并得出結(jié)論。通過(guò)直觀、生動(dòng)的現(xiàn)象，讓學(xué)生充分理解物理概念，掌握物理規(guī)律。分組實(shí)驗(yàn)之前，利用學(xué)案的形式，設(shè)計(jì)學(xué)生用的學(xué)案，除了讓學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮恚€要求學(xué)生預(yù)習(xí)并熟練掌握該實(shí)驗(yàn)涉及到的理論知識(shí)，避免實(shí)驗(yàn)課上盲目操作。例如，在做伏安法測(cè)電阻之前，用課前預(yù)習(xí)習(xí)題的方法，要學(xué)生歸納總結(jié)安培表內(nèi)接法、外接法的選擇，滑動(dòng)變阻器的分壓、限流方法的選擇，在實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值觀察表的示數(shù)變化并讀數(shù)進(jìn)一步理解理論知識(shí)。另外通過(guò)分析教材中的著名實(shí)驗(yàn)，挖掘出它們的設(shè)計(jì)思想對(duì)于提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力也有很大的幫助。

高中物理分組實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)以理論知識(shí)為出發(fā)點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)，養(yǎng)成實(shí)事求是、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度等方面都具有重要作用。我這里只是提到了學(xué)生存在的低效因素，及如何避免低效的幾點(diǎn)做法，到底如何讓學(xué)生真正參與實(shí)驗(yàn)，享受實(shí)驗(yàn)的樂(lè)趣與成就感，打造有效實(shí)驗(yàn)教學(xué)還要大家一起探討。

作者單位

浙江省溫州市蒼南中學(xué) 浙江省溫州市 325800