走出物理实验教学的误区

朱晓兵

(白蒲高级中学 江苏 如皋 226511)

物理学是以实验为基础的自然科学，物理实验对于建立物理基本概念和理论有着不可取代的作用，同时在培养学生的物理实验能力、提高学生的创新能力方面也发挥着极其重要的作用.但无论是平时教学的现状，还是高考后实验题令人尴尬的统计数据，都反复提醒着我们，中学物理实验教学仍比较薄弱，还存在不少亟待解决的操作中和认识上的误区.下面谈几个具体的问题及其解决对策.

误区之一：多媒体技术代替实验

多媒体技术对增强直观教学效果、提高教学效率起到十分重要的作用是有目共睹的；但多媒体技术毕竟是一种辅助教学的手段，它的使用有其自身的条件和限制.目前在实验教学中多媒体技术的使用主要存在两个方面问题：一是盲目使用多媒体技术；凡是遇到实验，不论难易必用动画.二是运用多媒体模拟物理实验时，喧宾夺主.有些教师在运用多媒体手段模拟物理实验时，为了增强“感染力”，加上绚丽的画面、动态的图片、动听的背景音乐等等；结果大量的次要因素冲淡了实验教学主题，从心理上强化了背景，学生的兴趣倒是有了，但他们的兴趣不在实验，而在画面之间，因此这样的模拟实验效果并不理想.多媒体技术应用于实验教学是有一定条件要求的，必须做到和物理课程有机结合，千万不能滥用.由此可知，那种以为教学中只要用了多媒体就是具有现代教育理念的好课，甚至多媒体用得越多教学效果越好的观点是十分有害的.尤其对于物理实验内容，只要是能亲自动手操作完成的，就不用多媒体“帮忙”，对于那些因受时空限制以及根本不能在课堂上进行操作的实验，或是为了对现象本质从微观层次分析、探讨等，可以发挥多媒体技术的优势借助电脑及投影完成.如果任何实验都要模拟，那么就严重忽视了实验中“过程”的重要意义，长期下来，教师和学生的实际动手能力就会慢慢消退，物理实验对学生的创新意识和能力的培养就大打折扣，这是与新课改理念相违背的.

误区之二：实验习题代替实验

随着对实验教学的重视和实验条件的改进，讲实验代替做实验的现象虽有所改观，但宁愿让学生化大量的时间去做书面的实验习题，而舍不得多化一点时间让学生进人实验室做实验的现象却仍十分普遍.尤其在进入高三复习阶段更是突出，实验教学基本上就是学生练实验习题，教师讲实验习题，学生几乎没有动手实验的机会.不少教师认为，学生实验费时、费事，不如习题练习省时、省事效率高.殊不知，实验教学的目的不只是熟记实验原理和给出结论，而且要通过实验掌握实验技能，在实验过程中培养学生的科学态度、创新意识和实践能力.纸上的实验练习不可能代替真实实验所达到的功能，许多实验问题必须在实验的过程中解决.如验证牛顿第二定律实验，如果仅仅是纸上练习，所得到的最多也只是对实验原理的理解和操作步骤的记忆；而在真实的实验中，学生的观察能力、实验技能将会得到训练和发展，实验中的真实问题和一些非预期的问题将促进学生去发现和思考，学生间在实验中的合作将有助于合作意识和能力形成，实验成功的体验将能转化为学生探究的兴趣和动力，这些是再多的纸上练习所无法达成的.当然适当的实验习题是需要的，它可以帮助我们了解学生对实验掌握情况，但这决不能代替具体的实验.

