劉海連

摘 要：本文闡述了物理實驗的重要意義以及實驗活動開展的目標(biāo)，突出初中物理實驗教學(xué)的重要性，指出了目前初中物理實驗存在的主要問題，并根據(jù)問題提出了一些可行的解決辦法.

關(guān)鍵詞：初中 物理實驗 問題 辦法

物理學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué).物理概念、物理規(guī)律是從實際問題中抽象、概括出來的，而物理實驗對于建立物理基本概念和理論及加強對基本概念和基本理論的理解有著不可取代的作用.初中學(xué)生剛剛開始學(xué)習(xí)物理，學(xué)習(xí)方法及抽象思維能力都還沒有形成，因而，實驗顯得尤為重要.

一、初中物理實驗活動開展的目標(biāo)

初中物理實驗活動開展的目標(biāo)：主要為了激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)；通過實驗活動培養(yǎng)學(xué)生的實驗技能和使學(xué)生學(xué)會科學(xué)研究的工作方法，并且通過長期的實驗活動，逐步提高學(xué)生的實踐操作能力和創(chuàng)新能力.具體來說就是為了使學(xué)生通過物理實驗活動獲得以下五個方面的能力：

1.獲得知識的能力：①聽講：能注意聽并且能對不懂的地方提出問題；②能正確仔細(xì)地進(jìn)行有目的、有意識的觀察；③收集：能利用圖書館、互聯(lián)網(wǎng)等方式查找資料、引用資料和判斷資料的價值；④質(zhì)疑：能善于尋找事物產(chǎn)生的原因，探求事物發(fā)展的規(guī)律，大膽提問；⑤處理數(shù)據(jù)：能完整記錄、綜合分析實驗數(shù)據(jù)；⑥能確立課題，設(shè)計實驗，歸納結(jié)論.

2.操作能力：①使用和維護(hù)儀器：能了解儀器的結(jié)構(gòu)、安裝使用儀器的方法、儀器的保養(yǎng)和維護(hù)、儀器的使用條件和注意事項；②進(jìn)行實驗：能了解問題和提出問題，設(shè)計實驗方案，按實驗方案或?qū)嶒炓鬁?zhǔn)確操作、記錄好實驗過程和數(shù)據(jù)、懂得整理數(shù)據(jù)；③能按實際要求制作簡單的實驗裝置，具備校準(zhǔn)儀器的基本知識.

3.整理能力： ①整理：能對記錄進(jìn)行整理，并且將項目序列制成表格、圖形等進(jìn)行分析；②分類：能根據(jù)事物的異同分類、取舍；③能了解和評價各種相互關(guān)系的優(yōu)劣，知道如何改進(jìn).

4.溝通能力：①提出問題：能提出有科學(xué)意義的問題，最好能自己設(shè)計方法驗證、尋求答案；②討論：能善于討論，提出自己的見解和聽取別人的意見，能有耐心地把重點加以解釋；③能將重要資料寫成書面報告；④相互協(xié)助：能將自己熟悉的實踐經(jīng)驗告訴或者幫助別人.

5.創(chuàng)造能力：①實現(xiàn)計劃：能理解預(yù)期結(jié)果及可能的進(jìn)行方式，建立假設(shè)；②求新：能發(fā)現(xiàn)新問題，創(chuàng)造新方法、新設(shè)計、新技術(shù)；③綜合：能將各種事物綜合起來考慮，從中發(fā)現(xiàn)新事物.

二、初中物理實驗存在的主要問題

以知識為本的課程設(shè)計限制了課程在學(xué)生情感、態(tài)度和價值觀等領(lǐng)域的科學(xué)過程；過于強調(diào)科學(xué)方法領(lǐng)域中的教育功能、學(xué)科的科學(xué)體系及學(xué)生實驗活動和教師實驗教學(xué)的學(xué)科嚴(yán)謹(jǐn)性.另外，為了便于實驗管理和減輕教師的工作負(fù)擔(dān)，往往要求采用劃一的實驗?zāi)康?、實驗器材，統(tǒng)一的實驗步驟，一致的實驗結(jié)果.有時候甚至為了應(yīng)付實驗開出率的完成情況檢查，走過場式地進(jìn)行實驗，嚴(yán)重地挫傷了學(xué)生探究自然和學(xué)習(xí)科學(xué)技術(shù)的興趣和熱情.隨著學(xué)生年齡的增長和學(xué)習(xí)的深入，學(xué)生慢慢厭煩重復(fù)、枯燥的操作，這樣的實驗教學(xué)效果可想而知，更不用說要培養(yǎng)學(xué)生的實踐操作能力和創(chuàng)新思維了.

