如何提高中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性

胡鋒

【內(nèi)容摘要】隨著課程改革的推進(jìn)和教育主管部門對(duì)中學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視，無論是教師還是學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視程度都有顯著的提高，中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性也有明顯的提高，但也存在著許多亟待改進(jìn)的地方。本文從中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀、如何提高中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性方面進(jìn)行剖析，提出了一些好的做法，以期拋磚引玉。

【關(guān)鍵詞】物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性

中學(xué)物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，物理實(shí)驗(yàn)作為物理教學(xué)的基本手段，有其特殊的教學(xué)功能：為學(xué)生提供學(xué)習(xí)的感性材料、為驗(yàn)證物理定律、探究物理規(guī)律提供過程，而且能夠提供科學(xué)的思維方法，加深對(duì)基本知識(shí)的認(rèn)知程度，激發(fā)學(xué)生的求知欲，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，可以說物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性決定了物理教學(xué)的成敗。

一、中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀

1.教師的實(shí)驗(yàn)觀念有待改進(jìn)

調(diào)查發(fā)現(xiàn)從教學(xué)的角度出發(fā)93%的老師認(rèn)為實(shí)驗(yàn)課很有必要，但也有些教師的實(shí)驗(yàn)觀念有待改進(jìn)，認(rèn)為目前中高考對(duì)實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力的考查不夠，所以認(rèn)為“做實(shí)驗(yàn)不如講實(shí)驗(yàn)，講實(shí)驗(yàn)不如背實(shí)驗(yàn)”，指導(dǎo)學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)的積極性不高，夸大多媒體模擬實(shí)驗(yàn)的功能，紙上談兵、急功近利。思想上不重視，行動(dòng)上怕麻煩。忽略學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)，更不談創(chuàng)新意識(shí)和能力了。部分老師的實(shí)驗(yàn)技能有待加強(qiáng)。

2.學(xué)生實(shí)驗(yàn)的時(shí)間和空間有待拓寬

新教材增加了相當(dāng)多的分組實(shí)驗(yàn)和演示實(shí)驗(yàn)，并且添加了許多課后小實(shí)驗(yàn)、小制作，用來增加學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性。但實(shí)際情況是學(xué)生只做幾個(gè)必做的分組實(shí)驗(yàn)，再無緣進(jìn)實(shí)驗(yàn)，課后的小實(shí)驗(yàn)、小制作并沒被重視和利用。更談不上從日常的生活現(xiàn)象探究一些物理規(guī)律了。部分老師為完成教學(xué)工作量把探究實(shí)驗(yàn)改為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，探究實(shí)驗(yàn)的功能被扼殺，學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰涂茖W(xué)態(tài)度無法培養(yǎng)，更不談創(chuàng)新能力了。對(duì)中學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行創(chuàng)新改造的不多，學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)不強(qiáng)。

3.中學(xué)實(shí)驗(yàn)軟件設(shè)備有待完善

近年來由于政府對(duì)教學(xué)的重視，中學(xué)實(shí)驗(yàn)的硬件提高較為明顯。但實(shí)驗(yàn)軟件特別是設(shè)備有待完善，調(diào)查中發(fā)現(xiàn)有67.9%的教師感覺學(xué)校實(shí)驗(yàn)室設(shè)施儀器不能滿足學(xué)生實(shí)驗(yàn)的需要，足見問題的嚴(yán)重性。

4.實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性有待提高

隨著教育主管部門對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視，物理教師對(duì)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)的重視程度明顯提高，但實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性不高，表現(xiàn)在：分組實(shí)驗(yàn)學(xué)生參與度不高，教師“演戲”學(xué)生“依葫蘆畫瓢”的成分多，調(diào)查發(fā)現(xiàn)74.29%老師是這樣組織分組實(shí)驗(yàn)的——教師先演示學(xué)生后模仿，沒有引導(dǎo)學(xué)生去觀察、思考、探究。為節(jié)省上課時(shí)間部分探究實(shí)驗(yàn)被改為驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，提出問題、猜想與假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)等環(huán)節(jié)被取消，學(xué)生的分析問題、解決問題的能力及各種動(dòng)手能力無法得到培養(yǎng)。多數(shù)老師不能通過物理實(shí)驗(yàn)使物理教學(xué)理論聯(lián)系實(shí)際，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)其求知欲，引導(dǎo)他們熱愛科學(xué)。

