【文章內(nèi)容簡介】 過演示實驗，培養(yǎng)學(xué)生的實驗操作能力起一定的示范作用等。演示實驗教學(xué)突出激發(fā)興趣、操作示范和確保成功等要求。學(xué)生實驗是在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生在實驗室分組進行實驗的教學(xué)方式。通過學(xué)生實驗，讓學(xué)生更仔細地觀察物理現(xiàn)象，更深入地了解儀器和裝置的結(jié)構(gòu)和性能，更深入地認識和理解相關(guān)物理概念和規(guī)律。學(xué)生分組實驗突出培養(yǎng)學(xué)生操作技能，使學(xué)生理解和進行規(guī)范的實驗操作，使學(xué)生受到物理學(xué)研究的實驗方法的初步訓(xùn)練。教學(xué)大綱中有明確的課時要求，初中階段學(xué)生實驗為19課時，目前物理教學(xué)中對此有比較規(guī)范的管理。隨堂實驗通常稱為“邊教邊實驗”或“邊學(xué)邊實驗”，是介于演示實驗和學(xué)生分組實驗的一種教學(xué)方式。它把教師的講解和學(xué)生的操作觀察有機地結(jié)合起來，把知識的學(xué)習(xí)和實驗探索能力的培養(yǎng)有機結(jié)合起來。目前，部分業(yè)務(wù)能力比較強的教師經(jīng)常自覺地采用這種教學(xué)方式。課外小實驗是課堂實驗教學(xué)的補充，通過課外實驗，進一步培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和觀察能力，促進其對學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解，擴大其知識面，發(fā)展他們的愛好和特長，使他們把所學(xué)的理論知識與課外實踐有機地結(jié)合起來。在當(dāng)前的升學(xué)競爭壓力下，課外小實驗開展很少。（二）傳統(tǒng)實驗教學(xué)存在的問題教師認識上有三種錯誤傾向：第一，認為實驗并不重要，僅僅是促進學(xué)生學(xué)習(xí)知識的教學(xué)輔助手段，從實驗得出的結(jié)論是重要的，而實驗的本身并不重要。第二，認為實驗雖然重要，但當(dāng)前的評價機制過多重視知識，忽視能力，所以緊抓實驗教學(xué)不會收到良好的教學(xué)質(zhì)量。這里存在著錯誤的教學(xué)質(zhì)量觀和對評價機制中問題的片面夸大，以及對教學(xué)更重要的是為了學(xué)生的發(fā)展、而不是評價選拔這一本質(zhì)意義認識的嚴重不足。第三，認為實驗確實重要，但實驗教學(xué)費時費力，課堂組織教學(xué)難度也較大，學(xué)生活動不易把握，用講實驗步驟、講實驗結(jié)論等方法也可達到相同的效果。處理學(xué)生的作業(yè)和對學(xué)生的管理花去了初中教師相當(dāng)多的時間和精力，學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)、教師、學(xué)生及其家長特別關(guān)注分數(shù)，這使教師平時更多考慮的是如何在課上把學(xué)生要掌握的知識教好，不太重視實驗教學(xué)的課前準備，上課前不能認真把實驗嘗試一下，上課鈴聲一響，往往拎著實驗器材急急忙忙到課堂，很難保證實驗的高成功率。課堂上器材缺少一兩件，急忙派學(xué)生到辦公室或其他班級的課堂上去拿的現(xiàn)象時有發(fā)生，有時實驗器材少或者實驗總是失敗，只能講授實驗知識。，忽視實驗的探究性實驗往往是用專門的、規(guī)范的儀器來完成，不重視用身邊的器材進行實驗，使用哪些器材、怎樣操作也是書上規(guī)定的。實驗往往是重驗證，輕探究。實驗的原理、方案和步驟等都是預(yù)設(shè)的，學(xué)生是在被牽制著進行操作；得出的實驗結(jié)論也強調(diào)高度一致，學(xué)生被動地按照同一思路對實驗加以分析論證；甚至實驗過程的設(shè)計、實驗結(jié)果的得出都由教師包辦，學(xué)生沒有機會進行必要的交流，實驗中沒有時間操作，改數(shù)據(jù)、記結(jié)論的現(xiàn)象比比皆是。