三、解決問題的辦法

要解決上述問題，在物理的實驗、實踐教學(xué)中，就要評價學(xué)生的觀察能力、提出問題的能力、做出猜想和假設(shè)的能力、收集信息和處理信息的能力以及交流的能力.在實際教學(xué)的過程中，筆者嘗試著對其中的一些實驗、實踐活動進(jìn)行了改革和嘗試，激發(fā)了學(xué)生動腦、動手的興趣，培養(yǎng)了學(xué)生的實踐操作能力，還使學(xué)生具備了初步的實驗設(shè)計能力，能利用生活中的器材再現(xiàn)、優(yōu)化實驗過程.通過實踐活動，使學(xué)生學(xué)會收集資料、處理信息，并培養(yǎng)提出合理化建議的能力，加強了學(xué)生創(chuàng)新思維的形成.

1.學(xué)生分組實驗.分組實驗是培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、動手能力的良好機會，從現(xiàn)實的實際情況來看，學(xué)校每學(xué)期安排的實驗數(shù)量太少，這也是導(dǎo)致學(xué)生動手能力差的重要原因之一.這就要求我們要想辦法擴充學(xué)生的分組實驗，如水的沸騰，歐姆定律，冰的熔化，液體的沸點與氣壓的關(guān)系等.只要我們稍作努力，就可以把一些演示實驗改成分組實驗，從而通過對規(guī)律性知識的驗證、探索和運用達(dá)到提高實驗技能和實踐能力的目的.

以往的分組實驗更多的是書本實驗步驟的單一重復(fù).老師先講原理過程，強調(diào)注意點，學(xué)生再按程序進(jìn)行操作.筆者認(rèn)為分組實驗應(yīng)更好地發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，學(xué)生是實驗的主持者，要讓學(xué)生明確實驗的目的是什么，為了達(dá)到這個目的如何設(shè)計實驗步驟，這樣做能解決什么問題，造成實驗誤差的原因是什么，如何減小實驗誤差等.

2.課堂演示實驗.課堂演示實驗是教師組織課堂教學(xué)中必不可少的手段之一.進(jìn)行演示實驗主要達(dá)到兩個目的：一是創(chuàng)設(shè)情境，提出問題；二是體現(xiàn)和驗證物理規(guī)律和結(jié)論.如果是為了創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)興趣的演示實驗，要充分利用視覺、聽覺吸引學(xué)生的注意，通過它獲得豐富而具體的感性認(rèn)識，從而啟發(fā)思維.例如，在講大氣壓強時，我們可以通過這樣一組對比實驗來導(dǎo)入新課.利用一大一小兩個試管，將小試管插入大試管中，一次在兩管之間沒有注入水，另一次注入水，發(fā)現(xiàn)沒有水注時小試管下落，而有水時小試管上升.為了增加實驗效果，在小試管中沾一根紅色的雞毛.我們將一只吹足了氣的氣球先在酒精中浸泡一會兒，將氣球拿出后，發(fā)現(xiàn)氣球的體積變小.引導(dǎo)學(xué)生思考，得出結(jié)論：酒精蒸發(fā)要吸收熱量，氣體溫度降低體積變小；如果用扇子扇風(fēng)，實驗效果更明顯，說明空氣流動得越快，蒸發(fā)也越快.對于體現(xiàn)和驗證物理規(guī)律和結(jié)論的演示實驗，規(guī)定一些實驗操作步驟是必要的.因為良好的實驗結(jié)果有助于學(xué)生對物理規(guī)律的理解，也有助于學(xué)生對主要實驗過程和方法的運用.當(dāng)然，我們不能只是課本上簡單機械的重復(fù)，要注意提出一些有針對性的問題，使學(xué)生積極主動地理解實驗的原理和方法，同時引導(dǎo)學(xué)生思考其他更好的方法.有目的地培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會觀察、思考，并理解物理規(guī)律和結(jié)論的能力.對于有些演示實驗，觀察效果不是很好的，在條件允許的情況下，除了改成分組實驗之外，我們還應(yīng)鼓勵學(xué)生利用生活中的物品對實驗加以改進(jìn)和進(jìn)一步地研究.如學(xué)生利用去外殼的鋼筆來演示潛水艇的工作原理，用竹筷子下端繞鉛絲制成簡易密度計，用包裝香煙的錫箔和金屬桿制成簡易驗電器等等.

3.興趣小組活動.課后興趣小組活動是對課堂知識的有益補充，為學(xué)生提供了思考、動手實踐的廣闊天地，能激發(fā)學(xué)生的靈感，點燃猜想火花.教師應(yīng)起到指導(dǎo)輔助作用，避免學(xué)生無所適從.當(dāng)然，教師不可包辦代替，應(yīng)讓學(xué)生經(jīng)歷適當(dāng)?shù)拇煺?，從而總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，發(fā)揮學(xué)生的主體創(chuàng)造性，體驗成功的喜悅.興趣小組活動要密切聯(lián)系實際，解決一些實際問題.例如，在完成“機械功和機械能”的學(xué)習(xí)之后，興趣小組開始研究自行車的力學(xué)問題.首先，筆者提出了幾個指導(dǎo)性的問題：

①自行車由哪些部件構(gòu)成?它們的作用是什么?

