初級中學(xué)物理實驗教學(xué)創(chuàng)新研究

史良玉

【摘 要】在新課改的形勢下，初中物理實驗教學(xué)應(yīng)注意加強以下幾個方面的創(chuàng)新工作：即拆分重組分組實驗，加強實驗教學(xué)的成效；積極啟發(fā)學(xué)生進行探索實驗，提高學(xué)生實驗探究能力；鼓勵學(xué)生設(shè)計實驗，提高學(xué)生的發(fā)散思維能力；把演示實驗改成分組實驗，真正做好實驗教學(xué)。

【關(guān)鍵詞】初級中學(xué)；物理實驗；教學(xué)創(chuàng)新

初中物理實驗教學(xué)主要以培養(yǎng)學(xué)生的實驗觀察能力、實驗思維能力、實驗操作能力為目的，通過這些年的新課程改革，許多教育同仁通過不斷進行實驗教學(xué)改革，取得了不少成績，也總結(jié)了一些寶貴的經(jīng)驗。然而目前初中物理實驗教學(xué)依然存在一些問題，實驗教學(xué)仍然是目前我們教學(xué)中最薄弱的環(huán)節(jié)，不少人沒有把物理教學(xué)真正轉(zhuǎn)移到以實驗為基礎(chǔ)的軌道上來，從教學(xué)內(nèi)容到教學(xué)方式?jīng)]有給學(xué)生留出足夠的發(fā)展空間。就分組實驗來說，我們的實驗教師從實驗?zāi)康摹嶒炘怼x器、操作步驟到注意事項，講的面面俱到。而學(xué)生則隨便記錄幾個簡單的數(shù)據(jù)就行了，完全沒有達到實驗的目的。還有的是為了“應(yīng)試”，許多稍微煩瑣一點的實驗就不做或簡單應(yīng)付一下就行了。還在演繹著“做實驗不如講實驗好”。完全離開了物理實驗教學(xué)的軌道，實驗教學(xué)的這種現(xiàn)狀與它的地位和作用很不相稱，不符合新課程改革的要求。

一、拆分重組分組實驗，加強實驗教學(xué)的成效

現(xiàn)在的北師大版初中物理新教材關(guān)于一些實驗并沒有作專門的要求，這本身就是讓我們一線物理教師發(fā)揮自己的教學(xué)特色改進一些實驗的研究方法、研究程序和研究手段，使學(xué)生有更多的機會動腦、動手，參與實驗教學(xué)，讓學(xué)生通過逐步探究的方法，激發(fā)自主學(xué)習(xí)的愿望，主動探究，取得較好的實驗教學(xué)效果。例如：在初二物理上冊的實驗教學(xué)中，測量固體和液體的密度是一個重要的分組實驗，按照以前人教版的教材，往往我們教師按現(xiàn)成的研究步驟講解實驗，采用傳統(tǒng)的方法，由教師設(shè)計實驗教學(xué)過程：講述測量原理，講述測量方法，教師演示實驗過程——學(xué)生分組實驗——歸納小結(jié)。這種“填鴨”式的教學(xué)，學(xué)生直接參與少，學(xué)生學(xué)習(xí)只能是機械地接受。在激發(fā)興趣和培養(yǎng)能力方面存在著明顯的不足之處，很多學(xué)生學(xué)的是糊里糊涂，根本沒有達到應(yīng)有的實驗教學(xué)效果。

牛頓認為：“沒有大膽的猜想，就不會有偉大的發(fā)現(xiàn)。”我在處理這個實驗時，進行了大膽改革，將一個測量密度的實驗分成了三個實驗。第一次是講長度和體積的測量時，我就隨堂安排了一次分組實驗——體積的測量：在學(xué)習(xí)過量筒的使用方法后，提出問題——怎么測量一個形狀不規(guī)則的小石塊的體積？學(xué)生交流討論后，在五分鐘的時間內(nèi)，學(xué)生們獨自完成了小石塊體積的測量，在臨下課時還布置了一道啟發(fā)性的題目——要是想測量糖塊的體積要怎么辦呢？

在學(xué)習(xí)質(zhì)量后，專門安排了一個分組實驗——《測量一些物體的質(zhì)量》，在實驗中，除了常規(guī)的測量以外，提出問題：我想知道30毫升的水的質(zhì)量，怎么辦呢？于是就啟發(fā)學(xué)生提出二個測量方法：其一是先測空杯的質(zhì)量，然后用量筒取30毫升的水倒進空杯以后測杯和水的質(zhì)量。其二是先測杯和水的總質(zhì)量，把水倒入量筒30毫升后再測杯和剩余水的質(zhì)量，兩次差值就是量筒里30毫升水的質(zhì)量。經(jīng)過學(xué)生交流討論后，統(tǒng)一了認識，都同意用第二種辦法，結(jié)果圓滿完成了實驗。

