沈?qū)W軍

【摘 要】物理實驗在中學(xué)階段物理學(xué)習(xí)中具有不可獲缺的地位，而在這一重要領(lǐng)地中，物理教師如何發(fā)揮其主導(dǎo)地位就顯得異常重要，本文就物理教師在物理實驗中應(yīng)處的角色進(jìn)行了探討。

【關(guān)鍵詞】新課程；物理實驗；學(xué)生心理

“做實驗不如講實驗，講實驗不如背實驗”。一時間，這句話成了物理教學(xué)中的“經(jīng)驗之談”，也成了部分教師放棄實驗教學(xué)的“理論依據(jù)”。更有高級一點的教師則通過Flash動畫“做”實驗，卻絕不動手或親手做演示實驗或指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實驗，理由是“實驗有風(fēng)險，可能測不出理想的數(shù)據(jù)”，而Flash動畫則不然，一切盡在掌握之中，數(shù)據(jù)要多理想有多“理想”，畫出的實驗圖像要多好看有多“好看”。省時、省力、省心，三省在手，何樂而不為乎？以上種種，究其原因，卻是“教育目標(biāo)”的喪失，或者至少是對當(dāng)前新《課程標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的育人目標(biāo)的不理解。鑒于此，初中的物理課程，應(yīng)在小學(xué)開展的一些基于現(xiàn)象的探究活動基礎(chǔ)上，開展教師指導(dǎo)程度不同的具有一定認(rèn)知能力要求的實驗探究活動，這有助于逐步促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知能力和科學(xué)探究能力的進(jìn)一步發(fā)展。當(dāng)然，初中生在實驗中還存在種種問題，如盡管大多數(shù)的初中生對實驗有濃厚的興趣，也樂于動手實踐，在實驗中表現(xiàn)得積極主動，但總體上來說，由于受到各方面因素的制約，再加上初中學(xué)生實驗?zāi)芰^低。因此初中物理實驗教學(xué)質(zhì)量往往并不理想。這也是很多教師不愿做實驗的主要原因之一。如何充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)地位，讓實驗課堂充滿生機(jī)和活力，成為學(xué)生能力發(fā)展的推進(jìn)器？就是我們需要多思考的問題。

一、做導(dǎo)游，引導(dǎo)明確目的，弄清原理和方法

導(dǎo)游的任務(wù)是為游客提供服務(wù)，向?qū)Х?wù)、講解服務(wù)、處理團(tuán)隊中的突發(fā)事件等，我們這里的導(dǎo)游任務(wù)也大同小異，是為學(xué)生提供指導(dǎo)，指導(dǎo)學(xué)生明確實驗?zāi)康?，弄清實驗的基本原理和基本方法。指?dǎo)學(xué)生明確實驗?zāi)康?，是讓他們做好學(xué)生實驗的第一步。所謂“明確實驗?zāi)康摹奔匆箤W(xué)生清楚本實驗要解決什么問題及要達(dá)到什么目的。如果實驗?zāi)康牟幻鞔_，不能根據(jù)教材要求很好地理解它，則會在實驗時面對眼前的儀器束手無策，此次實驗活動必然“收獲無幾”。也只有明確了實驗?zāi)康?，才能使自己成為實驗的主人，為實現(xiàn)真正的科學(xué)探究打下堅實的基礎(chǔ)。此過程中，教師作為引導(dǎo)著學(xué)生徜徉于知識海洋的導(dǎo)游，既要告訴學(xué)生知識的要點，也要讓學(xué)生有自我發(fā)現(xiàn)的樂趣。既有有組織的指導(dǎo)預(yù)習(xí)，也應(yīng)讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)與本實驗有關(guān)的知識和方法。

二、做工程師，精心設(shè)計實驗，細(xì)心選取器材

實驗的設(shè)計和選材，可是關(guān)系到本節(jié)實驗課的效率是否高的關(guān)鍵因素之一，如何在不長的一節(jié)實驗課上盡可能收獲更多的細(xì)節(jié)，實驗前的精心設(shè)計是不可或缺的一步。這就需要作為物理教師的你作一個非凡的工程師，精心設(shè)計學(xué)生的實驗過程，并根據(jù)實驗細(xì)心選擇適合當(dāng)下學(xué)生需要的實驗器材。實驗的設(shè)計包含的要素較多：①注重實驗方法；②盡量減小實驗誤差；③設(shè)計的步驟科學(xué)可行；④符合初中階段學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律等。器材的選擇往往被部分教師所忽視，其實：它是實驗設(shè)計過程中的異常重要的一環(huán)，有時甚至能左右實驗的成敗。以筆者教學(xué)《熔化與凝固》一節(jié)為例，其中的一些經(jīng)驗與教訓(xùn)很能說明問題。

課前，先確定本節(jié)的主線為利用對比法探究晶體與非晶體的熔化、凝固過程中的區(qū)別與聯(lián)系。

先在10班上時，師生共同學(xué)習(xí)了熔化、凝固定義后，很自然過渡到熔化、凝固過程中的吸放熱關(guān)系及溫度變化規(guī)律的探究上來了，共同討論實驗方法時，同學(xué)們都認(rèn)識到物體吸放熱不均勻有可能影響本實驗，不失時機(jī)推出“水浴法”及通過不停攪拌等手段來使吸熱均勻。然而“百密一疏”，在冰的選擇上，我采用通常的碎冰（即用錘子將冰塊一一敲碎）裝入大試管，進(jìn)行實驗，結(jié)果卻并不理想。小結(jié)如下：①缺少冰在低溫吸熱升溫而物態(tài)不變的過程發(fā)現(xiàn)；②冰在熔化過程中，雖經(jīng)不斷攪拌，即溫度卻仍有小幅振蕩；③熔化過程過短（3.5min），不足以在學(xué)生中產(chǎn)生強(qiáng)烈印象……

