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1、关于中学物理实验教学模式改革的探究王洪涛天津市宁河县芦台第四中学（301500）【摘要】随着初高中新课程改革的不断深入，物理课堂中各种新颖的教学探究模式效果都非常不错，在 幣体改革试验中，我们坚持教学的科学性原则，在总体上通盘考虑。这样，注意备要素的功能，而且更 注意各部分相互联系形成整体结构的新功能。经过几年的实践探索，笔者总结了比较优化的物理实验教 学框架，从建立体系、增强实验趣味、多媒体投影的使用、培养学风、录像资料的应用、课外活动、实 验竞赛、小制作等八个方面阐述了物理课堂实验优化改革的具体措施。【正文】物理教学的主体内容就是要搞好概念和规律的教学，而物理概念和规律的教学必须以实验作引
2、 探。因为实验是物理研究的一个重要方法和手段，也是物理教学的重要内容。实验的趣味性可以激发学 生学习物理的兴趣，实验的冇观性可以加深学生对物理概念和规律的记忆，实验的导向性可以启发学生 主动思维，实验的可信性可以强化学生对概念和规律的正确认识。随肴初高中新课程改革的不断深入, 物理课堂中备种新颖的教学探究模式效果都非常不错，但是，物理学科的实验教学不能在拘泥于以往的 常规实验法，只重实验结果而忽略了实验过程。中学物理实验教学如何进行改革？笔者根据现代教冇理论，结合中学物理教学实行进行了一些尝 试，制定了整体改革方案，这个方案的指导思想是：改苹传统的教学观念，强调实验教学的整体功能, 突出构成整
3、体的备个要素的相互作用，从而全面提高学生的能力。为了搞好整体改革，笔者首先从观念 上进行更新，改变传统的思维方式，建构了思考问题要有整体观念，从整体出发又以整体力归宿的思维 方式。其次，摒弃了传统的质量观，以培养高索质，全面发展的人才为目的，代替过去只强调智疔发展, 用绕“中考”、“高考”转的质量观。在改革试验中，我们始终以全体学生为主体，充分发挥学生的作用, 把幣个教学过程看成是师生共同合作共同探索的过程。整个教学让学生意识到自己是学习的主体，自觉 动手、动脑。在整体改革试验中，我们坚持教学的科学性原则，根据系统论原理一一整体大于各部分的总和，结 合学生的认知规律，实验教学的完報性规律，把组
4、成敕体结构的各个要索有机地组合起来，在总体上通 盘考虑。这样，注意各要素的功能，而且更注意备部分相互联系形成整体结构的新功能。我们还把课内和课外融为一体，把演示实验和学生实验统筹安排，把小制做、小发明、实验竞赛、 专题讲朋适时调整。在实验内容上把科学知识、生活知识全面考虑、互相渗透，把获取知识、科学观察、 独立操作、培养实验技能、发挥聪明才智安排于合理的结构中，充分发挥了各部分互相联系、互相作用 的整体功能。经过几年的实践探索，笔者总结了比较优化的物理实验教学框架，下面就是这个框架的要点。一、进行多项实验活动，建立立体交叉体系如前所述，物理实验教学总的效果并不等于乞个要索效果的机械总和。物理实
5、验教学的乞个要索分 为由课内到课外，由演示实验到学生白制教具和学具等六个方面。在实验中，我们把这六个要素进行综 合分析，认为课堂教学、学生实验、教具学具的制做、小发明和小创造、实验竞赛、专题讲丿朋六个要素 纟H.成的实验教学系统的总功能不是各个部门各白肓接地、单独地体现出来的。而是通过它们之间的特殊 联系间接地、综合地表现出来。例如，在浮力这一章的实验教学中，我们首先让学生白制学具 一个茶水杯，儿块形状不相同的木块，一块铁皮。在课堂教学中，教师利用演示实验，调动学生的积极 性，激发学生兴趣，并根据教学进度，不断提岀问题，如，形状不同的物体受到的浮力相同吗？铁皮放 在水里，它一定会沉入水底吗？同
