解榮青

《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》指出：“實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理教學(xué)的重要組成部分，是落實(shí)物理課程目標(biāo)，全面提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要途徑.”如何提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性，是一項(xiàng)值得廣大物理教師進(jìn)行探究的課題.本文謹(jǐn)以初中物理（蘇科版）教學(xué)為例，從三個(gè)方面來談?wù)劰P者的實(shí)踐與思考.

1 做好演示實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

教育心理學(xué)告訴我們，興趣是一種特殊的意識(shí)傾向，是動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的重要主觀原因，良好的學(xué)習(xí)興趣品質(zhì)是學(xué)習(xí)活動(dòng)的自覺動(dòng)力.演示實(shí)驗(yàn)不僅能使學(xué)生學(xué)得知識(shí)、發(fā)展能力，而且是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的重要手段.

對(duì)于引入新概念的演示實(shí)驗(yàn)，教師應(yīng)抓住演示實(shí)驗(yàn)真實(shí)性、趣味性和啟發(fā)性的特點(diǎn)，因勢(shì)利導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生的求知欲望.教師要善于創(chuàng)設(shè)問題情境，引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，促使學(xué)生提出依據(jù)自己的生活經(jīng)驗(yàn)所形成的習(xí)慣想法相矛盾的問題，激發(fā)其求知的欲望，然后通過引導(dǎo)、啟發(fā)、點(diǎn)撥，把由對(duì)現(xiàn)象的興趣引導(dǎo)到對(duì)問題的探究上來.例如，在“大氣壓”的教學(xué)中，教師宜演示與學(xué)生習(xí)慣想法相矛盾的“覆杯”實(shí)驗(yàn)引入新課，激發(fā)興趣，促使學(xué)生質(zhì)疑：“薄薄的一張紙，何以托住杯中這么多水呢？”引發(fā)懸念，然后引導(dǎo)學(xué)生分析得知：“必然有其他物體對(duì)紙片施加了向上的作用”，再讓學(xué)生進(jìn)一步思考質(zhì)疑：“這種作用到底是誰施加的呢？”這樣，通過教師巧設(shè)情境和導(dǎo)語，既“激興” 又“生疑”，引而不宣，讓學(xué)生自己思考“升華”.

對(duì)于概念形成過程的演示實(shí)驗(yàn)，因?yàn)樗Ｊ墙虒W(xué)中的關(guān)鍵、重點(diǎn)和難點(diǎn)，教師應(yīng)注重處理方式，盡量減小知識(shí)加深的梯度.宜將觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與原有知識(shí)相結(jié)合，進(jìn)行正向遷移，一步一個(gè)腳印地完成概念的構(gòu)建.例如， “磁場(chǎng)對(duì)電流的作用”是一個(gè)教學(xué)重難點(diǎn)，如何利用實(shí)驗(yàn)突破這一重、難點(diǎn)呢？可以先回顧演示“奧斯特實(shí)驗(yàn)”——通電直導(dǎo)線周圍存在磁場(chǎng)，然后設(shè)疑：“若將該通電直導(dǎo)線懸掛在另一個(gè)磁場(chǎng)中，會(huì)有什么現(xiàn)象發(fā)生呢？”（直導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變） “為什么會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢？”（兩個(gè)磁場(chǎng)相遇產(chǎn)生磁力）.在學(xué)生進(jìn)行推理回答后，再由師生共同設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究，得出結(jié)論.用這種方法來構(gòu)建概念，化抽象為形象，索然有味，學(xué)生易于理解掌握.在這個(gè)過程中，學(xué)生得到的不僅僅是知識(shí)，更有問題解決的方法和策略.

2 優(yōu)化分組實(shí)驗(yàn)，提高科學(xué)素養(yǎng)

