文 /李正華

引 言

實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)的重要組成部分。學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以觀察到許多新奇有趣的現(xiàn)象，能夠激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，點(diǎn)燃探究熱情。在本文中，筆者結(jié)合自己的教學(xué)實(shí)踐，對(duì)如何優(yōu)化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)談幾點(diǎn)粗淺的認(rèn)識(shí)。

一、優(yōu)化演示實(shí)驗(yàn)，提高課堂教學(xué)效率

（一）實(shí)驗(yàn)前要認(rèn)真?zhèn)湔n、準(zhǔn)備充分

演示實(shí)驗(yàn)無(wú)論成功與否，都會(huì)給學(xué)生留下深刻的印象。如果演示實(shí)驗(yàn)做得很成功，學(xué)生的注意力會(huì)被吸引，其也會(huì)獲得感性認(rèn)識(shí)，這對(duì)提高課堂教學(xué)效率有重要的促進(jìn)作用；如果演示實(shí)驗(yàn)失敗了，學(xué)生會(huì)產(chǎn)生疑慮，學(xué)習(xí)阻力大大增加，教學(xué)效果會(huì)受到一定程度的影響。因此，對(duì)每個(gè)演示實(shí)驗(yàn)，教師都要認(rèn)真研究、精心準(zhǔn)備，絕不能麻痹大意。確保演示實(shí)驗(yàn)一次成功，首要的條件是備好課。教師在備課時(shí)要嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致，對(duì)演示實(shí)驗(yàn)的目的、意義、原理、注意事項(xiàng)等必須全面掌握，力爭(zhēng)做到胸有成竹、萬(wàn)無(wú)一失。例如，在教學(xué)“串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)”時(shí)，教師需要在課堂上做一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)前，教師應(yīng)準(zhǔn)備好兩個(gè)帶燈座的小燈泡、電池、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干等實(shí)驗(yàn)器材，而且要對(duì)這些器材進(jìn)行檢驗(yàn)，以確保其可用。上課前，教師要反復(fù)操作實(shí)驗(yàn)直到熟練演示，還應(yīng)預(yù)估實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的常見(jiàn)故障，掌握其解決方法，保證演示實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行，進(jìn)而切實(shí)提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率。

（二）引導(dǎo)學(xué)生積極參與演示實(shí)驗(yàn)

讓學(xué)生參與演示實(shí)驗(yàn)，既可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，又可以培養(yǎng)學(xué)生操作的規(guī)范性，提高課堂探究效率。例如，在探究“電流與電壓的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了讓全班學(xué)生都能看清實(shí)驗(yàn)電路，教師可將實(shí)驗(yàn)器材如電源、開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)變阻器、電流表、電壓表等，用磁鐵吸附在黑板上。通過(guò)課前預(yù)習(xí)，學(xué)生能夠在黑板上畫(huà)出正確的電路圖。然后，教師可以請(qǐng)另一位學(xué)生在黑板上連接實(shí)物電路，并在一旁關(guān)注學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程，及時(shí)糾正其不規(guī)范操作。

（三）注重演示實(shí)驗(yàn)的規(guī)范性

學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)操作技能的提高，一方面需要學(xué)生在分組實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行實(shí)際操作訓(xùn)練，另一方面則依靠教師演示規(guī)范性的實(shí)驗(yàn)操作[1]。因此，教師在進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)時(shí)對(duì)學(xué)生細(xì)致講解、正確示范、巧妙引導(dǎo)至關(guān)重要。

1.演示實(shí)驗(yàn)中操作的規(guī)范

教師在做演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須嚴(yán)格遵循實(shí)驗(yàn)操作規(guī)程。例如，溫度計(jì)是用來(lái)測(cè)量溫度的，不能當(dāng)攪拌棒使用，溫度計(jì)的玻璃泡不能碰到容器底，也不能碰到容器壁；使用酒精燈時(shí)，必須用酒精燈的外焰加熱；燒杯加熱時(shí)應(yīng)放置在石棉網(wǎng)上，確保其受熱均勻，防止炸裂。關(guān)于實(shí)驗(yàn)儀器的使用方法及注意事項(xiàng)，教師要明確告知學(xué)生。在演示實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生會(huì)注意教師的每個(gè)動(dòng)作，而教師的規(guī)范操作會(huì)成為學(xué)生獨(dú)立操作的榜樣，對(duì)學(xué)生有著引領(lǐng)和示范作用。