误区之三：演示实验代替学生实验

在中学物理教学中，因为时间紧任务重，再加上一些实验本身存在着实验过程的繁琐性、实验现象的不明显性、实验结果的不确定性，因而一些教师在教学中把许多本该由学生完成的分组实验改为由教师做成的演示实验.有的老师认为，我做一遍，学生看一遍不就清楚了吗?这样既可以节省时间，还可以提高效果.学生再做一遍有什么意义呢?教师精心准备的演示实验确实比较完美，有利于学生观察到准确的现象，得到正确的结论.但这样做的结果是剥夺了学生自己动手的权利，阻碍了学生在物理实验中发现问题，解决问题能力的发挥.学生亲自体验不仅可以加深对知识的理解，还能激发学生学习物理的兴趣，在实验中掌握技能，产生创新的火花.因此，实验教学中要给学生以更多的动手的机会.给学生更充分的思考时间和空间.能由学生动手解决的问题，教师就不要轻易包办代替，能由学生分析思考得出实验结论，教师就不要急于下结论.同时要尽可能多地留给学生动手、动口、动眼、动脑的时间.即使学生在实验中出现一些不规范的操作，得到一些不正常的现象也不要大惊小怪，或许还会为学生留下一片创新的天地.

误区之四：实验教学不需要备课

虽然每个教师口头上都承认实验教学非常重要，但落实在行动上却并非如此.在近一年的教学调研中，笔者查看的30位物理教师的备课笔记，备实验课的老师只有3位.就是教学中课堂实验的备课，绝大多数教师也只会在备课笔记中简单地写上一句“实验X见教材Y页”，很少有对具体的实验教法进行设计.相当多教师在教学前不到实验室去亲自做一次演示实验，只是将实验员准备好的仪器直接去用.在与教师交谈中，不少教师认为： “实验的内容比较简单，关键是看操作和结论，一般不会去专门备课”；“演示实验，除非成功率较低的我会事先做一次，其他的都不用先做”.这些都说明相当多的教师在思想深处还没有真正对实验教学重视起来.备好课是上好课的基础，实验教学也不例外.实验教学不但需要备课，而且作为目前比较薄弱的内容，更应该投入较大的精力.实验的目的、原理、注意事项、学生易生成的问题，学生的技能和能力的起点在哪里、需重点培养什么能力?如何引导学生达到目标?这些都是教师在实验教学中应该去考虑的.不同的设计，往往会得到不同的效果.对于演示实验，教师在上课前一定要自己做一遍，以确保实验成功、高效，这也是备课，.

误区之五：实验教学只需按教材的安排去实施

从教学调研中了解到，绝大多数教师对实验教学没有系统的安排和周密的计划，教学中基本上是按教材上设置的课堂实验和学生实验去实施.在每个具体的实验中计划培养学生什么能力完全是凭感觉、靠即兴，每个阶段要达到什么目标也不清楚；这严重地影响了实验教学质量的提高.实验教学不仅要备好每一个实验，而且要有一个系统安排.一是严格按照《课程标准》要求，确定好实验基本技能的项目，结合具体的教学内容进行落实；要深刻领会教材编写意图，对于中学物理安排的有限的实验所没有包括到或没有重点突出的内容，要通过适当的方式予以补充和强化，确保完整地落实《课程标准》的要求.二是要注重实验教学中的层次性，不能随心所欲，在学生不具备基本技能和实验能力的条件下不能盲目地提出过高的实验要求，要把握循序渐进的教学原则，逐步地培养学生的实验能力.如观察能力的培养，可先训练学生把握观察重点，抓住主要问题的能力，接着再培养学生观察的全面性和精细性，然后则是培养学生透过现象把握本质的能力.只有这样实验能力才能得到不断发展.