二、如何提高中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性

提高中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性是一個(gè)系統(tǒng)性的工作，需要教育主管部門、學(xué)校、教師共同努力。作為一個(gè)一線的物理教師，如何提高中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性？

1.創(chuàng)設(shè)“參與式”演示實(shí)驗(yàn)，增加演示實(shí)驗(yàn)的可信度和學(xué)生參與的積極性，提高演示實(shí)驗(yàn)的有效性。

傳統(tǒng)的演示實(shí)驗(yàn)是“教師演，學(xué)生看”，學(xué)生是旁觀者、是觀眾，實(shí)驗(yàn)的可信度不高，學(xué)生的積極性沒能得到很好的調(diào)動(dòng)，“參與式”演示實(shí)驗(yàn)是“教師導(dǎo)，學(xué)生演”，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與和大膽體驗(yàn)，既可增加實(shí)驗(yàn)的可信度，又可以調(diào)動(dòng)學(xué)生課堂參與的積極性。

例如：在講流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系時(shí)，有這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)：用漏斗把一乒乓吹起（如下圖）。教師展示儀器，說明實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，學(xué)生猜想實(shí)驗(yàn)結(jié)果，絕大多數(shù)人認(rèn)為乒乓很輕，可以吹起。教師特意在這些人中選擇幾個(gè)上臺(tái)吹（可以準(zhǔn)備多組儀器），結(jié)果無一人吹起，這時(shí)老師分析不能吹起的原因——流速大的地方壓強(qiáng)小?！靶』锇椤眳⑴c了，積極性就高了，可信度就高了。

還如在講自由落體一節(jié)時(shí)，教師拋出：輕的物體下落得快還是重的物體下落得快？

有的同學(xué)認(rèn)為重的物體下落得快，有人反對(duì)，這時(shí)教師引導(dǎo)反對(duì)者設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來推翻（實(shí)驗(yàn)器材只有一張半A4紙），學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)是把半張A4紙揉成團(tuán)與一張A4紙同時(shí)同地下落，結(jié)果輕的物體下落得快。有的同學(xué)認(rèn)為輕的物體下落得快，這時(shí)教師引導(dǎo)反對(duì)者設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來推翻（實(shí)驗(yàn)器材只有一張半A4紙），學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)是把一張A4紙揉成團(tuán)與半張A4紙同時(shí)同地下落，結(jié)果重的物體下落得快。最后師生共同分析出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因——空氣阻力的存在，這時(shí)教師引導(dǎo)學(xué)生利用現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：一張A4紙和半張A4紙分別揉成大小相同的紙團(tuán)，都減小空氣阻力的影響，同時(shí)同地下落，結(jié)果下落的快慢基本一致，學(xué)生思考了參與了，主體性積極性就有了。

2.培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，提高分組實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性

（1）注重實(shí)驗(yàn)的過程教學(xué)，引導(dǎo)大家掌握實(shí)驗(yàn)各個(gè)環(huán)節(jié)，潛移默化地培養(yǎng)學(xué)生各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)技能。摒棄應(yīng)試教育的講實(shí)驗(yàn)的做法，引導(dǎo)學(xué)生真正掌握實(shí)驗(yàn)的原理、操作過程、現(xiàn)象、結(jié)論。對(duì)于探究實(shí)驗(yàn)要按探究實(shí)驗(yàn)的七個(gè)步驟：提出問題、猜想與假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制定計(jì)劃、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集數(shù)據(jù)、分析與論證、評(píng)估、交流與合作來逐條落實(shí)與完成，學(xué)生在完成這些環(huán)節(jié)的過程中，各種技能都得到了培養(yǎng)。

