如何上好分组实验课

物理是一门以实验为基础的自然科学,物理学中许多重要的定律、概念和理论都是通过实验,对大量的物理现象进行分析、归纳、比较和综合后总结出来的,因此在当前的教学改革中,我认为在物理教学中能否进行实验教学,是课堂教学成败的重要问题,是教学质量能否搞上去的关键所在.然而,在实际教学中,由于至今我们还没有找到公认的评价实验教学的可靠的可行性又好的方法,仅仅为了使学生在考试中取得一个高分数,绝大多数实验做一下就算完事了.有的老师甚至认为学生不会动手做实验不要紧,只要会动笔考实验就行.由此而引发了“做实验不如讲实验”,“讲实验不如背实验”的荒谬做法.学生在上分组课时,也把实验当作游戏,一进实验室,就玩弄起实验仪器,根本就不管什么实验步骤,实验目的；有的同学甚至到了实验室根本就不知道该怎样做,只会看着别人做,因此出现了“男同学抢着做,女同学怕动手；成绩好的积极做,成绩差的旁边坐”的情况,也因此而导致学生的分组实验课很难组织,课堂纪律乱糟糟,实验教学效果差.那么,怎样才能上好学生的分组实验课,达到实验教学的目的呢?笔者结合多年教学的经验,谈谈自己的看法.要上好分组实验课,教师观念的转变是前提.作为一名教师,要改变以往的为考试而教学的观点, 要舍得花时间,把学生实验当作一堂更重要的课来抓.做好一个分组实验,光靠一节课是远远不够的,要有充足的时间保障.首先是备课要时间,分组实验课教案除要备教学目的,仪器准备,教学过程外,更重要的是备学生,要考虑到学生整体水平和动手能力,比如说,学生知道这个实验的目的吗?知道这个实验的仪器装配,实验步骤吗?对这个实验所要用到的仪器能正确使用吗?对实验中的重点、难点,学生知道了吗?在实验中可能出现的哪些问题,自己该如何处理以及实验注意事项等,都要做到胸有成竹,以保证教师能够明确地指导学生实验.因此,在每次上分组实验课前,都要求教师要花一定的时间指导学生进行预习,实验前的预习是学生做好实验的重要前提.预习的主要作用是让学生了解实验的目的、内容,作好实验前的准备工作,以帮助学生克服实验时的盲目性和随意性,提高实验的效果.预习内容一般包括：熟悉实验所涉及的物理基础知识；明确该实验的目的要求；搞清实验原理或设计思想,从而确定实验方法和步骤；了解所用的仪器和器材,知道它们的结构和使用方法；预计可能在实验中出现的问题及解决办法；设计好记录表格.为了搞好预习,教师要指导学生有针对性的了解实验目的、步骤、仪器的正确操作,要让学生走进实验室时知道做什么,怎么做；其次是做实验要时间,由于学生的发展水平不一致,有的可能做的快,有的则慢些,这就要有充足的时间让每一个学生都真正把实验做完；再次就是批改讲评实验报告需要时间,这一点往往是我们容易忽略的.实验结束后教师必须认真检查学生的实验记录,批改学生的实验报告,从中了解学生的实验能力,并将在实验报告中发现的问题及时反馈给学生,甚至要开放实验室让学生带着问题重复实验.这样有利于培养学生严谨的科学态度和良好的实验习惯,提高分组实验教学的质量.如果教师只满足于上分组实验课时指导学生认真操作,得出结论,而课后就万事大吉,既不管学生实验报告如何填写,也不过问实验是否收到预期效果,甚至还把批改实验报告,反馈信息当成一种负担.这种虎头蛇尾的做法有可能使分组实验教学流于形式,也是物理分组实验教学之大忌.讲评的目的是在学生探索后能得出正确的结论,进一步强化知识技能的学习,经过这样一个思考实践、探索的过程,学生对实验的原理,方法的掌握更加牢固,理解更为深刻.这也是对学生学习活动的进展情况及所取得成绩的信息反馈,使学生了解自己的学习情况和对探究中获得知识的肯定与鼓励.其次是转变学生的观念.