初中物理实验教学研究

初中物理实验教学研究

牛艳侠

物理是一门以实验为基础的自然科学。在物理教学中开展实验教学既能够培养学生的观察能力；动手能力；分析问题、解决问题的能力，更重要的是可以让学生体会科学家是如何探究物理世界的奥秘的，培养学生热爱科学的态度。然而，在物理教学中由于多方面的原因具体实施起来却存在一些困难。本文将结合自己的教学实践谈谈初中物理实验教学的实施策略。

一、教材分析

新一轮课程改革我们使用的是上海科技出版社出版的物理教材(以下简称新教材)。新教材注重知识与能力、过程与方法、情感态度与价值观三维目标的培养，加强对学生创新精神和实践能力的培养。教材增加了科学探究和迷你小实验等内容。强调从科学探究的七个基本环节培养学生的探究能力。改变以前实验教学的演示功能和验证功能，注重学生在实验活动过程中的参与性和探究性。

教材内容的形式多样化。8年级有“活动”4次以上、“实验探究”28次以上、“交流与讨论”7次以上、“信息窗”22处以上、“请提问”31次以上、“迷你实验室”9个以上、“实践活动”7次以上、“科学探究课”6节以上、“加油站”2个以上。9年级有科学探究课5节、实验探究30次以上、交流与讨论15次、迷你实验室16个、信息窗22个、实践活动11次、加油站4个、请提问34个以上。

从理论上讲新教材对实验的教学设计符合教育家布鲁纳提出的“把一门学科教给一个人，不是要

他把结果牢记心头，确切地说，那就是让他参与知识的获得与组织过程

认识是一个过程而不是一个结果。”当代认知心理学家也指出：“没有任何教学目标比使学生成为独立的、自主的、高效的学习者更重要。”作为以实验为基础的物理学来说，更应注重学生在实验教学中的参与性和主动性。新教材的突出特点就是注重实验探究性，改变老教材的知识传授功能。很多结论都不在书上直接给出，必须通过学生的实验探究活动自己去获得答案。这无疑对培养学生的各种能力是非常有帮助的。

二、教学过程中遇到的实际问题

1．教学时间的问题

实验探究活动必须要有充足的时间作保证。但是在初中阶段每一节课的时间只有45分钟，而且物理每周的课时又只有2——3节。物理教材的内容从章节数来看没有语文、数学、英语等课多，但是在实际教学的过程中要完成新教材安排的这些内容却是需要很多时间的。比如科学探究课虽然一共才11节多，但是一节课的内容一般需要3节课时才能完成。如果仅仅为了赶进度而使学生草草地完成实验，在没有深入思考的前提下草率地得出结论，是达不到探究的效果的。迷你实验和实践活动等内容如果由学生课堂上进行，那需要的时间就会更多。教师为了培养大多数学生的科学精神和实践能力，就得占用课外的时间。可是课外时间又有限，因为每个学生还有其他课程的学习任务。

2.仪器设备的问题

新的教材必须有与之配套的实验设备。目前很多学校的实验设备都还是前几年“普九”、“普实”验收时根据老教材的实验配备的。由于经费的原因新教材安排的实验活动很多都不能开展。一些实验探究活动并不能让每个学生进行，还是由教师一人或者教师同几个学生一起在教室里演示。例如我校由于经费紧张实验经费投入较少，连老教材的液体压强的实验和凸透镜成像实验就不能开展学生分组实验。据我所知很多乡村初级中学都没有条件真正进行探究式教学。

3.探究的习惯问题

很多学生由于从小没有动手的习惯，没有探究问题的爱好和欲望，因此，教师布置实验探究任务希望学生能自觉主动地进行实验探究活动，结果学生却不知道从哪里入手，也不知道实验的目的是什么，如何去观察实验现象，如何记录实验数据等等。很多学生一说做实验就精神来了，别以为每个学生都是有目的地准备开展实验探究活动，其实他们当中有一些是抱着好玩的心理进实验室的，他们认为实验课好看、热闹、没有课堂作业。有时一节课下来有的学生没有动过手，完全是一个看客。

4.考试制度的问题

中国的考试形式比较单一，主要是通过笔试检查学生对知识的记忆和理解运用情况。学生的实验探究能力并不能真正在有限的卷面上完全反映出来，科学探究的精神也无法得到体现。虽然近几年很多地方的中考试卷在改革，高考试卷也在改革，但是我认为那也只是题目的形式改变了而已。学生并没有实际操作实验去收集数据，考察的重点也就是设计实验和分析数据的抽象思维能力等。为了考试时能取得一个好的成绩，考试题目怎么出，教师就可以组织学生有针对性的练习。学生在实验课上培养到的各种实践能力和对科学知识的执着追求精神在现有的考试方式下无法得到体现。

