物理分組實驗的學生現狀分析及對策探索

摘要：通過對物理分組實驗中的學生現狀分析，提出了分組實驗教學“三點法”策略，以提高學生分組實驗課堂效率。

關鍵詞：物理教學；學生實驗；“三點法”策略

高中物理新課程改革的目標之一是倡導學生主動參與、樂于探究、勤于動手，培養學生搜集和處理信息的能力、交流與合作的能力；讓學生保持好奇心與求知欲，發展科學探索興趣，有堅持真理、勇于創新、實事求是的科學態度與科學精神。

從物理學科本身來說，物理是一門以實驗為基礎的學科，通過學生分組實驗活動，可以提高學生學習物理的興趣，培養學生觀察和實驗的能力，形成實事求是，嚴肅認真的科學態度，培養鍥而不舍，勇于探索的良好作風，同時還是學生進行合作學習和探究性學習的一條重要途徑。

一、問題的提出及學生現狀分析

學生分組實驗不但是使學生牢固地掌握物理知識的重要方式，而且也是他們獲得基本的物理實驗技能的主要手段，是實驗教學中不可缺少的重要環節。筆者根據自己多年的觀察和經驗，認為學生在分組實驗課堂中，總是存在這樣和那樣的問題，這些問題如得不到切實的解決，勢必會明顯影響我們實驗教學的效率。在這些急需解決的問題中，以下幾種情況，筆者認為是需要最先解決的。

現狀之一：面對一堆實驗器材，學生不知如何下手。

這樣的學生，幾乎就是分組實驗的“看客”。旁邊的學生做什么，他就看什么；旁邊的學生怎么做，他就怎么看。這樣的實驗行為，真是枉費了實驗教師在課前精心準備的一片苦心。

現狀之二：學生的操作不規范，實驗目的不明確，任務未完成，觀察不到應有的現象。

這樣的學生，按照實驗手冊上的示意圖，按部就班地進行相關操作，看起來還算有一點做實驗的模樣，不過很多步驟都是無效操作，甚至是錯誤的操作。

現狀之三：學生真正動手操作的時間太短，來不及熟悉儀器，無法完成完整的實驗操作過程。

很多班級做分組實驗，老師的講解會占用不少時間，有的老師甚至要講解二、三十分鐘。這樣一來，即使是動手能力強一點的學生，對器材的操作剛有了一定了解，相當于才做熱身運動，下課時間就到了，便匆匆收拾一下離去。

筆者總的感覺是，學生前往實驗室做分組實驗，看上去是熱熱鬧鬧的，實際上真的有點“來的時候像掃蕩，走的時候似逃難”。這樣的描述有點極端，但在不少學校普遍存在，尤其是不太重視實驗的學校。

現狀之四：本該是學生親身經歷的過程，被播放視頻代替，學生集體觀看分組實驗過程。

從考試的情況來看，播放視頻代替分組實驗過程，對分數的影響好像不大。但是，這不僅違背了“以學生為本”的新課改理念，也嚴重地剝奪了學生的學習參與權，甚至剝奪了學生在實驗學習領域的受教育權。

二、應對策略的實踐探索

基礎教育的價值是育人，實驗課堂也不例外。在日常教學中，針對不同的學生分組實驗，筆者嘗試了稱之為“三點法”策略的實踐探索，力求改變上述現狀。這些做法既不是為了標新立異找噱頭，也不是為了迎合課改搞形式，而是為了讓學生能夠真正體驗實驗操作過程，希望他們愈做愈有興趣，愈做愈有欲望。

現將具體做法介紹如下：

1.儀器介紹補一點：介紹相關儀器的基本原理和操作要求，讓學生在實驗前熟悉相應的儀器

每次學生實驗之前，教師應該提前介紹以前沒有使用過的儀器，同時再次簡單介紹以前曾經用過，但是忘記了操作要領的一些儀器。

例如：“學生電源”，這是學生以前在初中幾乎沒有使用過（學生本該會用，但在初中時他們極少做實驗，幾乎都沒有使用過學生電源）。在使用前，教師應先簡單介紹一下學生電源的面板布局，比如開關、復位鍵，電壓選擇開關，直流、交流輸出接線柱等；還要介紹相關功能的操作要領，比如電壓選擇應由低電壓逐漸增大，過載時，按一下復位鍵回復電源的輸出等。本來，學生電源就是一個常用儀器，學生在第一次使用時就了解清楚，以后使用就方便多了。免得有些學生在接線時，將打點計時器接到直流上，或者不知將12伏的燈泡（雙縫干涉實驗的光源）是該接直流電還是交流電而感到困惑。

又如：“打點計時器”分為電磁式和電火花式兩種。兩種儀器工作電壓不同，打點的原理不同，使用的附件（復寫紙或墨粉紙盤）也不同；但是兩者接的都是交流電，不是直流電；復寫紙或墨粉紙盤的安裝，紙帶的安裝，限位孔的作用等，教師都必須事先逐一向學生介紹這些內容。否則，不少學生不了解儀器的情況，在使用時，常常將兩種儀器的一些操作要領混在一起，得不到應有的結果。

筆者在安排學生分組實驗前，總是將在實驗中會用到的儀器，做一次詳細的介紹，并對同類儀器的異同點進行對比分析。這樣，避免了學生到了實驗室不會使用儀器卻被要求做實驗的尷尬。這樣的做法，不僅讓學生可以放心大膽地操作儀器，也明顯地減少了由于操作不當而損壞儀器的幾率。學生既經歷了有效的實驗過程，也保護了儀器，真正達到了實驗的目的。