痛定思痛，在3班再上本節(jié)課時，我對實驗的器材作了根本改變：①變貯冰保溫瓶單層為“雙層”，在夾層中裝入—10℃的20%酒精，從而可控制實驗時碎冰的初溫達(dá)—6℃左右，可讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)晶體固態(tài)物質(zhì)在未達(dá)熔點前吸熱升溫 而物態(tài)卻并不變化的過程；②變碎冰為霜，使顆粒更細(xì)小，受熱更均勻，甚至無需攪拌；③變水浴為空氣浴，即通過冰從空氣中吸熱給冰“加熱”，使冰得以緩慢吸熱。實驗中，經(jīng)4～5min后，冰溫度達(dá)到了0℃，此后經(jīng)歷了“漫長”的15min的熔化時間，這期間學(xué)生們還發(fā)現(xiàn)這些細(xì)冰熔化后形成的一個個氣泡在冰水中緩慢上升這一以前老師也未見過的過程，收獲到了許多意外之喜。學(xué)生們充分理解了“盤中水冰，冰化水水溫不升”這句話的含義。怎么樣，工程師的地位不可或缺吧！

三、做主持，啟發(fā)思維碰撞，引來百花齊放

學(xué)生實驗時，應(yīng)創(chuàng)造一個相對開放的環(huán)境，對其探究內(nèi)容不過統(tǒng)得過死，否則可能會扼殺了學(xué)生的創(chuàng)造性。而開放實驗的結(jié)果必然會帶來百花齊放的局面，此時的物理教師更應(yīng)是一個激情澎湃的主持人，為這一偉大的思維碰撞時刻推波助瀾。以筆者去年上的一節(jié)公開課《光的折射》為例，即可見一斑。

我給每位同學(xué)準(zhǔn)備了一杯熱水（熱水的水霧可用于顯示光在空氣中的光路），一只激光手電筒，一張硬白塑料片，一只空塑料杯，一只長吸管等，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)了光的直線傳播及光的反射的基礎(chǔ)上，結(jié)合自習(xí)，自主探究光的折射規(guī)律。得到的結(jié)論比平時單純由老師演示得出結(jié)論要好得多。

實驗討論時，我作為“主持人”，讓同學(xué)們廣開言路，各抒已見，結(jié)果呢？經(jīng)統(tǒng)計，本節(jié)課，學(xué)生探究后，共提出了這樣一些有意義的探究結(jié)論參與實驗后的總結(jié)交流：①光從空氣中斜射入水中，改變傳播方向，且偏向法線；②增大入射角，折射角也隨著增大；③光從空氣中垂直射向水中時，不改變光的傳播方向；④光從水中斜射入空氣中時，光的傳播方向改變且偏離法線；⑤在④結(jié)論中，當(dāng)入射角增大到一定時候，沒有光線進(jìn)入空氣；⑥光線在水中也是沿直線傳播的；⑦光斜射到空杯底某點，慢慢加水后，點向法線方向靠近；⑧斜射入水中的吸管看上去向上彎折了；⑨豎直放的吸管從上面看上去在水中的部分好象變短了，而從旁邊看過去，好象變粗了……

在這百花齊放的時刻，聽課者情不自禁為這些可愛的學(xué)生的探究精神所感動，相信我們大家都體會到了有一種東西在發(fā)生著質(zhì)的升華吧！

四、做導(dǎo)師，縱論實驗得失，升華實驗成果

實驗中雖有百花齊放之樂，卻也需“去偽存真、去粗取精”。用圖像法來描述物理過程具有形象直觀的特點，通過圖像的比較，學(xué)生能夠較容易的理解物理過程發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律，這種直觀印象有時能透過事物的本質(zhì)，誘使人們做更深入的探討，利用圖像法思路清晰可以使得物理問題簡化明了，能起到一般計算法所不能起到的作用，可以使物理概念得到進(jìn)一步拓展，而且圖像法能將物理學(xué)科和其它學(xué)科有機(jī)地結(jié)合起來，啟迪學(xué)生的創(chuàng)新意識，培養(yǎng)創(chuàng)造能力，提高學(xué)生的綜合能力。而這些都是學(xué)生通過自學(xué)不可能達(dá)到的啊！

教師的這些角色變換，使教師從單純的知識傳授者變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)的促進(jìn)者、組織者和指導(dǎo)者。而教師也可以在參與指導(dǎo)的過程中吸納新知識，成為學(xué)生的學(xué)習(xí)伙伴，和學(xué)生探索新知，建立了新型的師生關(guān)系。同時面對新的課題、新的要求，將不斷激勵自己刻苦鉆研，提高自身的專業(yè)水平和研究能力。相信到那時，師生們均可在這一和諧氛圍中共同進(jìn)步，共同成長。