2.演示實(shí)驗(yàn)中語(yǔ)言的準(zhǔn)確

在教學(xué)過(guò)程中，教師必須做到語(yǔ)言準(zhǔn)確簡(jiǎn)明，不含糊其詞。例如，在“觀察水蒸氣的液化”的實(shí)驗(yàn)中，教師在要求學(xué)生觀察金屬盤(pán)底面的小水滴時(shí)，應(yīng)明確指出：“請(qǐng)同學(xué)們觀察金屬盤(pán)的底面，你看到了什么現(xiàn)象？”在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師應(yīng)盡量避免使用模棱兩可的語(yǔ)言，否則會(huì)對(duì)學(xué)生正確認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)器材、掌握概念、理解定律產(chǎn)生不良的影響。

（四）合理運(yùn)用現(xiàn)代化教學(xué)手段

一些在特定條件下才能完成的實(shí)驗(yàn)或具有危險(xiǎn)性的實(shí)驗(yàn)，教師不可能在課堂上進(jìn)行演示。對(duì)于這些實(shí)驗(yàn)，教師可以借助多媒體設(shè)備來(lái)展示。例如，“核聚變、核裂變”的實(shí)驗(yàn)無(wú)法在課堂上演示，但教師就可以將核聚變、核裂變的演變過(guò)程制作成動(dòng)畫(huà)，在課堂上展示出來(lái)，使學(xué)生對(duì)抽象的知識(shí)有具體形象的認(rèn)識(shí)。又如，大氣壓強(qiáng)中的托里拆利實(shí)驗(yàn)需要使用水銀，而水銀具有一定的危險(xiǎn)性。因此，教師可以用多媒體設(shè)備播放托里拆利實(shí)驗(yàn)的視頻，讓學(xué)生觀看實(shí)驗(yàn)的操作過(guò)程，從而明白托里拆利實(shí)驗(yàn)的原理。在此基礎(chǔ)上，教師可以引導(dǎo)學(xué)生計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的值。作為輔助手段，多媒體技術(shù)具有許多優(yōu)越性，但在教學(xué)中不能喧賓奪主。教師只有不斷學(xué)習(xí)，不斷豐富自己，巧妙而恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用現(xiàn)代化教學(xué)手段，才能實(shí)現(xiàn)教學(xué)效果的最優(yōu)化[2]。

二、優(yōu)化學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，提高實(shí)驗(yàn)探究能力

（一）合理分組，明確分工

首先，與女生相比，男生的抽象思維能力、動(dòng)手能力要強(qiáng)一些，而女生在細(xì)節(jié)和感性認(rèn)識(shí)方面占優(yōu)勢(shì)。因此，教師在分組時(shí)要注意男女學(xué)生搭配。這樣，學(xué)生在進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)時(shí)會(huì)互相取長(zhǎng)補(bǔ)短，男生可以提高自己的細(xì)心程度，女生可以學(xué)習(xí)男生的動(dòng)手能力。其次，根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，教師可以把全班學(xué)生分成若干小組。教師需要把能力不同的學(xué)生分到一組，便于他們相互學(xué)習(xí)、相互帶動(dòng)，達(dá)到取長(zhǎng)補(bǔ)短的目的，實(shí)現(xiàn)整體提高。最后，教師需要明確小組內(nèi)各個(gè)成員的分工。教師可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力差異進(jìn)行編號(hào)，通過(guò)編號(hào)為學(xué)生布置相應(yīng)的學(xué)習(xí)任務(wù)。例如，在開(kāi)展“測(cè)量小燈泡的電功率”這一實(shí)驗(yàn)時(shí)，小組成員分工明確，1號(hào)、2號(hào)學(xué)生是操作員，負(fù)責(zé)連接實(shí)物電路；3號(hào)學(xué)生是記錄員，負(fù)責(zé)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；4號(hào)學(xué)生是發(fā)言代表，負(fù)責(zé)匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)論。這樣，每位學(xué)生在活動(dòng)中都能充分發(fā)揮作用。

（二）精心設(shè)置問(wèn)題

分組教學(xué)會(huì)占用較多的課堂時(shí)間，要想在有限的時(shí)間內(nèi)保質(zhì)保量地完成教學(xué)任務(wù)，教師就必須精心設(shè)置問(wèn)題，把握課堂教學(xué)節(jié)奏。教師要從學(xué)生認(rèn)知發(fā)展水平和已有經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，設(shè)置的問(wèn)題要具有一定的梯度性，使學(xué)生通過(guò)深入思考都能跳起來(lái)摘到“桃子”。遇到難度較大的問(wèn)題時(shí)，教師要進(jìn)行鋪墊性提問(wèn)，引領(lǐng)學(xué)生的思維走向深處，達(dá)到突破重點(diǎn)、解決難點(diǎn)的目的。

