新课程背景下初中物理实验教学探讨
新课程背景下初中物理实验教学探讨
新课程背景下初中物理实验教学探讨广东省江门市蓬江区荷塘镇荷塘中学林永周
摘要：本文围绕新课程的基本理念，阐述了中学物理实验教学存在的问题，探究新课程背景下探究实验教学改革中应该改进和完善的问题，并提出培养学生对物理实验的自主性，积极性和创造性的观点，以及辅助实验教学手段的应用和课外实验的开发等。
关键词：新课程实验教学实验手段课外实验
新课程改革从实验到推广已经走过了七年多的历程。回首这七年的新课改，无论是教学思想和教学方法都有了翻天覆地的变化，让人耳目一新，给人以生机勃勃的感觉。培养出的学生思维敏捷，创新能力强，突出了学生的个性，这说明新课程改革初见成效。作为课改实验区老师的我也伴随新课改一起成长，这里我谈谈自己在新课程改革中针对物理实验教学的一些认识和体会。
为了培养学生的创新精神和实践能力，新课程标准要求：必须将学习重心从过分强调知识的传授和积累向知识的探究转化，将学习过程从知识的被动接受向知识的主动获取转化。这就要求物理教师开展好实验探究教学。
一、初中物理实验探究教学的现状
作为课改实验区的老师我访问过很多的学校，有城镇中学，也有农村中学，也和参加课改的老师们接触和倾谈的比较多。就目前而言，城镇中学的实验课开展的比较好，而农村的实验教学相对要差一些。
对于城镇中学来说，功能室齐备，实验设备、器材齐全，实验课开展较好。但是，个别老师为了赶教学进度，一味地上新课，占用学生实验的时间，学生实验开展得不尽人意。他们忽略了实验在教学中的地位和作用，“听一听，不在心；看一看，懂一半；练一练，心智能力都发展”。只有当学生自己动手做、动手练，对知识和技能掌握才牢固。
而部分农村学校的实验课就变了样。个别学校没有规范的实验室，有的学校实验器材不齐备，有的学校有实验器材却放在仓库里无人问津。实验课就凭老师一张嘴，学生实验变成了演示实验，演示实验变成了老师讲实验，实验教学就这样一而再，再而三地打了折扣。不过有的老师做得很好，在实验器材不足的情况下，千方百计想办法，从生活中找器材、找设备，自制了不少经典的实验器具。
记得我到一个偏远的农村学校去听课时，有个老师正在讲液体内部压强，在没有规范的实验器材有情况下要让学生理解液体内部压强这样抽象的知识的确难度很大。这个老师制作了个简单的器材，通过简单的实验让学生理解了“液体内部压强随深度增加而增大”。他的方法是：（如图）用一个小一点的薄壁塑料药瓶，在瓶盖上开个小孔插一根细玻璃管，用胶水把瓶盖和玻璃管间的缝隙密封，在玻璃管滴一滴红墨水柱。将这个薄壁塑料药瓶放入液体中，放到深度较大的位置时红墨水柱就升高，放到深度较小处时红墨水柱就降低。这就让学生非常容易归纳出“液体内部压强随深度增加而增大”的结论。
朱正元教授曾说过“坛坛罐罐当仪器，拼拼凑凑做实验”，的确，就地取材，随时实验，可以使学生感到物理学就在自己身边，研究物理学并不神秘，从而调动学生学习的积极性、主动性，养成实验习惯，提高实验技能，培养创造能力。
这说明实验课的开展，并不全是受条件限制和制约的，只要我们态度端正、观念明确，是可以较好地开展好物理实验教学的。
二、新课改下的初中物理探究实验改革
实验教学是研究科技、发展科技的前提，实验教学的改革将大大加强它应有的和重要的素质教育功能。目前我国正面对走向世界的重大挑战，对人才的培养也有了新的要求，我们必须对一向被人们忽视的实验教学进行改革，把它从薄弱的环节提高到重要的地位上来。
（一）新课程中实验教学必须转变实验观念
据我了解，一般的老师在物理实验教学中，更多的是把物理实验作为物理学科理论教学的辅助手段，物理实验的教育功能也仅停留在培养学生智力、操作技能、提高学习兴趣、调节课程气氛上，而忽视了实验教学对学生的非智力因素和其它素质的全面发展的重要作用。我们教育者必须努力转变实验观，要对实验教学有一个全面的和科学的认识，真正意识到实验教学本身独特而重要的素质教育功能。实验观念的转变是新课程改革中实验改革的前提和保障，思想是行为的指南，只有我们教育者的思想转变了，才会引起我们实验教学实践的转变和改革。
（二）新课程初中物理实验教学
1．定制实验探究目标
实验探究目标是整个实验教学活动的出发点和最终归宿，它对实验教学起着导向作用，它也制约着实验教学设计的方向，也决定着实验教学过程的实施和实验教学评价的开展。在初中物理课堂教学实践中，必须有合理的、明确的、细致的、可以量化的实验探究目标。说简单一些，就是要让教师自己明确这个探究实验或这节实验探究课要达到什么目的，要让学生通过实验探究掌握什么技能，归纳出什么结论。实验探究目标不宜定制过多，但要定制确切，从而发挥其在整个实验教学中的功能。