在实验课上,如何改变学生重理论轻实践,变学生被动的做实验为主动积极的做实验成为解决问题的关键.爱因斯坦曾说过“兴趣是最好的老师”.因此, 首先要激发学生对实验课的学习兴趣,比如要上好物理实验绪论课,除了向学生系统地介绍实验过程和实验方法等基本知识外,更主要的是使学生加深对实验的认识,激发他们的学习动机.其次要丰富实验教学内容.在课上既保证实验的科学性,又兼顾思想性、趣味性.例如讲述实验渊源的小插曲,相关科学家的生平、人格品质、执着精神、动人故事、研究方法启示,实验在工程技术中的应用情况和应用前景等.这样既开阔了学生的视野,陶冶了情操,又丰富了他们的人文素养.再次是激励学生的信心：有些学生动手能力较差,对做好实验缺乏信心.为此可在指导实验时可将将整个实验细化分解为几个小目标,教会学生体验不同程度的成功喜悦.激励学生信心需要老师的细心、耐心和关心,为学生创设一种宽松和谐的学习和探讨氛围.要让学生通过分组实验的成功,体验探索的愉快,进一步激发对物理科学的兴趣.根据高中物理学生分组实验的要求,我们在实际教学中应该切实注意以下一些问题：1．安排好实验内容,突出分组实验的重点要把与主要物理原理和定律有关的实验,包含有基本实验方法的实验,进行基本实验技能训练的实验作为实验教学的重点,在条件允许的情况下,尽量多开一些实验,以保证基本的东西有一定的重复性,实验方法和仪器的多样性.在安排实验内容时,要把每个实验的具体目的和要求与总的实验教学的目的和要求一致起来.2．加强实验的基本训练加强实验的基本训练的主要要求是：（1）基本测量方法的训练.在高中学生实验中,基本物理量的测量占有相当的比例,如长度,时间（包括时空定位、周期、频率等）,质量,速度,加速度,各种力（如摩擦力、表面张力、库仑力、洛伦兹力等）,电阻,电压,电流强度,折射率,焦距,波长,等等.围绕这些物理量的测量,应对学生进行一些基本的测量方法的实验训练.（2）基本实验仪器使用的训练.高中学生实验中所用的仪器有许多是基本的测量仪器,学会使用这些仪器,不仅是进一步学习和深造的需要,也是工作和生活的需要.如游标卡尺、外径千分尺（螺旋测微器）、秒表、天平、打点计时器、电阻箱、滑动变阻器、电流表、电压表、多用[电]表（万用电表）、示波器、光具座、分光镜等都是一些基本仪器.（3）动手能力和手脑并用能力的训练.实验中要尽可能让学生自己安装实验装置,调试仪器,独立完成实验.例如像单摆这样类型的实验,对于训练学生的这种能力就很有好处.（4）正确记录实验数据、分析处理实验结果和书写实验报告的训练.教师在教学中不能忽视这种训练,因为这种能力的培养,也和其他能力的培养一样,要靠长期的积累和努力才能形成.3．培养学生良好的实验习惯和实事求是的科学态度（1）不要草率地做实验.有的学生为了抢时间,实验时草率从事,这样做是十分有害的.因为要达到实验的各项目的,完成各项基本训练,就要使学生领会操作方法,增加对实验过程的注意.许多实验要求在相同的条件下重复测量,有时要改变某一条件再进行测量,都需要认真观察实验现象,记录数据,并注意发现问题.而匆忙、草率地做实验难于达到实验训练的要求.因此,凡是能独立完成的实验,都要求每个学生要独立完成,需要合作完成的则交换操作,仪器不够也要轮流完成,这样才能达到实验的目标.（2）养成良好的习惯.基本实验仪器的使用都有一定的严格要求,例如,对于测量仪器的使用,要养成注意量程和进行零点调整的习惯；在做电学实验时,养成先检查电路,然后再闭合开关的习惯.对待实验课要养成先认真阅读实验课文、作好预习而后动手实验的习惯,等等.（3）正确对待实验结果.要让学生对自己的实验结果具有信心,不要盲目相信别人的结果,更不能随便更改实验数据或抄袭别人的结果.实验误差过大时,要冷静地分析原因,要鼓励学生和教师讨论问题.