劉建濮

物理作為一門以實(shí)驗(yàn)為研究基礎(chǔ)與主要研究方法的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理教學(xué)過程中的重要部分.對(duì)于教師來講，不僅要讓學(xué)生認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)，理解實(shí)驗(yàn)，操作實(shí)驗(yàn)，利用實(shí)驗(yàn)來解決問題，更重要的是讓學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)的能力，這是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程，在這個(gè)過程中，教師需要將實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Ψ譃橐韵聨追N能力進(jìn)行培養(yǎng).

一、觀察能力的培養(yǎng)——找準(zhǔn)切入點(diǎn)

觀察能力是學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ幕A(chǔ)，表面上可能只是表現(xiàn)為學(xué)生在“看”實(shí)驗(yàn)，但如果沒有找準(zhǔn)看的角度，沒有摸準(zhǔn)看的方法，那么學(xué)生就難以從“看實(shí)驗(yàn)”中獲得有效信息，因此，教師要指導(dǎo)學(xué)生在觀察實(shí)驗(yàn)時(shí)，找準(zhǔn)切入點(diǎn).

以“物體的浮沉條件”這一實(shí)驗(yàn)為例，作為演示實(shí)驗(yàn)，由教師來演示，學(xué)生來觀察.教材首先介紹物體浮沉的五種情況：上浮、下沉、懸浮、漂浮、沉底.這意味著教師在演示時(shí)學(xué)生會(huì)依次看到這五種現(xiàn)象，但其中，漂浮其實(shí)是上浮過程的最終狀態(tài)，因此，上浮是一直處于運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)，而漂浮最終是靜止的.與此同理，沉底其實(shí)是下浮過程的最終狀態(tài)，因此，下沉是一直處于運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)，而沉底最終是靜止的.學(xué)生在觀察時(shí)，就要意識(shí)到一個(gè)是單位時(shí)間里物體的運(yùn)動(dòng)軌跡、運(yùn)動(dòng)路徑，一個(gè)是物體沒入液體的速度、體量.這就是該實(shí)驗(yàn)的兩個(gè)觀察重點(diǎn).教師可以根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)來指導(dǎo)學(xué)生嘗試采用順序觀察法、重點(diǎn)觀察法、對(duì)比觀察法等，以逐步提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)觀察能力.

二、記錄能力的培養(yǎng)——結(jié)合實(shí)驗(yàn)初衷

記錄能力指的是不論在演示實(shí)驗(yàn)還是動(dòng)手實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生都能夠準(zhǔn)確無誤、恰如其分地將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄下來，不缺失，不丟失，不偏頗，不過度，它是學(xué)生后續(xù)實(shí)驗(yàn)分析的素材.為此，教師應(yīng)當(dāng)提醒學(xué)生結(jié)合實(shí)驗(yàn)初衷來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)記錄.

以“凸透鏡成像”這一演示實(shí)驗(yàn)為例，該實(shí)驗(yàn)的目的是研究凸透鏡成像的規(guī)律，那么在實(shí)驗(yàn)前，學(xué)生可以結(jié)合教材內(nèi)容先進(jìn)行分析與猜想：改變凸透鏡的物距和像距，就可以得到不同的像.這意味著凸透鏡成像的情況與物距和像距有一定關(guān)系，因此，該實(shí)驗(yàn)在記錄時(shí)，就必須把焦點(diǎn)鎖定在“物的位置”“像的位置”“像的性質(zhì)”這三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)上.當(dāng)學(xué)生意識(shí)到這一點(diǎn)時(shí)，在實(shí)驗(yàn)中，就會(huì)在燭焰經(jīng)凸透鏡依次成放大、等大、縮小的實(shí)像時(shí)，記下當(dāng)時(shí)的物距數(shù)值和像距數(shù)值.在燭焰經(jīng)凸透鏡成放大的虛像時(shí)，記下當(dāng)時(shí)的物距數(shù)值.只有當(dāng)學(xué)生將所有必須的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)都記錄完整、準(zhǔn)確后，才能夠進(jìn)行下一步的分析與思考.因此，學(xué)生實(shí)驗(yàn)記錄能力的培養(yǎng)不能忽視.