②自行車有哪些部件是利用杠桿來工作的?它們屬于哪類杠桿?

③自行車哪些部件是對摩擦的應(yīng)用?如何增大或減小摩擦?

④如何利用自行車來估測一段距離?

⑤體驗自行車在上坡、下坡時的狀態(tài)，有哪些能量轉(zhuǎn)換?

⑥查閱有關(guān)資料了解自行車的發(fā)展史，簡述自行車對我國目前交通的存在意義.

學(xué)生通過觀察自行車的構(gòu)造和工作過程，同時查閱一些資料，結(jié)合學(xué)過的物理知識，完成了一份實驗報告，雖然不是很完滿，但加深了學(xué)生對課本知識的理解和應(yīng)用，使學(xué)生感到學(xué)習(xí)的知識來自于生活并服務(wù)于生活.利用興趣小組活動時間帶領(lǐng)學(xué)生乘車，體驗開車、剎車、轉(zhuǎn)彎時的慣性；開展小制作活動，學(xué)生自制了分度值是厘米的米尺、量筒、密度計、彈簧秤等；讓學(xué)生自選實驗器材，設(shè)計實驗方案，例如用多種方法測定液體的密度，學(xué)生利用實驗器材設(shè)計出了五種方法，并動手完成了實驗和實驗報告.

4.社會實踐活動.初中物理的社會實踐活動是高中研究性學(xué)習(xí)的初級階段，是學(xué)生了解自然，接觸社會的自主學(xué)習(xí)方式.社會實踐活動體現(xiàn)了物理知識來源于生活，服務(wù)于生活的宗旨.通過社會調(diào)查，針對一些問題，提出猜想和假設(shè)，進(jìn)行實驗驗證，收集整理相關(guān)資料，從而得到結(jié)論或者提出合理化建議.社會實踐的形式多樣化，靈活機動.既可以是個體的活動，如了解一個家庭中的用水用電情況并提出合理化建議；也可以是集體協(xié)作的活動，如了解城市目前的交通狀況以及交通工具的發(fā)展；同樣既可以做單純的物理方面的社會實踐，如熱水瓶的保溫效果與熱水量多少的關(guān)系；也可以是跨學(xué)科的，如城市的熱島效應(yīng)的研究.對于初二的學(xué)生，筆者首先嘗試開展了讀家用水表和煤氣表的小實踐活動.學(xué)生通過觀察用表，請教家長，翻閱說明書等方式，學(xué)會了讀表，并記錄家庭一天、一周、一月的用水用電量，針對具體情況提出了節(jié)能的合理化建議.在假期中，我們進(jìn)行了城市目前的交通狀況以及交通工具的發(fā)展的社會實踐活動.全班學(xué)生分成若干個小組，分別調(diào)查研究各個小項目，如不同時間段城市主要交通路口的車流量；目前城市主要機動車和非機動車現(xiàn)狀及發(fā)展；未來中小城市交通發(fā)展的設(shè)想及建議即高架橋、地鐵在我市發(fā)展的可行性；城市交通發(fā)展中的環(huán)保問題和節(jié)能問題等等.在活動中，學(xué)生們分工合作，他們充分運用圖書館的資料、互聯(lián)網(wǎng)了解各種信息，走上路口作數(shù)據(jù)收集和統(tǒng)計，進(jìn)入車輛管理所了解近幾年的車輛發(fā)展?fàn)顩r，查閱報紙結(jié)合目前我市主要交通路口的改造狀況.面對他們的實踐報告，筆者驚喜于學(xué)生能力、思維的活躍和了解社會、參與城市建設(shè)的強烈愿望.在整個過程中，教師起到了三方面的作用：一是確立調(diào)查目標(biāo)、指導(dǎo)方法和信息來源；二是進(jìn)行組織協(xié)調(diào)；三是組織討論，作出總體評價，指出成功和不足之處，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.社會實踐活動是一種很好的人文教育，如環(huán)境問題，能源問題，噪聲問題等，體現(xiàn)了以人為本，貼近生活和社會，是培養(yǎng)能力，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣的重要教學(xué)手段之一.

總之，初中物理實驗的最終目標(biāo)是：激發(fā)并保持學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，通過探索物理現(xiàn)象，揭示隱藏其中的物理規(guī)律，并指導(dǎo)其應(yīng)用于生產(chǎn)生活實際，培養(yǎng)學(xué)生終身的探索樂趣，良好的思維習(xí)慣和初步的科學(xué)實踐能力.我們正是以此為最終的教學(xué)目標(biāo)，利用現(xiàn)有的教材和實驗器材，不斷改進(jìn)教學(xué)方法和手段，根據(jù)學(xué)生的生理和心理特點，因材施教，達(dá)到“授人以漁”和培養(yǎng)能力的目的.

參考文獻(xiàn)

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［責(zé)任編輯：黃春香］