二、積極啟發(fā)學(xué)生進行探索實驗，提高學(xué)生實驗探究能力

我們在具體的實驗教學(xué)中，可以把部分驗證性實驗改為探索性實驗，學(xué)習(xí)科學(xué)家的探秘思路和方法，從而提高學(xué)生的探究能力。驗證性實驗往往是“教師演示，學(xué)生模擬”的方式，學(xué)生缺少主動性，談不上探究能力的訓(xùn)練。而探索性實驗是讓學(xué)生通過自己探索、觀察分析，能使學(xué)生學(xué)習(xí)如何發(fā)現(xiàn)問題、如何實驗、如何用學(xué)過的知識解決新問題或發(fā)現(xiàn)新規(guī)律，同時更能激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力。例如：“阿基米德原理”這個實驗，課本中采用先提出問題：浸入液體中的物體受到的浮力有多大呢？然后做實驗，引導(dǎo)學(xué)生驗證物體受到的浮力跟它排開液體受到的重力相等，最后形成阿基米德原理的結(jié)論。這樣不進行必要的闡述，而直接進行實驗，對學(xué)生來說既顯得突然又難于順暢接受，這必將影響學(xué)生實驗探究能力的培養(yǎng)。

在實驗教學(xué)中我們可以首先提出問題：浸入液體中的物體受到的浮力與哪些因素有關(guān)？然后通過介紹曹沖稱象的故事以及做用手緩壓圓柱體入水的實驗，引導(dǎo)學(xué)生觀察水槽中水的體積“變大”（圓柱體排開水的體積多），圓柱體受到的浮力變大，學(xué)生討論，總結(jié)得出：浸入液體中的物體所受浮力的大小與物體排開的液體的體積有關(guān)，排開的液體體積越多，該體積的液體所受重力也越大，物體所受浮力也越大，引導(dǎo)學(xué)生思考且分析得出“浸入液體中的物體所受浮力的大小應(yīng)該與物體排開液體的重力大小來進行比較”。其次：引導(dǎo)學(xué)生思考如何測量被排開液體所受的重力，且“用什么辦法才能把物體排開的液體有效地分離出來呢？”可以通過阿基米德的故事及溢水杯的作用來實驗，得出：溢水杯可以有效地分離被排開的液體。最后：要求學(xué)生看課本上實驗裝置圖，由此說明利用阿基米德原理實驗設(shè)計的合理性。接著進行實驗，引導(dǎo)學(xué)生分析、討論得出浸入液體中物體所受浮力大小與排開液體所受的重力相等（F浮=G排）的結(jié)論，就顯得自然順暢，水到渠成。這不僅有利于學(xué)生探究能力和科學(xué)精神的培養(yǎng)，同時也符合學(xué)生的認知發(fā)展規(guī)律。

三、鼓勵學(xué)生設(shè)計實驗，提高學(xué)生的發(fā)散思維能力

物理中許多實驗都可以重新進行設(shè)計或創(chuàng)意。在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實驗?zāi)康摹⒃碜孕性O(shè)計實驗方案。通過學(xué)生自行設(shè)計實驗，可使學(xué)生的整體思維能力、知識運用能力、實驗操作能力、以及探究能力得到全面提高。例如：測量導(dǎo)體的電阻，在學(xué)習(xí)了常規(guī)的測量方法后，可以提出若給你一組電池、一只開關(guān)、若干根導(dǎo)線，還需哪些儀器可以測出電阻？讓學(xué)生根據(jù)要求，設(shè)計測量方法：一是電壓表和電流表各一只；二是兩只電壓表、一只定值電阻；三是兩只電流表、一只定值電阻；四是一只電流表、一只已知最大阻值的滑動變阻器。當(dāng)然還有其他解法，僅從以上4種方法可以看到，把測量型實驗改為設(shè)計型實驗，對擴展學(xué)生視野，活躍學(xué)生思維是很有益的，同時學(xué)生的探究能力也得到了訓(xùn)練和加強。

四、把演示實驗改成分組實驗，真正做好實驗教學(xué)

物理演示實驗具有形象真實、生動有趣的特點，能為學(xué)生在形成物理概念、得出物理規(guī)律前營造出活生生的物理情景，使學(xué)生感受倍深。但要是把有些演示實驗改成分組實驗就會有更好的效果，“百聞不如一見，百看不如一做”說的就是這個道理。如初二學(xué)“慣性”時，方法一是按照教材，往往教師做現(xiàn)成的器材的慣性實驗，采用傳統(tǒng)的方法，由教師設(shè)計教學(xué)過程：講述——演示——講述，最后歸納小結(jié)。這種“獨角戲”式的教學(xué)，學(xué)生直接參與少，學(xué)生學(xué)習(xí)只能是機械地接受。在激發(fā)興趣和培養(yǎng)能力方面存在著明顯的不足之處，以致在以后的教學(xué)中教師還得反復(fù)強調(diào)。二是利用學(xué)生現(xiàn)有的器材——鋼筆套、紙條、鉛筆盒、橡皮等，二個學(xué)生一組直接參與教學(xué)，用鋼筆套豎放在紙條上，迅速抽走紙條，鋼筆套不倒，讓學(xué)生體會靜止的物體有慣性。再用鉛筆盒代替小車，橡皮代替木塊豎放在鉛筆盒上，當(dāng)鉛筆盒突然啟動和鉛筆盒運動過程中遇到書本（障礙物）而停止時，引導(dǎo)學(xué)生觀察橡皮倒下的方向，再聯(lián)想乘車時的情景，讓學(xué)生體會運動的物體也有慣性。這樣的教學(xué)，學(xué)生面對的不再是死板的講解，而是自己的直接參與，有效地激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，學(xué)生的探究能力也得到了發(fā)展。