浅谈新课改下的初中物理实验教学

《全日制义务教育物理课程标准（实验稿）》（以下简称《标准》），以全新的课程理念展现在我们面前，为每一位学生的发展提供一个多元化的平台。《标准》中的物理教学倡导自主性学习、研究性学习，注重科学探究，并明确指出“实验是新课程改革的重要环节”。可见实验在物理教学中的地位大大加强了。如何在实验教学中真正落实《标准》提出的要求呢？笔者结合自己教学的经验和体会，浅谈以下几点：
　　
　　一、变教师演示为学生演示，激发学生探索热情
　　
　　演示实验是教师利用课堂时间为学生演示，在操作的同时又引导学生对实验进行观察、思考和分析的一种物理实验教学方式。传统的课堂教学，演示实验通常是教师演示学生看，但是很多实验学生根本看不清。不同程度的限制和阻碍了学生智能和潜能的发展，直接影响学生实验心理素质的提高和创新能力的培养。变教师演示为学生演示，可充分体现学生的主体地位，能很好地调动学生学习物理的积极性。具体做法为：将教材中的演示实验提前安排给学生，并把事先印制好的实验报告单发给学生，用以填写实验者姓名、时间、实验目的、原理、器材、步骤和结论。每次课前教师要做好充分的指导工作，确保学生能熟练完成实验。例如：演示“液体压强特点”实验时，我首先让学生上台来演示：①将矿泉水瓶去掉底，用橡皮膜（可用气球）将底扎起来并绷平，把适量水倒入瓶中，橡皮膜向下凸出；②把瓶中倒满水，橡皮膜向下凸出更多；③把瓶中倒满酒精，橡皮膜向下凸出比②少；④取一矿泉水瓶倒满水，然后用针在瓶的侧壁上下不同的位置扎几个孔，水向外喷出。演示完毕后师生讨论并总结出液体向各个方向都有压强。紧接着提出问题：液体压强大小与哪些因素有关呢？让学生根据前面的演示实验猜想（时间可长些），然后提出如何研究两个或两个以上变量问题，待学生明确研究方法（控制变量法）后，利用压强计来演示（可以是多个学生），教师指导。
　　
　　①保证密度、深度相同，方向不同，观察U形管中液柱高度差；
　　
　　②保证密度相同，深度不同，观察U形管中液柱高度差；
　　
　　③保证深度相同，密度不同，观察U形管中液柱高度差；
　　
　　④分组讨论实验结果；
　　
　　⑤上报实验结果，师生共同分析。
　　
　　整堂课中学生的思维非常活跃，脸上洋溢成功的喜悦。整个教学过程，层层递进，环环相扣，在激发学生探索热情的过程中，使学生在“动中思”，“思中探”，学生的思维潜质得到最大限度的挖掘。
　　
　　二、搞好分组实验，培养学生的合作探究能力
　　
　　《标准》倡导自主、合作、探究的学习方式，因此实验教学中要让学生经历探究过程，学习探究方法，培养探索精神、实践能力及创新意识。在学生分组实验中我们采用“小组合作探究”的学习方式，具有一定的实效性。例如：在探究“摩擦力的大小与什么因素有关？”的实验中，首先分组讨论，猜想影响摩擦力大小的因素，接下去的环节是验证猜想。由于学生合理猜想有多个，如：压力、接触面粗糙程度、接触面积、接触面材料、接触面湿度等。要逐个进行研究需要时间较长，此时就以小组为单位，分别有重点的落实以上其中的一个任务或两个任务，学生在小组长的带领下自己动手实验，学生在实验中获得感知，再对数据进行分析、对比、概括、小组内或小组之间讨论，最后共同归纳结论。甚至有的组提出此实验在操作过程中有不足之处：弹簧测力计匀速不易控制。此时教师及时引导，组织学生讨论分析，提出改进方法：在实验操作中可以拉动木块下面的长木板，无论从操作性还是误差方面都得到改进。操作性方面，长木板可以是变速的。误差方面，弹簧测力计处于静止状态，便于读数。这样不但提高了学生批判性思维，而且实验得到了升华。小组合作探究应注意以下几点问题：①小组分组合理、分工明确（可轮换）；②组长相当于小老师，一定要培训好；③教师扮好自己的角色──指导者、合作者、促进者；④注重交流评价，给学生以展示的机会和体验成功的快乐，增强学生信心。
　　
　　三、利用身边的物品做实验，丰富实验资源
　　
　　《标准》指出：“使用身边随手可得的物品，进行探究活动和各种实验，可以拉近物理学与生活的距离，让学生深切地感受到科学的真实性，感受到科学和社会、科学和日常生活的关系。”著名物理教育家朱正元教授曾说过“坛坛罐罐当仪器，拼拼凑凑做实验”，就是说在物理实验教学中要大力倡导做简单易行的替代性实验。其实，组织学生共同研究和制作一些简单实用的实验器材，本身就是培养实践能力的有效方式，学生身边的物品和器具同样是物理资源。
　　
　　课改教材中设计了许多“想想做做”内容，有的教师认为教材中的“想想做做”是课外知识，与考试无关。因此常被视为可有可无，或被弃之不理。然而这些小实验却往往具有取材容易、贴近生活、直观明了、便于操作的特点，我们应结合实际情况，灵活多样改变活动方式，保证学生有足够参与实践活动的机会。可以就地取材、修旧利废、因陋就简，创造条件指导学生进行实验教学。
　　
　　例如：塑料瓶是人们日常生活中用于装矿泉水和饮料用的，我们可以十分方便地指导和启发学生做很多的物理实验，其演示效果明显，为教学服务。
　　
　　①探究声音的音调：在几只相同的塑料瓶中装上不同深度的水，然后用嘴对着瓶中吹气，会发出音调高低不同的声音，从而可以说明音调跟频率的关系。
　　
　　②摩擦起电：把一只小塑料瓶在头皮上反复摩擦几下，然后将其靠近一些小纸屑，发现小纸屑被吸引，说明用摩擦的方法可使物体带电，带电体能吸引轻小物体。
　　
　　③光的直线传播：在一只塑料瓶中装入一定量的水，在其中加入适量的豆奶粉，拧紧瓶盖，充分摇匀，将激光笔发出的光透过瓶底，对着瓶盖照射，会看到光沿直线传播的光柱，效果明显。（此实验还可说明光能在液体中传播）
　　
　　④探究白色和黑色物体吸热能力的强弱：用白纸和黑纸包住两个装满水的塑料瓶，在太阳光下照射相同的时间后，看看谁的温度升得高。温度升得越高，说明其吸收的热量就越多，其吸热能力就越强。
　　
　　此外用塑料瓶做的实验还很多，例如可以替代烧杯、量筒、漏斗、溢水杯等实验器材，声音与能量、阿基米德原理的演示、潜水艇模型、土电话、喷泉、闭口浮沉子等的实验装置等。生活处处有物理，只要我们善于发现，细心观察，勤于思考，勇于实践，不断引导学生进行探究，充分利用身边可以利用的物品，让学生自己动手制作教具，不仅可以提高学生学习物理的长久兴趣，而且还可以培养学生的动手能力和创新精神，并使学生有意识的将物理知识应用到实践中，解决实际问题，真正体现新课标“从生活走向物理，从物理走向社会”的理念。
　　
　　当然，基础教育改革和新课程标准的落实不是一蹴而就的，其任重而道远，我们作为初中物理教师理应进一步更新教育、教学的理念，以创新的勇气和饱满的热情投入到实验教学改革的洪流中，为初中物理基础教育做出自己的贡献。