2.實驗內容多一點：適當增加實驗內容，豐富實驗操作過程

有些學生實驗，內容不多，原理也簡單，完成實驗過程不需要一堂課的時間。不少教師便將學生分組操作過程限定在半節課（或更少的時間）內完成，剩下的時間，便成為了習題課。這顯然沖淡了分組實驗的氛圍，讓學生感到只是到實驗室完成了一項任務而已。學生肯定不會對實驗產生很深的感受。

例如，在“探究求合力的方法”的分組實驗中，教師可以將“二個分力與合力的關系”（其實就是把人教版必修1第64頁“問題與練習”第4題）編入實驗內容。這樣做一方面充實了分組實驗的課堂，另一方面將比較枯燥單調的解答轉化為親身經歷的體驗過程；既能激發學生的實驗興趣，進一步提高學生的實驗素養，又能實現新課程標準所要求的過程目標，發展學生分析、解決問題的能力和交流、合作的能力。

又如，在“測定玻璃的折射率”分組實驗中，教師可以先按照課本和實驗手冊的要求，讓學生測量平行玻璃磚的折射率。等學生完成實驗的基本測量后，教師將事先準備的半圓柱形玻璃磚和三棱柱玻璃磚分發給每一個實驗小組，測量它們的折射率，作為知識與技能遷移應用的實踐案例。盡管材料差不多，最后測得的結果也差不多，但是玻璃磚的不同形狀代表了不同的情景，這對將來碰到的各種情況，事先提供了應變訓練的機會，一定程度上也將增強學生的反應能力。

在安排基本內容比較少的學生分組實驗時，筆者總是做一些關于本次實驗內容的補充，讓學生感到實驗過程充實一點，讓他們感到分組實驗并不僅僅是為了完成任務而走一下形式（如前所述）。在無形中，又可以把學生吸引到實驗中來，讓他們對實驗始終保持足夠的興趣，進一步激發學生的探究欲望。

另外，教師還可以把有些課堂演示實驗改變為學生分組實驗，同樣會產生意想不到的效果。比如說“作用力與反作用力的規律”、“變壓器兩端電壓與匝數的關系”等等。

3.實驗進度慢一點：適當減少一堂課的實驗內容，將某一項實驗內容做透做精

有些分組實驗，內容比較多，操作步驟也多，一堂課的時間很緊，不少學生甚至根本無法完成。每當碰到這種情況時，教師可以嘗試將實驗內容分為兩課時進行。每一課時確定相應的內容，要求學生認真做，仔細做，將實驗細節做完全，做透徹。

例如，“探究加速度與力、質量的關系”這個實驗，筆者安排為兩課時進行。第一課時，安排“探究加速度與力的關系”這一實驗內容；第二課時，安排“探究加速度與質量的關系”這一實驗內容。每一課時，都必須進行仔細全面地操作、測量、記錄和處理，并且得出結論，分析誤差，甚至引導學生對實驗進行改進的思考等等。

又如“雙縫干涉測光的波長”，這個實驗，筆者也將它安排為兩課時進行。第一課時全面熟悉裝置，為后面的測量做準備。任由學生自行組裝、調試、拆卸等。通過這一課時，讓學生認識每一個組件的作用和操作要領，對可能引起誤差的操作步驟做一些預先的應對思考，相互之間交流各自的想法。第二課時定量測量，得出結論，分析誤差。筆者事先準備了幾種顏色的單色濾光片，讓每位學生逐一測量每種顏色的光波長；再讓學生觀察白光的干涉條紋；最后，讓學生慢慢轉動單縫片，觀察原先的干涉條紋怎樣變化。如此一來，一堂課的內容拓展了，操作過程也豐富了；并且，跟原先只用一課時匆匆忙忙地完成整個實驗相比，效果是顯而易見的。

正如著名教育專家、生命化教育倡導者張文質先生所言，“教育是慢的藝術”。在當今的教育環境中，“慢的藝術”正在消退，已經成為一件高不可攀的奢侈品。甚至你會想，不是我們不愿“慢”，而是我們不能“慢”！在這里，“慢”是指在教育中要細致、有耐心和愛心，這真應該成為一個常識。“十年樹木，百年樹人”，這句話講在嘴上，卻又丟到腦后。所以，一堂課的效果不在于量，應在于質；不在于多，應在于精。筆者經過多次嘗試，以分解的方式安排一些大容量的學生分組實驗，讓學生經歷這樣一個過程，實驗不急不緩，操作目標明確，細節全面兼顧，效果出乎預料，最后學生興趣愈來愈濃，欲望更加強烈。這當然是所有教師希望看到的結果。

三、結束語

在教學實踐過程中，上述的“三點法”策略，盡管不能解決傳統實驗教學的所有不足之處，但在一定程度上，收到了明顯的效果，也受到了學生的歡迎，還有效地激起了學生做實驗的興趣。

為了讓學生享受實驗成功的樂趣，激發學生物理學習的興趣，從而培養學生各種能力，尤其是創新能力。實驗教學可能已經成為課改進程中的一個瓶頸，亟待突破。在教學中，廣大物理教師必須努力提高分組實驗的成功率，改變實驗教學的固定模式，向如何提高學生的實驗操作技能、思維能力和創新能力等方面發展。這樣，我們的實驗教學才能跟上時代的步伐。

參考文獻：

[1]陶西平.基礎教育的價值是育人不是選拔[J].中國教育報，2011（12）.

[2]張文質.教育是慢的藝術——張文質教育講演錄[M].上海：華東師范大學出版社，2009.

（作者單位 浙江省紹興縣魯迅中學柯橋校區）