改進實驗教學提高教學質量

王永旦

摘要：物理學內容具有較強的抽象性、復雜性，學生難以理解，因此物理學困生相對較多。本文就如何改進實驗教學，從演示實驗、分組實驗、課外小實驗培養學生觀察能力、實驗能力、激發學生學習物理興趣談些看法。

關鍵詞：實驗教學；激發興趣；培養能力；提高質量

物理學是一門實驗的科學，物理知識中的許多概念、規律都來自于實驗。物理實驗的過程是學生“動手、動眼、動口、動腦”的過程。各種類型的物理實驗，具體形象地展示了物理知識的形成和發展過程。我們應為學生的學習提供豐富的感性材料，強化學生的感知并在感知中糾正學生原來形成的錯覺，從而達到豐富學生頭腦中感性材料的儲存，通過實驗培養學生的觀察能力、分析綜合能力、抽象概括能力、歸納能力、邏輯思維能力，培養學習和研究的科學方法和科學素質。同時，實驗又具有直觀性，通過各種形式的感知，豐富學生的直接經驗和感性認識，使學生獲得生動的表象。從而比較全面、深刻地掌握知識，提高認識能力。我們認為，要提高初中物理教學質量必須改進物理實驗教學。改進物理實驗教學，應從以下幾個方面人手：

一、演示實驗，讓學生自主探索

教師可以把某些演示實驗設計為探索性實驗，使之達到不同層次的創新能力的培養目標。因為探索性實驗教學比演示實驗教學有更廣闊的活動空間和思維空間，可以極大地激發和滿足不同層次學生的探索與創新欲望，學生在自己探索物理規律的實驗過程中可以把動手和動腦結合起來，鍛煉和培養自己的創新觀察能力。例如，靜摩擦力方向的判別是學生普遍感到的難點，其主要原因是學生日常生活中缺乏這方面的感性認識，難以想象兩個相對靜止而又有相對運動趨勢的物體接觸面問的情況。教學中，可以取兩只鞋刷，使刷毛接觸相對地疊放在粗糙的臺面上，水平推上面的一只鞋刷，可以看到上、下刷毛形變的方向相反，由此可推想出上、下物體所受靜摩擦力的情況。這樣，就給學生提供了一個表象思維的模型，化抽象為形象，從而也可培養學生的創新觀察能力。再比如，幫助學生區分熔化和溶解兩個概念，讓同學親自動手做兩個實驗，把一勺白糖放入盛水的試管中，觀察白糖有什么變化，思考試管里有幾種物態組成。把一勺海波放入空試管中，用酒精燈均勻加熱，觀察有什么變化，試管里有幾種物態組成。然后引導學生比較兩個實驗有什么區別，再用熔化概念去對照分析哪種屬于熔化現象，最后讓學生討論。可見，借助小實驗可以形象、具體、直觀地說明問題，使學生能夠盡快彌補知識和技能上的欠缺。

二、分組實驗，讓學生自主探究

學生分組實驗是初中學生最感興趣的課，但絕大多數學生是按教材的安排程序進行實驗，按照教師布置的步驟進行操作，興趣只停留在表面上。這樣也就無法培養學生的綜合能力和科學素質。如：初三物理中《測定小燈泡的功率》的實驗，如果只是指導學生按教材的安排進行實驗，讓學生注意觀察小燈泡兩端的電壓在等于額定電壓，高于額定電壓和低于額定電壓的情況下的發光情況，并將每次測得的電壓，電流值填入實驗表格，算出電功率值，那么這種實驗目的則嫌單一，無法達到培養學生素質的目的。所以在教學過程中可以這樣做：

(一)不限制實驗原理。在講本節課時，只講清實驗目的，說明小燈泡上“3.8V”或“2.5V”意義，至于實驗原理南_實驗小組討論決定，并要求畫出實驗電路圖。結果出現三種實驗原理P=UI,p=U²I／R，p=I²R，并能通過這三種實驗方案的優劣深入分析，確定應用P*UI為實驗原理的方案，從而培養了學生的發散思維能力，提高了思維品質的深刻性與批判性。

(二)不規定實驗步驟。進實驗室要求不看課本，動手時只說明實驗中要觀察燈泡的亮度，觸摸燈泡熱度，計算燈泡的功率和電阻，并不限定實驗有三個步驟。結果巡視實驗中發現，有的小組實驗有五、六步，并設計了開放性的記錄、表格，其中燈絲在不亮、較暗、正常發光、較亮、燒壞幾種情況下的電壓、電流的測量值和功率、電阻的計算值，燈泡熱度的觸摸感，從而激發了學生的觀察實踐和發現問題能力。

(三)不確定實驗歸納。實驗后讓學生多方向、多角度、深入細致的觀察，分析實驗現象和數據，從而開放性地歸納出實驗結論。如有的小組分析真實的實驗數據，得出如下結論：(1)伏安法既可測電阻也可以測電功率；(2)燈絲電阻隨溫度升高而增大；(3)燈泡的實際功率，隨其兩端實際電壓的增大而增大；(4)燈泡只在額定電壓下正常發光，實際電壓過高，會燒壞燈泡，過低燈不亮；(5)囚燈絲電阻隨溫度升高而變大，故不宜用P=PR和p=U²／R測燈泡的電功率。通過以上五個方面的歸納，培養了學生的分析、概括實驗結論能力，并加強了前后知識的聯系。

三、課外小實驗，引導學生參與實踐

物理小實驗、小制作的題材廣泛，是激發興趣發揮學生創造性的有益活動。例如：學生看到盲人在過馬路時由于看不見紅綠燈，易發生危險，因而制作了“盲人紅綠燈”。因為盲人看不見燈，但能聽到聲音，所以用不同的聲音代表不同顏色的燈，盲人可聽聲辨燈，以保證交通安全。課本中“紙盒燒開水”、“日光燈啟輝器中雙金屬片的自動控制作用”、“小風輪”、“電鈴”、“樓梯開關”、等小實驗、小制作，有很強的趣味性和知識性，十分貼近學生的生活，符合初中學生好奇、好問、好動、好學的心理特征。教師要鼓勵學生做好這些課外小實驗、小制作，并有意識地在教學中加以講評。對每章或每節課后的小制作、小實驗，教師可適當給予指導，提出必要的建議。使得學生能夠善于動腦動手，因陋就簡就地取材，把小實驗、小制作活動搞得豐富多彩，生動活潑。雖然課外實驗活動在許多方面略顯粗糙或不規范，但學生的自主性、參與性高，尤其在設計和準備過程中那種富有創造性的思維及操作過程，是在其它途徑中無法體會到的。同時使學生感受到物理知識的應用無處不在，激發他們自覺應用物理知識解決問題的興趣。

物理是一門以實驗為基礎的學科，實驗在物理教學中具有十分重要的作用。近來，國家對中學物理實驗已越來越重視，特別是在新版初中物理課本中實驗的比重已大大增加。不少有識之士也通過各種途徑強調中學物理實驗的重要性。作為一名中學物理教師有責任，也有義務克服種種困難加強實驗教學，提高學生學習物理的興趣，減少物理學困生，提高物理教學質量。

參考文獻：

[1]馮容士等，中學物理實驗教學與自制教具[M]，上海：上海教育出版社，2000。[2]鄧利軍，物理實驗教學中學生能力培養初探[J]，武漢：武漢教育學院學報，2001，(12)。