6、一物体分别放在水里、煤油里，它臨在液面上的体积相同吗？等等。 课堂提出问题，要求学生利用H制的学具在课外活动分小组进行实验，I叫答上面提出的问题。学生通过 H己做实验得出正确的结论，兴趣很高，增添了学生积极进行实验的信心。在学完了这一章以后，教师 还进一步捉岀，浮力在生活、生产中的运用有哪些？ 一公斤的水能浮起二公斤的物体吗？装在船里石头, 卸一部分在水池了里，水面会上升吗？等问题。要求学生通过观察生活或自己动手冋答问题。这样，通 过课内、课外，演示实验和白己动手做实验的有机联系，学生既学到了物理知识，又会运用于生活，更 重要的是培养了学生利用物理实验解决实际问题的能力。这些效果只有通过桀体结
7、构这个实验教学体系 才能取得。单靠演示实验，学生实验在有限的时间内是难以达到的。因此，每个学期，根据教材进度制 定教改方案，确定总体忖标，建立配套的组织和确定专人负责。使衿个部分为达到这个li的要求而采取 相应的措施。从而发挥敕体结构的优势。二、抓好课堂内的实验教学，寓实验课改革于趣味之中实验教学能否达到最优目的，系统各部分能否协调运转，关键的问题是看我们在课堂教学中能否引 起学生较大的兴趣。如果学生对实验感到乏味，那是难以达到目的的。兴趣的培养必须是通过多种途径, 多种形式综合进行。物理学科是一门实验科学，我们把中学物理的42个学生实验，700多个演示实验, 逐一研究，在揭示物理规律的原则下
8、，毎一个实验都做一些趣咪性改进。如在演示水的不善于传热的实 验时，把事先准备好的小鱼放到试管底部，然后在试管上部加热使水沸腾时，鱼却在管底没有什么异样。 学生感到十分惊奇。从而引起了学生的兴趣，增添了学生学习知识的积极性。为了充分发挥学生的主体 作用，在演示实验时，我们吸收少数学生参加演示实验，为做学生实验时培养了一批骨干。这样在演示 实验时，同学们观察十分认真，收到良好的效果。三、利用投影技术，增强演示实验效果演示实验，就是教师利川实验器材、仪表向学生做表演示范实验，或创设必要条件将自然现象及其 变化规律等再现出来。这是物理教学中将理论与实际相结合的重要方法，是提高学生学习兴趣、启发学 生积
9、极思维的重要手段，是认识事物规律的起点，也是物理实验教学中的一个重要组成部分。学生通过 观察演示实验，思考总结，从而找出规律性的东西，得出正确结论。但是，有的演示实验观察目标个, 现象细微，且由于条件的限制，教师只能在讲桌上进行演示。后排学生看不清楚实验现象，这就增加了 学生在理解过程中的难度，直接影响教学效果。利川投影器将演示现彖放大，使其在银幕上清晰地显示 出来。这样既有利于学生观察思考，又缩短了观察时间，从而增强了演示实验的效果。例如，在测定物 质的密度这个实验中，其实验目的就是练习使用天平，学习使用量筒，学会利用天平和量筒测物质的密 度。在这个实验中，学生第一次学习使用量筒测量液体的体
10、积和测量小金属块的体积。因此在做实验之 前，教师应先教学生如何使用量筒，如何正确读数。而最筒的刻度较小，教师演示讲解，大部分学生看 不清楚。这时可利用投影技术，将刻度放大，学生就容易看清。方法一：用立式投影器对圆形量筒进行 投影时，会产生聚光作用，在银幕上形成一条竖育亮线，无法看清演示刻度。为了消除圆形量筒的聚光 作用，可将量筒放在透明的水槽里进行投影演示。方法二：用立式投影器和专门作投影用的方形量筒。 方法三：用卧式投影器和抽拉式量筒投影片（在教学生学习温度计、安培计、伏特计的正确读数时，也 可用抽拉式温度计投影片，旋转式安培计、伏特计投影片进行投影演示）。在讲“磁潮和“电流的磁潮 这两节课
11、时，磁场的概念比校抽象，条形磁铁、u形磁铁、同名磁极Z间和异名磁极Z间的磁感线分布 以及右线电溢的磁场的磁感线和通电螺线管的磁场的磁感线分布形状务不相同。传统的演示方法一股 是：将玻璃板放在磁铁上面，将铁屑均匀地撒在玻璃板上，轻轻敲动玻璃板，使铁屑在磁场的作川下形 成平血的磁感线分布图形。因平面放置，学生看不清楚，教师只好端肴玻璃板走到讲台下，让一部分学 生看看，这样既浪费时间，还是有许多学生看不清楚。利用投影技术，则完全可以改变这一局面。将课 木上所讲的儿种演示情况投影到银慕上，使全班学生都能清晰地看到各种情况的磁感线分布。这样就加 深了学生对“磁潮的认识，使抽象的问题容易理解。四、以学生实