（2）培養(yǎng)學(xué)生正確安裝和調(diào)試儀器，正確連接電路的技能。正確安裝和調(diào)試儀器、正確連接電路是實(shí)驗(yàn)?zāi)苷＿M(jìn)行的保證，如：力學(xué)實(shí)驗(yàn)中的滑輪組的組裝、彈簧測(cè)力計(jì)的校零、天平的調(diào)平;光學(xué)實(shí)驗(yàn)中光具座上的儀器安裝，如何才能保證燭焰的像完整地呈現(xiàn)在光屏的中央;在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中，如何依照電路圖正確連接實(shí)物。連線時(shí)，要求學(xué)生斷開開關(guān)，按電流的流向依次連接電源、開關(guān)、用電器等，先電流表后電壓表，先串聯(lián)后并聯(lián)的原則。電路接通前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)移到阻值最大的地方等。這種技能的培養(yǎng)，從開始老師先示范，學(xué)生后模仿，然后逐步提高到由老師講述方法及注意事項(xiàng)，由學(xué)生獨(dú)立安裝、調(diào)試，潛移默化地掌握這種技能。

（3）培養(yǎng)學(xué)生正確記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并能進(jìn)行簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)處理，得出正確結(jié)論的能力。要培養(yǎng)學(xué)生這方面的技能，要求學(xué)生集中精力，按實(shí)驗(yàn)步驟有條不紊地操作并準(zhǔn)確得出數(shù)據(jù)，按實(shí)驗(yàn)先后順序?qū)?shù)據(jù)記錄下來。讀數(shù)要及時(shí)，記錄要完整，包括有效數(shù)字及單位;然后老師引導(dǎo)學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理如對(duì)比分析、計(jì)算分析、圖像分析等，進(jìn)一步得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

（4）培養(yǎng)學(xué)生分析誤差的能力。誤差分析是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的較高層次的要求，學(xué)生要進(jìn)行誤差分析就必須對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、儀器的特性、操作過程等等有清晰的認(rèn)識(shí)。實(shí)驗(yàn)后，要求各組學(xué)生進(jìn)行交流，讓大家找找實(shí)驗(yàn)結(jié)果存在差異的原因，如實(shí)驗(yàn)原理的不完善、儀器本身的缺陷、操作過程中的人為誤差，從而找出減少誤差的方法，如校準(zhǔn)儀器、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)原理、多次測(cè)量取平均值。經(jīng)過誤差分析，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?huì)達(dá)到一個(gè)更高的層次。

（5）鼓勵(lì)創(chuàng)新，初步培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新意識(shí)。創(chuàng)新是社會(huì)進(jìn)步最大推動(dòng)力，而實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的主陣地，實(shí)驗(yàn)后鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行創(chuàng)新改造，如在探究不同物質(zhì)的吸熱本領(lǐng)（比熱容）是否相同這一知識(shí)點(diǎn)，有同學(xué)如此改進(jìn)：

很好地解決了相同時(shí)間保證吸熱相同的難題。類似的創(chuàng)新還有如沒有天平如何測(cè)質(zhì)量，沒有量筒如何測(cè)體積，沒有電流表或電壓表如何測(cè)電阻。

提高中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性是一個(gè)系統(tǒng)性的工作，需要教育主管部門、學(xué)校、教師共同努力。對(duì)一線教師來說也是個(gè)漸進(jìn)的過程，需要時(shí)間的積累和經(jīng)驗(yàn)的完善。但掌握正確的方法、堅(jiān)持不斷地努力，提高中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性，也是指日可待的。

（作者單位：福建省廈門市集美區(qū)樂安中學(xué)）