例如：有的老师只要是用到电流表的探究实验就提出“练习电流表的使用方法”的目标，用到温度计的实验就提出“练习温度计的使用”的目标等等。这样提实验探究目标那可以说就是敷衍和应付。如果在“探究串、并联电路电流的规律”中提出“练习电流表的使用方法”的目标就比较恰当，学生才学习了电流表的使用规则，理当练习；若在“测量小灯泡的电功率”的实验中提出这样的实验目标就不妥当了，因为在做这个实验之前，电流表学生已经使用很多次了，已经很熟习使用方法了，再提这个实验探究目标就没有必要了。
在初中物理新课程标准中提到，实验探究目标是让学生经历基本的科学探究过程，具有初步的科学探究能力，乐于参与和科学技术有关的社会活动，在实践中有依靠自己的科学素养提高工作效率的意识。让学生具有创新意识，能独立思考，勇于有根据地怀疑，养成尊重事实、大胆想象的科学态度和科学精神；关心科学发展前沿，具有可持续发展的意识，树立正确的科学观，有振兴中华、将科学服务于人类的使命感与责任感。
2．探究实验教学因素的优化
实验教学因素包括实验教师、学生、实验教学内容以及实验教学环境等，共同构建了实验教学系统。在实验教学的实施过程中，实验教师的作用至关重要。实验教师要根据具体的教学内容，灵活地选用教学方法，合理地使用教学媒体，创设适宜轻松的教学环境，充分调动学生的主动性、积极性和自主性。协调好各要素之间的关系，实现教学过程的最优化，最大地发挥实验教学的教育教学功能，从而促进学生主体的全面发展。
一般来说，实验探究课学生的兴趣是很浓厚的，学生的探究积极性是很高的，只要我们充分抓住学生的探究欲望和兴趣，合理地组织实验探究，学生的探究实验就会取得意想不到的效果。在物理实验教学中，尽可能让学生动手做实验，就应该创造条件让学生动手做，让学生在动手中观察思考、讨论分析、推理、判断，自己去发现问题、解决问题和得出结论，使实验探究的过程成为学生再发现的创新过程。例如：在学习“液化现象”时，课本上有压缩体积液化的演示实验，而没有降温液化的实验，我们可以把化学中制取蒸馏水的实验搬过来演示。而这部分教学内容刚好在初冬季节，气温较低，也可以让学生对着铁皮文具盒或玻璃窗的玻璃呵气，不一会铁皮文具盒或玻璃窗上就会出现很多小水珠，让学生体会、研究实验现象，得出结论。由于学生的个体差异，在实验分组中要注意学生的搭配，操作能力强的和操作能力差的搭配、基础知识过硬的和基础知识差的搭配。否则有的小组实验探究开展的有声有色，而有的小组却冷冷清清，一塌糊涂。
在分组实验的时候，教师不但要注意各实验小组的活动，如：各小组器材是否有问题，各小组是否动手，各小组的实验进度，各小组的实验数据等，还要对有困难的小组要及时帮助指导，还要注意到组内每个人的活动，基础好、操作能力强、性格外向的学生次次做，而其他同学坐着看，没有达到人人操作、人人动手。针对上述情况，实验教师在分组实验时可以这样安排：每次实验时，由实验小组组长任命一人为主，其他为辅，轮流做主，使全体学生的动手能力都能提高。
3．学生自主实验探究能力的培养
在物理实验中，我们可以激励学生不限于课本中的器材，将器材开放，让学生根据实验的目的和原理去设计实验，鼓励学生写出有独立见解的实验报告，然后根据不同的实验类型，在课堂上进行交流，分析得出合理的器材与步骤，这样就把以往学生抄实验报告改变为发散思维的过程，如在讲到用天平和量筒测量液体密度时，有些学生把课本中的玻璃杯换成了口杯等，在步骤上，有些学生把倒入部分盐水改为全部倒入，还有些学生在步骤上先称空杯的质量，再称倒入盐水后的总质量……等等。对于器材的选择，我们要表扬了学生肯动脑筋；在步骤上出要肯定了将盐水全部倒入的合理性，并对先称空杯后再倒入盐水称总质量的做法进行了讨论，分析这种方法在理论上是可以的，但在将杯中的盐水倒入量筒测体积时，由于杯底和杯壁还粘有盐水，使测得的体积小于杯中原有盐水的体积，会造成较大的误差。这样使学生感到有一种成就的喜悦，师生探究的快乐，极大调动了学生学习物理的兴趣，也使学生的创新能力在实验探究中潜移默化地得到培养。
4．新课程中物理实验教学应注意的几个问题
（1）选用适当的方法设计实验
设计实验的方法有很多种，合理地设计实验，是探究实验的前提。实验老师选择一定的设计实验方法，做到心中有数，不搞盲目实验教学。
实验探究设计的基本方法可归纳为下面几种：
①平衡法：用于设计测量仪器。用已知量去检测另一些物理量，例如：使用天平、弹簧秤、温度计、比重计等测量工具进行测量实验。
②转换法：借助于力、热、光、电现象的相互转换实行间接测量，例如：使用电子温度计进行测量温度；使用频闪摄影探究物体的运动；研究坚硬物体的形变［用一个厚玻璃瓶，在瓶盖上开个小孔插一根细玻璃管，用胶水把瓶盖和玻璃管间的缝隙密封，在玻璃瓶中装满水并上升到玻璃管中一段，当用力压玻璃瓶外壁时，玻璃管中的水柱就会上升。（如图）］等等。
③放大法：利用迭加、反射等原理将微小量放大为可测量，例如：螺旋测微器的使用、测细铜丝直径、测一张薄纸的厚度等。
（2）新课程