2.1 放眼全篇，通盤籌劃

要提高分組實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果，首先要求教師必須高屋建瓴，熟知初中（甚至高中）階段的課本具體知識(shí)體系及大綱規(guī)定的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，做到瞻前顧后，運(yùn)籌帷幄，統(tǒng)籌兼顧.例如，初中教材電學(xué)部分共有分組實(shí)驗(yàn)23個(gè)，其中“活動(dòng)13.1觀察手電筒”是做好“活動(dòng)13.2怎樣使一個(gè)小電燈亮起來”的基礎(chǔ)，而“活動(dòng)13.2”又是做好“活動(dòng)13.3怎樣使兩個(gè)小電燈亮起來”的基礎(chǔ)，然后從“活動(dòng)13.4”一直到“活動(dòng)14.4學(xué)習(xí)使用滑動(dòng)變阻器”，層層推進(jìn)，逐漸深入，前一個(gè)實(shí)驗(yàn)為后一個(gè)實(shí)驗(yàn)作準(zhǔn)備，這些實(shí)驗(yàn)均為“準(zhǔn)備性實(shí)驗(yàn)”或“過渡性實(shí)驗(yàn)”，它們?yōu)楹竺娴暮诵膶?shí)驗(yàn)“探究通過導(dǎo)體的電流與電壓、電阻的關(guān)系”鋪平了道路.對(duì)于準(zhǔn)備性和過渡性實(shí)驗(yàn)，其訓(xùn)練目的比較明確，使用的器材也比較少，但它們是核心實(shí)驗(yàn)的基石，是訓(xùn)練、培養(yǎng)學(xué)生各項(xiàng)能力的重要陣地，所以必須引起高度重視，教師必須做到周密設(shè)計(jì)、精心準(zhǔn)備，使學(xué)生牢固掌握基礎(chǔ)知識(shí)及基本器材的操作規(guī)范.

2.2 周密設(shè)計(jì)，精心準(zhǔn)備

2.2.1 重視引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)創(chuàng)新思維的多向選擇性

“照方抓藥”、“機(jī)械搬運(yùn)”式的實(shí)驗(yàn)?zāi)芴岣邔W(xué)生的熟練操作程度，但不能培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能力.教師應(yīng)充分利用教材上的探究性實(shí)驗(yàn)來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力，切不可為了趕進(jìn)度或使課上的“順”、上的“快”，而將探究性實(shí)驗(yàn)改為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，或名為學(xué)生自主探究，實(shí)為教師包辦代替.例如，對(duì)于“探究通過導(dǎo)體的電流與電壓、電阻的關(guān)系”這一實(shí)驗(yàn)的處理，教師應(yīng)該相信學(xué)生，在他們明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)原理的前提下，放手讓學(xué)生去設(shè)計(jì)、去做、去爭(zhēng)論，此時(shí)教師所扮演的角色只是一個(gè)組織者和參與者，當(dāng)學(xué)生對(duì)一些問題的爭(zhēng)論僵持不下時(shí)，教師才進(jìn)行適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)撥.如在上述實(shí)驗(yàn)中，“研究電流與電壓的關(guān)系”時(shí)，“如何改變定值電阻兩端的電壓”，學(xué)生會(huì)提出兩種方案：一是串聯(lián)滑動(dòng)變阻器；二是使用電壓可調(diào)的電源.此時(shí)教師可以引導(dǎo)學(xué)生從操作的科學(xué)性、準(zhǔn)確性、便捷性來進(jìn)行權(quán)衡.但需要注意的是，放手不等于聽之任之，教師在課前必須進(jìn)行周密的預(yù)設(shè)、精心的準(zhǔn)備，預(yù)設(shè)可能出現(xiàn)的問題及解決的對(duì)策，且在課堂上也要精心地處理好生成與預(yù)設(shè)的關(guān)系，當(dāng)學(xué)生的思維活動(dòng)和思維結(jié)論超出教師所預(yù)設(shè)和期望的軌道時(shí)，教師不能用粗暴的方式來中斷學(xué)生的思維進(jìn)程，要鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)自己或教材上的結(jié)論大膽質(zhì)疑，學(xué)會(huì)自我否定，學(xué)會(huì)證明和反駁，這樣才能使學(xué)生的創(chuàng)新思維有所發(fā)展.

2.2.2 注意完善、修改實(shí)驗(yàn)步驟

整個(gè)初中教材的眾多分組實(shí)驗(yàn)中，沒有一個(gè)實(shí)驗(yàn)有“整理儀器”這一步驟，而該步驟又是任何一個(gè)實(shí)驗(yàn)不可或缺的，教師必須作出必要的補(bǔ)充，這對(duì)學(xué)生養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣及對(duì)他們?nèi)蘸蟮墓ぷ鳌⑸疃加兄匾囊饬x.例如，在用彈簧測(cè)力計(jì)及用電流表、電壓表等器材的實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)增加“觀察并調(diào)零”這一步.這也是培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)態(tài)度的一條重要途徑.