中部某省一經(jīng)營(yíng)漁業(yè)的老板告訴筆者，他近兩年一共辦了3個(gè)合作社，一個(gè)漁業(yè)養(yǎng)殖合作社、兩個(gè)茶葉種植合作社，都是空殼合作社，沒(méi)有什么實(shí)質(zhì)性?xún)?nèi)容，其中一個(gè)還是當(dāng)?shù)卣运拿x辦的?！稗k理手續(xù)很簡(jiǎn)單，只需5戶(hù)以上老百姓就可以辦理，這些老百姓拉來(lái)湊數(shù)，合作社的大小事情都是我一人忙活。”

例如，在探究“影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素”實(shí)驗(yàn)中，筆者設(shè)置了以下問(wèn)題。問(wèn)題1：滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)呢？請(qǐng)你列舉生活中的一個(gè)實(shí)例來(lái)支持你的猜想。問(wèn)題2：如何測(cè)量滑動(dòng)摩擦力的大小？問(wèn)題3：如何改變接觸面壓力的大小？問(wèn)題4：如何改變接觸面的粗糙程度？問(wèn)題5：如何改變接觸面的面積大?。繂?wèn)題6：怎樣研究其中某一個(gè)因素對(duì)滑動(dòng)摩擦力大小的影響？

問(wèn)題的設(shè)置是課堂教學(xué)中必不可少的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，好的問(wèn)題設(shè)置能激活學(xué)生思維，為一節(jié)課的教學(xué)奠定良好的基礎(chǔ)。

（三）把握介入時(shí)機(jī)

小組有效的、有意義的討論離不開(kāi)教師積極的引導(dǎo)。在小組學(xué)習(xí)過(guò)程中，教師需要密切關(guān)注學(xué)生的討論過(guò)程。如果小組活動(dòng)開(kāi)展得很順利，那么教師就不要介入小組討論，而應(yīng)給予及時(shí)的表?yè)P(yáng)和鼓勵(lì)；如果小組討論漫不經(jīng)心，教師就應(yīng)及時(shí)提醒和指正；如果小組討論遇到困難或陷入認(rèn)知偏差，教師要及時(shí)糾正并加以引導(dǎo)；如果小組討論提前完成，教師要檢查小組討論的結(jié)果，并及時(shí)評(píng)價(jià)。另外，教師需要對(duì)學(xué)生的討論結(jié)果進(jìn)行抽查，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的討論積極性、自覺(jué)性，讓小組學(xué)習(xí)更高效。

（四）注重實(shí)驗(yàn)反思

在以往的教學(xué)中，教師非常重視實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)結(jié)論的獲得，忽略了實(shí)驗(yàn)之后的反思與總結(jié)，這種只做不想的實(shí)驗(yàn)是不完善的。實(shí)驗(yàn)完成后，教師要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行反思，發(fā)現(xiàn)不足。這不僅有利于改進(jìn)和完善實(shí)驗(yàn)，還可以提高學(xué)生的思維能力。例如，在探究“光的反射定律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生反思：（1）白色硬紙板越光滑越好，還是越粗糙越好？（2）為了使光線能在紙板上顯示出來(lái)，方便實(shí)驗(yàn)研究，該如何操作？然后，教師組織學(xué)生對(duì)以上問(wèn)題進(jìn)行小組討論，讓學(xué)生各抒己見(jiàn)。最后經(jīng)過(guò)師生共同評(píng)議，學(xué)生對(duì)光的反射定律便有了更深刻的理解。

學(xué)生做物理實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須遵守相應(yīng)的注意事項(xiàng)。教師引導(dǎo)學(xué)生反思實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)，不僅能規(guī)范學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作，還能保證實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行。例如，“液體的壓強(qiáng)”一節(jié)的重點(diǎn)是探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)大小的影響因素。實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)為實(shí)驗(yàn)前應(yīng)檢查裝置的氣密性，具體操作是用手輕輕按壓幾下橡皮膜，觀察U形管中的液體，若U形管中的液體能靈活升降，則說(shuō)明裝置的氣密性良好。在學(xué)生檢查完裝置的氣密性后，教師可以讓學(xué)生思考：如果裝置不先進(jìn)行氣密性檢查，會(huì)帶來(lái)什么結(jié)果？通過(guò)這樣的實(shí)驗(yàn)反思，學(xué)生便對(duì)實(shí)驗(yàn)有了更深刻的認(rèn)識(shí)，也提高了實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)。

三、開(kāi)發(fā)課外實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率

物理課外實(shí)驗(yàn)是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要組成部分，能夠開(kāi)闊學(xué)生的視野，豐富學(xué)生的知識(shí)。課外實(shí)驗(yàn)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力和科技創(chuàng)新意識(shí)大有裨益。因此，物理教師應(yīng)注重課外實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展。

