初中物理探究性实验教学之我见

初中物理探究性实验教学之我见平川区四矿学校 高文云 物理是以实验为基础的一门自然学科，也就是物理的定义、定理、规律、定律都建立在大量的实验和实践活动中，尤其是教科书中设计的学生分组探究实验，是物理教学中探究性学习的一个重要组成部分，是物理课程教学改革的重点、难点和热点之一。科学探究实验活动是学生积极主动地获取物理科学知识，领悟科学研究方法的一种主要形式。它符合学生身心发展和认知规律，对于培养学生的观察力、实践能力和思维能力以及科学的思维方法都是极为有益的。它有利于不断提高学生独立获得科学知识的实践能力，对更好地促进学生科学素养的形成具有重要的意义。但是，在我进行这类实验的教学过程中，有些细节问题如果不注意，不处理好，就会大大影响分组实验的功效，下面就我在平日的探究实验教学过程中碰到的问题简要谈谈自己的看法。第一、有效组织，是保证实验教学成功的基石1、要准备充分，目的明确学生容易给老师一种假象，一听说要进实验室上分组实验课，部分学生就表现出极高的热情，一副兴趣盎然，跃跃欲试的模样。老师有时很容易相信他们已经做好了准备，然而等到进了实验室，他们却不知道自己是来做什么的，面对仪器一筹莫展，最后影响了实验课的进程，甚至什么收获也没有热闹一下就回去了。据我观察，有相当一部分学生是喜欢实验课那个新鲜劲，对老师布置的实验前要完成的准备任务根本就没在意，他们进实验室就是为了图个热闹。比如有次在做“伏安法测导体电阻”实验时，学生一听说下节课要做分组实验，情绪高涨。上课我抽查完实验前布置的预习后，结果却让我大跌眼镜，有的学生进实验室后既没画好电路图，设计好记录表格，也不知道怎么样来完成这个实验，甚至有的连笔和纸都不带，这堂实验课的效果不言而喻。所以，在分组实验前，一定要让学生认真预习实验内容，调动学生的探究兴趣，让学生主动去弄明白本次实验的目的是什么，原理是什么，应该怎么样去完成这个实验，在实验过程中应该观察什么，记录什么，实验完成后，从实验中应该得到哪些实验现象或数据以供分析。最好是在实验前抽样调查，看是不是大家都已经准备好了，对准备不充分的学生加以引导，让其明白，然后再进行实验，避免部分学生的盲目性。第二，要合理组织，人人参与学生分组实验的分组很重要。每组人数太多会出现以下弊端：其一是部分学生动手能力欠缺，羞于动手而作壁上观，结果根本就是在旁边看了一下热闹，怎么样实验仍然没弄明白，别人完成实验了，他也一起回教室，蒙混过关；其二是短短四十分钟，难以让每个人都有动手的机会，尤其电学实验，连接电路时一般要求从电源一极出发，连向另一极，这就要求最好是一个人动手接线，以免造成短路等电路故障，结果必然导致有的学生还没机会动手就已下课，体验不到自己动手实验的乐趣。久而久之，有些学生进实验室后根本不再关心实验：东张西望，左顾右盼者有之；呆坐一隅，心不在焉者有之；玩小动作，看课外书者有之而老师由于实验组人多，难以每个人都监督到位，于是导致实验课成了少数人的实验课，相当一部分学生进实验室只是做做样子，什么也没学到。所以，针对我校实验器材充足、学生人数少的实际情况，分组实验往往是三人一组或四人一组，这样的好处是培养了学生的合作意识，团队意识，可以共同探讨着完成实验，要让每个学生都能获得动手的机会，保证每个学生都能积极参与到实验中来。我认为其一，实验时最好每组三人，且做到强弱组合，以强带弱。其二，同科教师应该相互协助，上分组实验课时至少有两位老师在课堂上指导学生实验，这样既有利于在学生碰到困难时，可以及时得到指导，也能加大监督力度，杜绝部分学生不认真实验，蒙混过关的现象发生。二、分组实验中教师的指导是实验成功的关键。新课标要求教师是课堂教学的指导者，尤其是物理实验教学，教师的指导作用更是关系到实验成功与否的关键。我认为在学生分组实验教学中，教师应指导学生完成以下任务。 1、指导学生学会观察。所谓观察就是要有目的地辨明观察对象的主要特征，注意发现引起变化的条件和原因。其次,要使学生了解观察是要经过一定的努力，克服一定的困难，才能发现问题，才能得到对事物的正确认识和正确的结论。需要指出的是：在教学中应该让学生知道，观察事物是科学方法中提取大量事实的第一步，我们所需要的不仅仅是大家观察到的结果，更重要的是观察这个活动的本身，观察在生活中无处不在。比如观察水的沸腾实验中要求学生注意观察在给水加热的过程中，能看到什么?在此基础上引导学生讨论观察的方法和应注意的问题。可以提示看到的不同的现象是由不同的原因引起的，但是具体到是哪些原因，应该由学生通过多次的实验得出一定的结论，而不是老师在黑板上把各种条件罗列出，再提供给学生实验。 2、指导学生学会思考。 由于物理实验是以充分调动学生的各种感官为前提的一个综合学习过程，因而必须通过有效的刺激，去强化实验教学的启发性，努力使实验过程中出现的实验现象或实验结果能够激励学生进行深入的思考。物理实验对于被动接受间接经验为主的学生来说，其本身就具有一定的新颖性和趣味性，加上物理实验本身就具有较强的启发性，新颖、意想不到的现象会吸引和诱导学生在进行认真观察、操作的同时，积极去深入探究。