12、验为主要内容，培养学生实事求是的学风通过演示实验调动了学生的积极性，同学们跃跃欲试，但由于课堂时间限制貝能吸收少数参加。在 这种情况下，学生对学生实验就非常重视了。我们除了让学生做完课木上的学生实验外，还通过制做教 具、学具，把许多演示实验也改成学生实验，给学生提供了自己动手动脑的机会。如演示浮力的大小, 电流强度跟电压的关系等实验。在实验过程中，我们除了要求学生用科学的态度做好实验外，更重要的 是要求学生写出实验报告，这是将感性知识上升为理性认识的一项重要丁作。通过认真检查学生的实验 报告，促使学生在实验过稈中，正确理解原理，明确实验目的，认真设计步骤，详细记录数据，分析实 验结果。特别是一
13、些实验出现了误差后，要求学生认真讨论，分析产生误差的原因。使学生逐步形成了 一种严肃认真，一丝不苟的学风。五、利用好实验录像（一）、利用实验录像，提高学生实验操作技能大多数物理实验，对于初中学生来说，都是第一次接触该实验所用的仪器。学生在进入实验室Z前, 学生对仪器的使用和实验操作方法了解其少。靠教师的演示讲解，许多学生很难一下了看得清楚，等到 他们自己动手做实验的时候，仍有无从下手或不得要领的感觉。因此学生在做实验Z前，先观看一段所 做实验的操作录像，在看实验操作录像的同时，教师利用慢放、韬停、冋看等方法，向学生讲清楚实验 需要注意的问题和实验成功的关键是什么。经过形象右观的开导，能够绘学生
14、做这个实验指出一条正确 的操作方法。这样必然有效地激发学生的实验积极性，从而使学生在轻松愉快的教学环境中进行正确地 操作、观察、思考和探索。例如，“用天平测物体的质量”这个实验，这是学生第一次实际操作天平。 由于实验报告中所列的“注意事项”较多，调节天平的步骤较多，学生往往对天平无从下手或者干脆就 不敢动它。面对以前出现的这种情况，现在上这节实验课，就首先放一遍用天平测物体的质量的录 像，让学生仔细观看，同时适时提示注童事项和操作方法。在读数时，把标尺的特写镜头定格，让学生 学会正确读数，教师提示每个格代表多少克，被测物体质最等于祛码总质量加标尺读数，做完实验Zfi 如何收拾天平等问题。学生用
15、几分钟时间看完录像Z后再去动手操作，就感到做起来得心应手。再如, 在做“测定物质的比热容”这个实验时，要用到量热器、天平、量筒、烧杯、温度计、火柴、酒精灯、 石棉网、铁架台、水、金属块、细线等，所用实验器材较多，实验步骤较多，加热过稈较长。学生在不 太熟悉实验步骤的情况下，操作起来往往用的时间较长，实验误差较大，因此在做实验Z前应先看一遍 该实验的录像，熟悉实验步骤和各种仪器的使川注意事项。天平、最筒和酒精灯学生以前已经川过，温 度计则是第一汰使用。当录像放到测温度这个地方时，丿应慢放或定格让学生看清，教师提示讲清温度计 的使用注意事项及正确读数的方法，同时讲清实验计算、误差分析等。还有许多类
16、似的例了，在此不再 一一列举。（二）、利用实验录像，提高实验复习的效率在现代教冇技术还未进入学校教学活动Z前，物理实验的复习，只能靠教师的讲解和学生自己看书 去冋忆实验的过程、结果和规律，学生很难再见到实验的过稈和现象。因为时间不允许把一学期、一学 年乃至報个教材体系中的实验再做一遍给学生看。但是，利用实验教学录像，却完全可以让学生在3至 5小时内，完整地观看一些物理实验的操作过程。这种既具肓观形象，又具系统概括的电教手段，通过 渗透、潜移默化地激发学生冋忆老师讲过的概念和自己的实验操作过程。教师可以利川快放的方法把一 些不重要的过程删去，利用慢放、暂停和冋看的方法去复习重点、难点的问题。这样既可以节省时间, 乂可以对重点、难点的问题加深理解，使错误Z处得以纠正，正确的知识技能得以巩固，使Z更深刻、 更系统地掌握知识，提高技能。实践证明这是行Z有效的方法。是传统的方法所不能及的。六、把课外活动纳入实验教学的范围是实验教学改革的重要环节为了从多方面培养学生做物理实验的