（一）利用日常生活用品做實(shí)驗(yàn)，增加親切感和可信度

利用身邊隨手可得的物品設(shè)計(jì)一些有趣的物理實(shí)驗(yàn)或擴(kuò)充課本中的實(shí)驗(yàn)，不僅可以增加實(shí)驗(yàn)的親切感、可信度，還能拉近物理與生活的距離，讓學(xué)生在生活中掌握知識(shí)，真正實(shí)現(xiàn)學(xué)以致用。例如，在“體驗(yàn)大氣壓強(qiáng)的存在”一課中，課本安排了一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)——被壓癟的易拉罐。課后，教師可以讓學(xué)生利用身邊的物品設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)證明大氣有壓強(qiáng)，并親自動(dòng)手做一做。于是，學(xué)生積極收集身邊的物品來(lái)開(kāi)展實(shí)驗(yàn)。他們找來(lái)了玻璃杯、水、硬紙片、塑料瓶、塑料吸盤(pán)等，設(shè)計(jì)了多樣化的實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證大氣壓的存在。學(xué)生在動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，既鍛煉了動(dòng)手能力，也加深了對(duì)理論知識(shí)的理解，達(dá)到了“雙贏”的效果。

（二）利用廢舊物品做實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)

家庭生活中的一些廢舊物品也可以作為實(shí)驗(yàn)器材，如廢舊的塑料瓶、衣架、縫衣針、硬紙板等。教師在教學(xué)中要鼓勵(lì)學(xué)生開(kāi)發(fā)與利用各種廢舊材料。這不但可以實(shí)現(xiàn)資源的再利用，而且有利于培養(yǎng)學(xué)生的科技創(chuàng)新意識(shí)和勤儉節(jié)約的習(xí)慣。例如，“浮力”是中考物理的重點(diǎn)，也是難點(diǎn)，部分學(xué)生難以理解浮力產(chǎn)生的原因。為此，教師便可以指導(dǎo)學(xué)生自制一個(gè)學(xué)具——浮力產(chǎn)生的原因演示器。此學(xué)具構(gòu)造簡(jiǎn)單、容易制作，用到的材料只有一個(gè)剪去底部的塑料瓶、兩個(gè)乒乓球和一些水等。學(xué)生用自制的學(xué)具來(lái)演示浮力產(chǎn)生的原因，能獲得直觀的感受，這對(duì)學(xué)生深入掌握知識(shí)是有巨大幫助的。又如，教學(xué)完杠桿的相關(guān)知識(shí)后，教師可以指導(dǎo)學(xué)生完成課本上的小制作“蠟燭蹺蹺板”。這是一個(gè)很有趣的關(guān)于杠桿平衡的小實(shí)驗(yàn)，當(dāng)蠟燭燃燒時(shí)，這種蹺蹺板會(huì)一上一下地動(dòng)。物理教師要練就一雙發(fā)現(xiàn)資源的慧眼和一雙組合資源的巧手，指導(dǎo)學(xué)生利用廢舊物品做實(shí)驗(yàn)，提高他們的物理學(xué)習(xí)效率。

另外，教師要對(duì)學(xué)生的課外實(shí)驗(yàn)加強(qiáng)督促檢查，做好學(xué)生的指導(dǎo)工作。課外實(shí)驗(yàn)由學(xué)生在家里獨(dú)立完成，學(xué)生回到學(xué)校后，可以和同學(xué)交流實(shí)驗(yàn)心得。通過(guò)交流共享，學(xué)生之間可以互相啟發(fā)、互相學(xué)習(xí)、共同提高。教師可以在班級(jí)中組織學(xué)生開(kāi)展課外小制作評(píng)比活動(dòng)，比一比誰(shuí)的作品最好，并從中評(píng)選出最優(yōu)秀的作品加以表彰。例如，在教學(xué)“物體的浮與沉”一節(jié)時(shí)，教師給學(xué)生演示經(jīng)典的“浮沉子”實(shí)驗(yàn)，那忽上忽下的浮沉子有趣且引人深思。教師可以舉辦一個(gè)“浮沉子”制作比賽，讓學(xué)生享受課外實(shí)驗(yàn)帶來(lái)的快樂(lè)。

結(jié) 語(yǔ)

總之，物理教學(xué)離不開(kāi)實(shí)驗(yàn)，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)是提高物理課堂教學(xué)效率的有效途徑。作為一線的初中物理教師，我們必須與時(shí)俱進(jìn)，堅(jiān)持以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的教學(xué)方向，努力優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)，使物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)揮其應(yīng)有的作用。