三、動(dòng)手能力的培養(yǎng)——培養(yǎng)邏輯條理

動(dòng)手能力指的是學(xué)生親自操作實(shí)驗(yàn)的能力，它不是簡單地根據(jù)教材的步驟指引來機(jī)械地?cái)[動(dòng)實(shí)驗(yàn)器材或者實(shí)驗(yàn)物料，而是有目的性、有步驟性地操作.為了培養(yǎng)學(xué)生的這一動(dòng)手實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，教師需要培養(yǎng)學(xué)生的邏輯條理性.

以 “測(cè)定小燈泡的電功率”實(shí)驗(yàn)為例.首先，要明確實(shí)驗(yàn)的器材與物料.接著，要分析實(shí)驗(yàn)的條件，這里是指可用滑動(dòng)變阻器來改變小燈泡的功率，可觀察小燈泡在額定功率下的狀態(tài).最后，需要設(shè)計(jì)測(cè)量電路圖以及測(cè)量的步驟，再根據(jù)設(shè)計(jì)出來的實(shí)驗(yàn)步驟一步一步操作，并且還要謹(jǐn)記若干注意事項(xiàng).當(dāng)學(xué)生具備了足夠好的邏輯性與條理性后，他們的動(dòng)手實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ矔?huì)隨著增強(qiáng).

四、反思能力的培養(yǎng)——預(yù)期效果對(duì)比

反思能力指的是學(xué)生在實(shí)驗(yàn)之后，能夠?qū)€(gè)人的動(dòng)手實(shí)驗(yàn)（包括觀察演示實(shí)驗(yàn)）進(jìn)行有效地回顧與審思，及時(shí)發(fā)現(xiàn)不足，總結(jié)經(jīng)驗(yàn).

比如，在電學(xué)板塊里，教材中列舉了很多實(shí)驗(yàn)，學(xué)生需要在實(shí)驗(yàn)中摸索得出常見的電路故障.比如，如果電路斷路，那么會(huì)造成電路不同的結(jié)果，而電路不同又會(huì)直接表現(xiàn)在哪些方面呢？當(dāng)學(xué)生積累了一定量的電學(xué)實(shí)驗(yàn)后就可以思考得出以下幾種常見的現(xiàn)象：燈泡不亮；電流表無示數(shù)；電壓表示數(shù)為零；電壓表示數(shù)接近電源電壓；斷開處有一段能使測(cè)電筆氖管發(fā)光，另一端則不能使其發(fā)光等.在反思中，除了對(duì)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果和實(shí)驗(yàn)的過程進(jìn)行審視外，學(xué)生還需要對(duì)個(gè)人的實(shí)驗(yàn)狀態(tài)進(jìn)行反思，比如，是否違背了實(shí)驗(yàn)的原則，是否可以改進(jìn)實(shí)驗(yàn)甚至設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)等.對(duì)實(shí)驗(yàn)的反思能力同樣是教師培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ膬?nèi)容.

綜上所述，部分學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的認(rèn)知會(huì)局限在“做實(shí)驗(yàn)”這個(gè)層面上，但“操作實(shí)驗(yàn)”只是整個(gè)實(shí)驗(yàn)的其中一個(gè)環(huán)節(jié)，它離不開實(shí)驗(yàn)思維的指導(dǎo)，實(shí)驗(yàn)物料的準(zhǔn)備，實(shí)驗(yàn)效果的預(yù)估，實(shí)驗(yàn)過程的分析等，唯有完整嚴(yán)謹(jǐn)?shù)刈龊妹恳粋€(gè)環(huán)節(jié)，才能保證實(shí)驗(yàn)的有效性.因此，教師在培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰r(shí)，應(yīng)當(dāng)從觀察能力、記錄能力、動(dòng)手能力、反思能力這幾個(gè)方面入手，幫助學(xué)生穩(wěn)步扎實(shí)地做好每一個(gè)實(shí)驗(yàn)，學(xué)好每一個(gè)實(shí)驗(yàn).