這些嚴重束縛了學(xué)生的創(chuàng)新思維與實踐，制約了實事求是等科學(xué)態(tài)度的培養(yǎng)。由于課堂上教師更多關(guān)心的是知識講授得怎樣，課外教師更多關(guān)心的是學(xué)生對知識學(xué)習(xí)鞏固得怎樣，忽視過程與方法的教學(xué)，物理實驗冊在課堂和課后都很少使用，對實驗器材的選擇、實驗方案的設(shè)計、實驗數(shù)據(jù)的記錄與分析、書寫實驗報告、實驗后的進一步思考等環(huán)節(jié)，都不能得到很好的鍛煉，也起不到對實驗的交流與評估反饋作用。當(dāng)然，實驗冊的編制也要進一步探索，并加以改進和完善。中考的壓力、大量的、高要求的書面作業(yè)使教師、學(xué)生不重視課外實驗，家長也認為做課外實驗沒多大意義。學(xué)生回家的實驗器材難準備，教師沒有課外實驗教學(xué)及管理經(jīng)驗，都使課外實驗很少得到落實。三、新課程實驗教學(xué)的目標要求與突出特點（一）認識新課程實驗教學(xué)的目標要求教學(xué)大綱在教學(xué)目的中提到：培養(yǎng)學(xué)生的觀察實驗?zāi)芰??培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度。在教學(xué)中應(yīng)該注意的問題中提到：加強演示和學(xué)生實驗，規(guī)定的演示實驗和學(xué)生實驗都應(yīng)該做好，條件好的學(xué)校還應(yīng)多做一些，適當(dāng)增加少量探索性和設(shè)計性實驗，鼓勵和指導(dǎo)學(xué)生在課外做一些觀察和小實驗也是十分有益的。??要培養(yǎng)的觀察能力主要是：能有目的地觀察，辨明觀察對象的主要特征及其變化的條件。應(yīng)培養(yǎng)的實驗?zāi)芰χ饕牵毫私鈱嶒灥哪康?，會正確使用儀器，會作必要的記錄，會根據(jù)實驗結(jié)果得出結(jié)論，會寫簡單的實驗報告。在關(guān)于教學(xué)要求的說明中提到：對技能的要求用“會”來表示，就是要求能正確地操作，并得出結(jié)論。可以看出，教學(xué)大綱對實驗教學(xué)的目標要求都是比較原則性的，而且著重于技能目標和對知識教學(xué)的輔助功能。新課標對實驗教學(xué)的目標在三維目標中都有體現(xiàn)，而且有比較具體的操作性要求，主要以科學(xué)探究能力目標的形式體現(xiàn)出來，在內(nèi)容標準的三級主題中，也有明確的規(guī)定，同時，在實施建議中也給出了具體的操作指導(dǎo)意見。在知識與技能目標中提到：具有初步的實驗操作技能，會使用簡單的實驗儀器和測量工具，能測量一些基本的物理量；會記錄實驗數(shù)據(jù)，知道簡單的數(shù)據(jù)處理方法；會寫簡單的實驗報告，會用科學(xué)術(shù)語、簡單圖表等描述實驗結(jié)果。在過程與方法目標中提到：經(jīng)歷觀察物理現(xiàn)象的過程；能在觀察物理現(xiàn)象或物理學(xué)習(xí)過程中發(fā)現(xiàn)一些問題；通過參與科學(xué)探究活動，學(xué)習(xí)擬訂簡單的科學(xué)探究計劃和實驗方案；通過參與科學(xué)探究活動，學(xué)習(xí)信息處理方法；學(xué)習(xí)從物理現(xiàn)象和實驗中歸納簡單的科學(xué)規(guī)律。在情感態(tài)度與價值觀目標中提到：勇于探究日常用品或新器件中的物理學(xué)原理，樂于參與觀察、實驗、制作、調(diào)查等科學(xué)實踐活動，養(yǎng)成實事求是、尊重自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度。提出問題環(huán)節(jié)：能從日常生活、自然現(xiàn)象或?qū)嶒炗^察中發(fā)現(xiàn)與物理學(xué)有關(guān)的問題。猜想與假設(shè)環(huán)節(jié)：對探究的方向和可能出現(xiàn)的實驗結(jié)果進行推測與假設(shè)。制定計劃與設(shè)計環(huán)節(jié)：明確探究目的和已有條件，經(jīng)歷制定計劃與設(shè)計實驗的過程；嘗試選擇科學(xué)探究的方法及所需要的器材；嘗試考慮影響問題的主要因素，有控制變量的初步意識。