三、教学策略

1.转变教学观念

从单纯注重传授知识转变为引导学生学会学习、学会生存、学会交流、学会做人，让学生成为学习的主人。“建构主义”学习观认为，知识不是被动接受的，而是认知主体积极建构的，在学习过程中要重视学习者自身的经验和自我发展，教师要为学生的实验探究活动提供真实的学习环境即实验探究活动要有一定的趣味性和结论的隐蔽性。既要使广大学生都乐于探究，又要使学生有探究的欲望，要让他们感到不探究就有可能得出错误的结论，或者不探究就不知道问题的答案在哪里。教师通过设置问题启发学生的思维，使学生对实验有更多的探究内容。真正使新的教学体现新课改的精神和新的教育教学理念。

2.将实验探究活动延伸到课外

为了解决前面提到的教学时间和教学目标的矛盾，在教学中有针对性的将一些需要长时间探究才能有结果的实验从课堂延伸到课外。例如8年级《运动和力》这一章探究运动的快慢与路程和时间的关系，探究平衡状态和平衡力的关系等等内容就可以将探究活动延伸到课外，从教室走到操场上，从一节课时改为两节课时上。学习《阿基米德原理》探究浮力的大小由哪些因素决定时，教师可以布置学生课外开展各种迷你小实验，如用废旧牙膏皮制作小船、用饮料瓶制作潜水艇、用排液法称物体的质量等等。学习光学知识的时候，可以在课外引导学生开展实验探究活动，制作幻灯片、针孔成像机、用照相机开展摄影活动、用天文望远镜进行天文观察。学习电学知识的时候，可以带领学生课外设计安装各种要求的电路、对电学中的规律课外再深入研究。检修家庭照明电路，安装简单的照明电路。

学生在实际探究时不但可以学到相关的物理知识，而且还能体会物理知识在日常生活中的广泛应用。在小制作过程中学生很容易对知识有新的认识和发现以及新的感悟，也很容易有一些新的问题提出来，有时还会闪现出成人无法想到的新奇的想法。通过长期的课外实验探究活动，学生的动手能力、观察能力、分析问题解决问题的能力一定会得到提高，学生对自然科学的热爱和执着追求精神和实践能力必定会得到培养。

3.加强实验探究的准备工作

无论是开展什么实验，学生在实验前教师的教学必须为学生的学习活动扫清障碍，同时教师必须课前为学生作好物质准备。因为学习是一种继承和创新，很多知识是人类通过长期的实践活动和科学探究总结出来了的，当然也有一些有待人类继续去认识和利用。因此，我们既不能向应试教育那样牵着孩子们前进，采取灌输式的教学方法，也不能从一个极端走向另一个极端，对学生的学习活动放任自流。前者培养出的学生只能应付考试取得好成绩，很可能会有一些死读书的学生就会成为高分低能的人，不能适应时代发展的要求。而后者又很容易使学生徒劳无功、多走弯路，甚至对学习物理失去兴趣。

作为教师在学生开展实验探究前必须作好准备工作。首先准备各种仪器设备、药品、提供实施实验的场地等。有些设备学校没有，教师可以发动学生自己带家里的日常生活用品，可以提前布置学生课前自制有些设备。其次有些实验的结论由于受多种因素的影响，学生探究时很可能不能得出完善的结论，因此教师必须在课前先进行实验探究，发现可能出现的问题，找到解决问题的方法，研究探索更好的实验办法，以便在学生探究的过程中能够有的放矢地指导、提示和点拨。如学生在探究阿基米德原理时如果教师课前没有真正去做，就不会发现照教材上的方法铁块排出来的水很可能有遗漏的情

况，这样做实验即使探究了也不一定会知道浮力的大小由什么决定，无法总结出阿基米德原理。再比如探究晶体熔化的规律和液体沸腾的规律实验，教师课前不去先探究就不知道学生在做的时候会不会有吸收热量却不升高温度的现象等等。

4.教师带头开展实验探究

我们的学生之所以缺乏动手的能力很大程度上与我们的教师从小学开始的教学行为有关。由于我国地域宽广，中西部地区和沿海地区经济的悬殊、城市和农村的悬殊，从小学到中学很多教师都是将教材安排的学生分组实验组织改为演示实验，更差的情况就是教师在黑板上讲解演示实验。当然这种实验教学可以使学生完成实验考题，但是却缺少真正的动手能力和创新精神。

为什么华裔科学家杨振宁、李正道在国外能搞出成绩获得诺贝尔奖？因为他们有一个好的研究环境，他们的导师本身在身体力行的搞研究。其实中国人很早就具备探究大自然的能力，比如四大发明和古代的很多科学成就都比外国人领先。我们很多教师有丰富的书本知识，但就是缺乏动手的能力和习惯，这样的教师培养的学生怎么会具有动手能力和创新精神呢？

我认为教师在进行课改实验时首先应当身体力行，像物理教师欧姆一样，对学生探究的内容教师也进行深入探究，这样我们的学生就会在教师的带动下潜移默化的学到很多探究的方法和渗透对科学的执着追求精神。