但学生实验中有一大部分是测量性和验证性的实验，为了防止学生在实验中会懒于思考或不求甚解，满足于简单机械操作的倾向，需要教师在增强实验过程的启发方面动脑筋。当学生从探究过程中发现问题后，教师可根据实际需要，选择恰当的教法和学法。例如，指导学生寻找、收集资料（或由教师提供部分资料）让学生来实验、研究，组织学生讨论猜想、主题探究活动等，让学生满怀兴奋与激情，寻找解决问题的途径和方法。如在 “密度”教学中，学生借助已有认识经验：水和酒精可由气味鉴别，铜块和铝块可由颜色鉴别；而对水和盐水、涂了白漆的铜块和铝块的鉴别方法，教师可先引导学生进行猜想，通过有针对性的指导，使学生获得解决问题的策略。如有的学生提出用质量来鉴别涂了白漆的铜块和铝块，理由是铜的质量比铝的大。这时教师让学生测量课桌上铜块和铝块的质量，结果否定了上述猜想。问题出在什么地方？学生经过思考，会很快发现：应该规定物质的体积。物体质量不仅和构成它的物质有关，而且还和物体的体积有关，在此基础上，再引导学生假设：（1）同种物质的物体质量与体积有关：体积大的质量大，体积小的质量小；（2）同体积的不同物质的物体质量一般不相等。然后将学生按座位分成四人一组进行讨论，引导学生设计实验，分别探究两个假设：为了研究上述猜想，你需要测量哪些量？需要什么材料？如何利用它们测量需要的量？各组同学相互交流各自对问题的认识和思考，形成合作学习的群体，相互启发，合作设计解决问题的框架和思路，并把自己小组研究的情况介绍给其他小组，再接受其他小组同学的质疑和咨询，在各小组交换意见之后，教师再和学生一起共同设计实验步骤和记录表格，然后由学生进行实验操作，最后各小组汇报、交流自己的学习成果，教师适当进行点拨评价，并引导学生分析综合，得出结论，：（1）同种物质的物体，体积大的质量大；体积小的质量小。质量与体积之比是一个不变量（即质量与体积成正比）；（2）不同物质的物体，体积相同时，质量一般不相同，质量与体积之比一般不相等。综合（1）（2）可知：某物质单位体积的质量是一定的，它反映了物质的一种特性，我们用密度表示这种特性，进而得出密度的定义和密度的公式。3、指导学生学会探索 教学的过程就是教无疑者有疑，教有疑者无疑的过程。在物理实验教学中，教师要不失时机地设疑，造就强烈的问题情境，进而引导学生通过实验进行积极的探索活动，促进手脑结合和创新能力的培养。 为了强化实验教学的探索性，要鼓励学生对实验中可能出现的实验现象和实验结果进行预测和猜想，这样对培养学生的创新能力也是大有益处的，牛顿正是根据苹果落地现象猜想到，进而发现了万有引力。因此在实验教学中要让学生在预测和猜想基础上设计实验方案，选择实验器材，再用实验去验证，这样对学生创新能力的培养也是有积极作用的。以往的实验教学中，学生严格按照老师的要求一步步地来做，没有半点创新的内容。学生只是被动地接受，而没有主动地去获取，去探索。因此在新的物理课改实验教学中，注意不断对学生观察能力、动手能力、创新思维能力的培养。激励学生通过观察、实验、归纳、类比等探索手段提出种种假设和猜想，并通过实验加以验证。因此发展他们的创新意识就显得更为重要。如凸透镜的实验教学时，有学生就大胆地提出了这样的问题：如果用一块不透明的薄木板挡住透镜的上半部分，光屏上还能呈现一个完整的像吗？这个像与未遮挡时的像有没有区别？要鼓励学生们亲自动手齐心协力并充分地发挥自己的想象力去设想、验证，直到得出正确的结论。这个过程中，教师只是一个组织者和引导者，学生才是主体。教师要适时地鼓励他们自主地探究与合作学习。4、指导学生正确处理实验数据和重视实验报告实验数据的处理是学生实验操作后的一个重要步骤，学生对所测数据进行分析、处理、作出合理的结论，从而培养了学生分析解决问题的能力。通过实验发现，有的学生由于实验测得数据误差太大，干脆从课本上查得结果；有的编造数据；有的根据规律推算应测的数据；对这些现象应提出严肃批评，并要求利用活动课补做，向学生讲明：实验测得数据，如果不是操作错误、读错等原因，就不能算错。由于我们所处的环境、所用的实验器材，方法等不同，从而使测得的数据不同、甚至相差很大，应该尊重事实，如实记录，养成实事求是的科学态度。学生的实验报告是实验教学反馈的主要途径，因此在教学中首先指导学生写好实验报告，从实验的目的、器材、原理、步骤、数据记录与处理、结论、问题讨论、误差分析等要求学生认真完成。其次，对实验报告要认真批改，并给以评价，使学生认识到实验报告的重要性，而只布置无检查或不批改，将会使学生轻视实验，应付了事。最后根据批改情况，将好的实验报告进行展览、表彰鼓励，以提高学生的学习积极性。 总之，要想上好一节学生探究实验教学，需要不断努力地去探索,。在反思中进步,在总结中完善，并不断地更新自我。无论如何都要以学生为主体、老师为主导、实验为主干展开物理实验教学模式，要不断更新教学观念、采用多种实验教学方法，才能更有效地激发学生的学习热情，培养学生的学习兴趣，让中学物理实验教学提高到一个新的水平。 7