（4）要爱护教学仪器.要让学生了解实验仪器的作用、性能,并学习正确使用的方法.乱动教学仪器和不敢用实验仪器都是要克服的毛病.实验结束后要求学生整理好实验仪器,检查仪器零件是否有丢失和损坏的现象,如有应及时报告.4、培养学生的物理实验设计能力物理实验设计能力是指学生在实施物理实验之前,根据一定的实验目的和要求,运用有关物理知识与实验技能,对实验的仪器、装置、步骤和操作方法等实验因素进行规划的能力.它具有较强的综合性、创造性和灵活性等特点.实验设计可以培养学生的创新精神和实践能力.实验设计需要学生灵活地创造性地运用所学物理基础知识和实验基本技能,并从不同角度、不同层面,采用不同.方法设计实验方案,因而有利于学生创新精神和创新能力的培养和训练.例如密度的测量,根据密度公式我们可以用测出物体质量和物体体积的实验来实现,在学了浮力后,我们可以设计一个不用直接测出质量而测量物体密度的实验,还可以启发学生设计其他实验来测量密度.5、在上分组实验课时,教师要注意以下两个问题：第一,忌包办代替.物理分组实验是学生通过亲自动手,动作思维,对有关物理概念、定律进行检验,从而进行理论思考的升华的动态过程.实验时教师必须要善于引导,让学生积极动脑思维,大胆动手实践.从了解实验原理,准备实验器材,到进行实验操作,测出实验数据,得出实验结果这一全过程都应充分体现学生在实践中的主体作用.特别是学生在实验中碰到仪器装配不上,数据测量不准,实验出现故障等等问题时,教师切忌自己动手,包办处理一切.这种包办代替表面上看起来似乎使问题很快得到了解决,但却大大扼杀了学生思维和探索的勇气,很不利于提高学生处理实际问题的能力.正确的做法应该是引导学生按照实验的程序要求,认真分析故障出现的原因,提出解决问题的办法,由学生自己动手纠正.第二,忌“空中楼阁”.物理分组实验教学目的在于通过学生的亲身参与使某一现象发生或重演,促进学生对物理理论知识的消化和扩展,提高学生学习物理的积极性.因此,进行物理分组实验教学时,教师一定要避免只教学生做实验,不管学生是否明白其中道理,只重视学生获取实验结果,忽视让学生通过实验结果加深对有关物理原理和概念的理解,因而使实验成为“空中楼阁”.欲使实验教学与理论教学有机地结合起来,使实验教学真正成为提高物理教学质量的重要途径.教师除了要指导学生在分组实验前充分预习实验内容,熟悉实验原理外,还要根据实验目的,精心设计各类实验考题.在教学中有的放矢地引导学生边实验、边思考、边分析.让学生在观察、思考中巩固理论知识,提高实验技能；在动手思维中发展自身的形象思维和抽象思维能力；在主动学习中充分体会到实验的内涵.如进行“用示波器观察正弦交流电波形”,这一分组实验教学时,教师如果只局限于指导学生用示波器调出交流电波形,就会使实验变成一种简单机械的操作.而教师如果先引导学生从理论上了解正弦交流电是一个大小和方向均随时间按正弦函数作周期性变化的电流,然后指导学生有目的地将正弦交流电输入示波器观察波形,并与数学中的正弦曲线图形加以比较.当学生看到示波器显示的波形居然与正弦交流电函数关系所表征的正弦曲线一模一样时,他们会在脑子里对抽象的,变幻莫测的交流电建立起形象的概念,同时也会对实验与理论的完全吻合表示由衷的信服.总之,为了达到高中物理分组实验的要求,除必要的物质设备条件外,教师是一个关键因素.每位物理教师都应明确实验教学的重要作用,不断提高自己的实验教学水平.实验教学水平应包括教师本人对实验内容的理解,教师的实验技术水平以及教师对分组实验的内容安排,组织指导,分析总结等.当前加强分组实验的教学,一方面要提高教师的实验水平,另一方面应加强实验教学的研究.唯有这样,才能真正搞好分组实验教学.