2.2.3 注意增加必要的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

為了使學(xué)生對(duì)所學(xué)物理知識(shí)有更加深刻、透徹的理解和認(rèn)識(shí)，同時(shí)為了培養(yǎng)其分析、綜合能力，增加一些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是完全必要的.例如，在“活動(dòng)13.4串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的比較”的實(shí)驗(yàn)中，可增加一根導(dǎo)線，讓串聯(lián)在其中的一個(gè)燈泡被短路，觀察和解釋看到的現(xiàn)象.這不但可以進(jìn)一步提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣，而且也為今后深入認(rèn)識(shí)電路積累了知識(shí)、經(jīng)驗(yàn).再如，在“活動(dòng)14.4學(xué)習(xí)使用滑動(dòng)變阻器”中，可以增加一只電壓表，在原電路的基礎(chǔ)上，分別使它和電燈、滑動(dòng)變阻器并聯(lián)，觀察移動(dòng)滑片時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)變化情況，并設(shè)計(jì)表格記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與現(xiàn)象，探究其中的規(guī)律.

2.3 加強(qiáng)巡視，捕捉生成

學(xué)生在分組實(shí)驗(yàn)中，往往會(huì)出現(xiàn)這樣或那樣的疑難、故障，這就要求教師必須加強(qiáng)巡視，用敏銳的目光及時(shí)發(fā)現(xiàn)、捕捉這些信息，并“對(duì)癥下藥”予以解決.這些疑難、故障是一種很好的生成性教學(xué)資源，教師不宜直接代為排除和作答，應(yīng)積極引導(dǎo)本實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)共同觀察、檢查、分析討論，誘導(dǎo)他們自己思考，使他們“眾里尋她千百度”、“驀然回首”、卻發(fā)現(xiàn)“在燈火闌珊處”.對(duì)生成的有價(jià)值的或典型的問題，教師可以向全班學(xué)生提出，進(jìn)行專題討論.例如，在“活動(dòng)14.7測(cè)量小電燈的電阻”的實(shí)驗(yàn)中，一些實(shí)驗(yàn)組就會(huì)出現(xiàn)“連好電路閉合開關(guān)燈不亮、電流表幾乎無示數(shù)、電壓表示數(shù)較大”的故障.這是一個(gè)非常典型的生成性教學(xué)資源——“可遇而不可求”，學(xué)生出現(xiàn)這種問題，教師求之不得，這正是培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、推理能力的最佳時(shí)機(jī)，萬萬不可草率處之.

3 注重課外實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)創(chuàng)新能力

實(shí)驗(yàn)?zāi)芤饘W(xué)生濃厚的認(rèn)知興趣和強(qiáng)烈的求知欲望，學(xué)生在學(xué)得有關(guān)物理知識(shí)后，都希望親自動(dòng)手操作，演示實(shí)驗(yàn)和分組實(shí)驗(yàn)往往還不能滿足他們的動(dòng)手求知的欲望；所以，教師可以想方設(shè)法把實(shí)驗(yàn)教學(xué)延伸到課外，指導(dǎo)學(xué)生就地取材，在課外動(dòng)手做一些小實(shí)驗(yàn).這樣，既可以鞏固知識(shí)、訓(xùn)練操作技能、培養(yǎng)實(shí)踐能力，又可以激發(fā)創(chuàng)新意識(shí)、訓(xùn)練創(chuàng)新思維，培養(yǎng)創(chuàng)新能力.例如，在學(xué)習(xí)了“小孔成像”之后，可以讓學(xué)生利用易拉罐、塑料薄膜、小鐵釘?shù)绕鞑闹谱鳌搬樋渍障鄼C(jī)”；在學(xué)習(xí)了“磁場(chǎng)對(duì)電流的作用”之后，可以指導(dǎo)學(xué)生利用磁體、漆包線、鐵絲等器材制作“直流電動(dòng)機(jī)”.實(shí)踐證明，即使是后進(jìn)生也樂此不疲，這些制作可以有效地培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，使他們對(duì)理論知識(shí)得以進(jìn)一步的理解，操作技能得以進(jìn)一步提高，分析、綜合、抽象等思維方法得到運(yùn)用，使他們體驗(yàn)成功、體驗(yàn)物理學(xué)的無窮魅力，更能從創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新思維等方面培養(yǎng)學(xué)生，持之以恒，他們的創(chuàng)造能力也必然會(huì)得到提高.

總之，我們?cè)谄綍r(shí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，要善于學(xué)習(xí)、研究、實(shí)踐、反思，不斷提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性.