進行實驗與收集證據(jù)環(huán)節(jié)：能通過觀察和實驗收集數(shù)據(jù)；會閱讀簡單儀器的說明書，能按書面說明操作；會使用簡單的實驗儀器，能正確記錄實驗數(shù)據(jù)；具有安全操作的意識。分析與論證環(huán)節(jié)：能初步描述實驗數(shù)據(jù)或有關(guān)信息；能對收集的信息進行簡單的比較和簡單的因果推理；經(jīng)歷從物理現(xiàn)象和實驗中歸納科學(xué)規(guī)律的過程。??例：聲和光（1）內(nèi)容標準① 通過實驗探究，初步認識聲產(chǎn)生和傳播的條件；了解樂音的特性；了解現(xiàn)代技術(shù)中與聲有關(guān)的應(yīng)用；知道防治噪聲的途徑。例1：在鼓面上放一些碎紙屑，敲擊鼓面，使其發(fā)聲，觀察紙屑的運動；敲擊音叉，觀察與其輕觸的乒乓球的運動。例2：將鬧鐘放到玻璃罩中，抽去空氣，這時幾乎聽不到聲音。慢慢放入空氣，聲音從無到有，從小到大。??② 通過實驗，探究光在同種均勻介質(zhì)中的傳播特點，探究并了解光的反射和折射的規(guī)律。例5：演示激光束（或太陽光束）在平面鏡上的反射（用玩具激光器產(chǎn)生激光，用煙霧顯示激光，注意不能直射眼睛），入射光束與平面鏡的夾角增大時，反射光束與平面鏡的夾角也增大。例6：演示激光束（或太陽光束）從空氣射入水中時發(fā)生偏折。③ 通過實驗，探究平面鏡成像時像與物的關(guān)系；認識凸透鏡的會聚作用和凹透鏡的發(fā)散作用；探究并知道凸透鏡成像的規(guī)律；了解凸透鏡成像的應(yīng)用。??（2）活動建議??閱讀投影儀或照相機的說明書，通過說明書學(xué)習(xí)使用投影儀或照相機。用兩個不同焦距的凸透鏡制作望遠鏡。??（二）把握新課程實驗教學(xué)的突出特點使用身邊隨手可得的物品進行探究活動和物理實驗可以拉近物理學(xué)與生活的距離，使學(xué)生對科學(xué)更有親近感，增進學(xué)生對物理的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生深切地感受到科學(xué)的真實性，感受到科學(xué)和社會、科學(xué)和日常生活的關(guān)系。另一方面，由于這些物品本來的用途不是進行物理實驗，所以這種做法本身就是一種創(chuàng)新。例如，硬幣“跳高比賽”實驗、電磁波的傳播實驗等都用到了日常生活中的器材，拉近了物理知識與日常生活的距離，增強了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。一是學(xué)生動手實驗操作和探究的機會大大增加了。由于課程標準和新教材對知識的記憶、嚴密、深入和演練的要求明顯降低，保證了學(xué)生課堂上具有充足的時間經(jīng)歷實驗操作和探究過程。課程標準的三維目標、課程內(nèi)容的科學(xué)探究以及科學(xué)內(nèi)容的各級主題中，很多地方提出“通過實驗探究??”、“經(jīng)歷??過程”等，明確了和實驗相關(guān)的教學(xué)要求。二是實驗方法、途徑和結(jié)果更具有開放性。不著重要求學(xué)生嚴格按照預(yù)設(shè)的實驗步驟進行操作，以確保實驗的“成功”，并把關(guān)鍵的具體的操作步驟作為知識記憶；而是重視學(xué)生按照各自的思路設(shè)計各種實驗方案，進行對比分析，理解設(shè)計思想。這樣可以鼓勵學(xué)生大膽嘗試，積極主動地思考和探索，體驗和領(lǐng)會研究物理問題的思路、方法，促進科學(xué)創(chuàng)新精神的培養(yǎng)，同時也體現(xiàn)了尊重學(xué)生差異，以學(xué)生發(fā)展為本的教學(xué)理念。例1：探究影響電磁鐵磁性強弱的因素提出問題：電磁鐵的磁性強弱與什么因素有關(guān)？假設(shè)和猜想：電磁鐵的磁性可能與電磁鐵的線圈匝數(shù)和通過電磁鐵線圈的電流大小有關(guān)。設(shè)計實驗：設(shè)計的實驗需要解決三個問題：（1）怎樣測量電磁鐵磁性的強弱？學(xué)生A：看它能吸起多少根大頭針或小鐵釘。