5.探究活动和知识学习并重

新一轮课程改革的目标是培养学生的创新精神和实践能力。但是我认为不能完全否定知识的学习和积累。教师既要向学生传授知识，又要带领学生开展各种科学探究活动。我们不能像应试教育那样采用填鸭式的教学，要求学生死记硬背知识点、会解题得高分，也不能对学生的学习行为放任自流、不闻不问。教学活动始终是一个双边活动，没有教师的教，学生的学习会走很多弯路，学生就无法在短时间内掌握人类长期积累下来的先进文化和技术。作为教师在传授知识的同时有责任激发学生的学习兴趣，培养学生的创新思维能力。鉴于初中阶段教学时间的限制、教学设施的限制、学生认识物理的能力的限制等诸多因数，初中课堂教学中培养学生的创新精神和探究能力只能有针对性的开展，每节课都有一个探究能力作为重点。我们不能从一个极端走到另一个极端，我们应该要求学生将探究活动与知识学习并重。

6.因地制宜开展活动

根据我国的实际情况，我们进行课程改革开展实验探究活动不能完全照搬国外的一些搞法，西部地区也不能完全模仿东部发达地区的搞法。很多时候我们都要考虑本地的实际情况，要根据学校的实验设备有重点的开展自己能够开展而且对学生的发展有用的实验，不一定非要向教材安排的那样开展所有实验。比如像我们这样的农村初中可以用农具、日常生活用品、玩具等等开展各种小实验、小制作、小发明、撰写小论文等。

7.多给学生鼓励、多给学生机会

就学生的思维而言，提出问题往往比解决问题难，实验探究的过程中由收集到的数据分析得出结论的时候又很容易以偏概全或者抓不住本质的东西。在课堂教学中既要鼓励学生大胆地发现问题提出

问题，同时还要提倡学生之间的交流和评价，把课堂的主动权交给学生。学生回答问题如果不正确或者不全面，教师最好不要全盘否定，而应该给予必要的鼓励。要像南京市教学研究室的许志老师所说的那样①多给学生一些语言表达的机会；②对学生的观点不要轻易的否定；③在师生互动的同时，更要关注生生互动。

四、几点不成熟的建议

1.将教材编写得既具有趣味性、探究性，又具有知识性和系统性。

新教材从内容安排可以明显看出突出趣味性和探究性，但是我们也觉得缺少了老教材的知识性和系统性。虽然有加油站和信息窗，但是如果教师上课时不补充讲授相关内容，学生是很难自己进行探究性的学习的。因为很多知识在他们的大脑中还是一片空白。如果能像国外的教材一样编得很详细学生通过自学就能看明白，那学生就具备有探究活动的知识准备。学生的问题自己能找到答案，教师也可以有更多的时间研究教学艺术，也可以和学生一起开展科学研究，指导学生搞小制作、小发明、撰写小论文。

再就是知识的系统性太差，知识的跨度较大，前后衔接与过渡较差。有些知识只在加油站里一带而过。如果教师不补充讲授，学生的知识就跟不上。有的实验结论学生也不一定能顺利的得出。我们感觉有些知识还是按照原（人教版）教材的编排体系教学学生更容易接受。还有每一章到底学生学到了哪些知识，哪些知识要求学生掌握，哪些能力应该得到培养学生心里是不清楚的。

2.给物理课以较多的教学时间。

按照新的课程标准，要真正提高学生的科学素养，培养学生的创新精神和实践能力，我们的教学时间是远远不够的。目前按照《新课标》物理的周课时只有2——3节，学生在一周的时间接触这门课的时间就很少，哪里有什么时间开展研究性学习。当然要增加课时量就要提高物理在考试时的权重，否则哪门课又愿意把时间让出来？

3.改革考试的形式和内容

我们传统的物理考题有填空、选择、判断、实验、问答、计算等形式。这些类型的题目对考察学生对知识的理解、记忆、应用等能力是有作用的。但是学生考试成绩好的不一定实际动手的能力就强。因为没有能检查到学生实际动手的能力，也没有检查到学生能否收集资料，能否通过实验数据科学的分析得出合理的结论等。对物理学课的考试能不能有与众不同的地方？比如像有的老师在《物理教学》上介绍的外国的科学考试一样，学生通过现场实验探究解决一个物理前沿问题，然后根据实验收集到的数据自己得出自己的观点撰写论文。

总之，新课程改革对物理这门自然科学课程的重视是大家的共识，物理教学必须体现实验科学的教学规律，注重对学生实验实践能力、探究能力和创新精神的培养。怎样才能将新课程改革搞得更好，这是一个有必要继续探讨的问题。本文只是根据自己在教学中的一些体会提出的观点，希望与大家共同探讨找到适应新课改的好的实验教学方法。