學(xué)生B：看它能吸引多少鐵屑（用天平稱）。學(xué)生C：看它對某一鐵塊的吸引力（用彈簧測力計把被電磁鐵吸住的鐵塊拉開時彈簧測力計的讀數(shù)）有多大。（2）怎樣改變和測量通過電磁鐵線圈的電流？學(xué)生D：用滑動變阻器改變線圈中的電流，用電流表測量電流的大小。學(xué)生E：用增減電池的方法來改變線圈中的電流，用串聯(lián)小燈泡的亮度來比較電流的大小。（3）怎樣改變電磁鐵線圈的匝數(shù)？學(xué)生F：用中間有抽頭、能改變線圈匝數(shù)的電磁鐵。學(xué)生G：臨時制作電磁鐵線圈，邊實驗，邊繞制。實驗操作：指導(dǎo)學(xué)生選擇合理的步驟進行操作，盡可能讓他們獨立完成。點評：新課程不著重要求學(xué)生背誦具體的實驗操作步驟，更重視學(xué)生對實驗設(shè)計思想的理解。電磁鐵的探究主要不是驗證學(xué)生的猜想是否正確，而是讓學(xué)生理解怎樣設(shè)計實驗，為什么要這樣設(shè)計。實驗操作步驟可以通過學(xué)生交流得出，不須要死記硬背。例2：探究凸透鏡成像的規(guī)律大綱要求：（1）先測出凸透鏡的焦距。（2）把物體放在距凸透鏡中心2倍焦距以外，移動光屏，使物體在光屏上成一個清晰的像，觀察像的特征和像到透鏡的距離。（3）把物體放在距凸透鏡中心1倍焦距和2倍焦距之間，移動光屏，使物體在光屏上成一個清晰的像，觀察像的特征和像到透鏡的距離。（4）把物體放在距凸透鏡中心1倍焦距以內(nèi)，移動光屏，使物體在光屏上成一個清晰的像。如果不能觀察到像，請從光屏一側(cè)通過透鏡觀察物體成像的特征。（5）分析凸透鏡成像的規(guī)律。新課標要求：（1）在學(xué)生知道照相機和投影儀成像的特點的基礎(chǔ)上教師提出問題：像的大小、正倒跟物體的位置有什么關(guān)系？（2）鼓勵學(xué)生大膽的猜想和假設(shè)。（3）請同學(xué)們設(shè)計實驗驗證自己的猜想（或推翻）。（4）按自己的設(shè)計進行實驗，并記錄數(shù)據(jù)。（5）分析數(shù)據(jù)，按照探究開始時提出的問題總結(jié)凸透鏡成像規(guī)律。點評：新標準重視實驗的過程和方法，而學(xué)生實驗的結(jié)果可以有所不同。對凸透鏡成像規(guī)律的探究不要求學(xué)生按預(yù)定的實驗步驟統(tǒng)一完成，而是大膽放手讓學(xué)生按照自己的猜想設(shè)計方案進行探究。探究過程也不按焦距的劃分來進行。實驗要求有所降低，但注重了實驗的過程，這更接近實驗探究的本來面貌。例3：測小燈泡的電阻第一次測量時燈泡兩端的電壓等于額定電壓，以后幾次測量時電壓逐次降低，直到看不到燈泡發(fā)光。然后計算燈泡的電阻。讓學(xué)生一起交流、分析實驗過程中發(fā)現(xiàn)了什么，造成這一結(jié)果的原因究竟是什么。點評：新課程重視對實驗結(jié)果的評估與交流。教學(xué)大綱過分強調(diào)實驗的結(jié)果，把實驗的正確結(jié)論看成實驗?zāi)繕耸欠襁_到的依據(jù)。有些學(xué)生為了達到所謂的目標，任意修改實驗數(shù)據(jù)，為實驗而實驗，走走過場，缺少學(xué)生之間和師生之間的交流。新標準下的物理實驗并不注重實驗結(jié)果是否一定相同、正確，而更注重分析造成實驗結(jié)果不同的原因，鼓勵學(xué)生發(fā)表自己的看法和觀點，老師要對學(xué)生的發(fā)言作出肯定性的評價，使實驗真正成為學(xué)生探究物理規(guī)律、學(xué)習(xí)物理知識的最有效的手段。上述實驗除第一次燈泡兩端電壓相同外，后幾次實驗完全由學(xué)生自由完成，故學(xué)生的實驗結(jié)果肯定不同，改變了過去實驗數(shù)據(jù)一樣的弊端，使實驗結(jié)果更具有交流、分析的價值，調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和積極性。三是重視學(xué)生分析論證、得出實驗結(jié)果的過程?！稑藴省分忻鞔_提出了對實驗數(shù)據(jù)、信息的描述能力、比較能力以及因果推理能力和歸納能力等；新標準、新教材中，科學(xué)內(nèi)容的好多地方對用圖像進行描述、分析的能力提出了要求。