误区之六：轻过程重结果

在目前的物理实验教学中，教师首先想到的是实验是否成功，实验得出的结论是什么.就是一些能关注到实验过程的，也只是停留在实验操作的层面上，如实验的操作步骤是什么.在中学物理教材里，虽然也安排了一些探究性的实验，但大量的演示实验和学生实验都是原先设计好的，学生一般采取简单的拿来主义照方抓药，机械操作就能得到自己想要的结果.有了这样的结果他们并不关心为什么这样做.有没有更好的方法.长期的这种做法会使多数学生感到实验只是看看有趣，做做好玩，对培养实验能力帮助不大.实验结果固然重要，但物理实验教学中不能单纯以追求实验结果为目标，我们需要更多地关注实验的过程，关注对实验原理的深刻理解，在实验过程中去培养学生的各种能力，在可能出现的一些“异常”中培养学生的创新能力.通过创设问题的情境，让学生思考应该怎样设计实验，为什么这样设计，能否换一种方法.在此基础上，通过不同的实验方案，让学生更深刻地理解实验原理.如果适当地把一些验证性实验都改成探究性实验，通过让学生自主设计实验思路，独立操作实验仪器，完成实验观察任务，独立处理实验数据，独立分析推理实验结果，独立想办法解决实验过程中遇到的问题，在实验过程中让学生动手动脑，就能使他们的潜能充分地表现出来，学生在主动探究的实验过程中，还能获得许多意外的收获，体验到成功的喜悦，激发起探索未知世界的愿望和信心.

误区之七：为探究而探究

加强探究性实验是实验教学改革的一个重点，是培养学生创新精神和实践能力的有效手段.然而教师在设计和实施探究性实验时却存在着为探究而探究的现象，学生的能力难以得到真正的发展，其问题主要表现在以下四个方面.一是无意义的探究.如在介绍螺旋测微器的读数方法时，有位老师提出：“我们来探究一下螺旋测微器的工作原理”.二是实验探究走过场.教师更多的考虑的是教学时间，总是不断地“启发”，甚至越俎代庖，匆忙地完成探究任务，关心的只是探究的结论，忽视完整的探究过程.三是探究的难度过高.学生缺乏必要的基础，不贴近学生的最近发展区，课堂上化费大量的时间，学生获得更多的是挫折感.四是对探究实验仅仅限于课堂上的实验，少有课外的探究活动，至使学生真实的探究活动很难真正展开.探究实验是学生自主探索和体验的过程，学生主观能动性的体现与课题的选择有着必然的联系，活动方式的安排与探究效果直接相关.提出的问题不能过大、过难，要有可行性；否则易使学生觉得遥不可及，不知从何下手，甚至产生厌倦心理.要根据教学目标和学生的实际，循序渐进地培养学生的探究意识和能力，从发现问题、提出假设、验证假设、得出结论、合作交流多个环节去培养，而不是仅仅关注实验验证这个局部.探究实验不仅在课堂上要实施，还应该在课外和研究性学习中加强.选择学生生活中易见但不明其由的问题，或选择学生感兴趣的航空、航天等热点问题，从易操作控制的简单活动开始，保证学生的探究兴趣.在实验后要加强引导学生进行自我总结、归纳得出结论，并对得到的结论与假设进行对比，使他们明白在此次活动中获得了哪些知识和收获，让学生获得成功感受，从而激发他们主动去发现问题，培养探究问题的兴趣，提高解决问题的能力.

误区之八：实验的主要目的是提高直观效果，培养学习兴趣

调研发现，一些教师对物理实验功能认识不全面，主要停留在实验教学有利于增强直观效果，提高学习兴趣，掌握操作技能等浅层次上.有些教师甚至把物理实验操作技能与物理实验能力等同.由于认识上的不足必然会导致实践上的偏差.用讲实验代替做实验、用演示实验代替学生实验、重结果轻过程等弱化实验教学的功能现象也就成了必然.

物理实验在提高学习兴趣，验证有关物理规律，增强直观效果，提高操作能力的同时，还承载着培养观察能力、思维能力、分析和解决问题能力，形成科学的态度、积极的情感，培养创新精神和实践能力等方面功能.物理实验能力不仅仅是操作能力，而应是包括：“查阅有关文献资料、选择和明确课题能力；构思选用实验方法和设计实验方案的能力；观察实验，收集有关事实、资料、数据的能力；分析研究处理事实、资料、数据，形成概念，作出判断、推理和发现规律的能力；表述实验及其结果、最终解决问题的能力等”.只有正确认识了物理实验的目的，才能在实验教学中发挥其功能，更好地培养学生的物理实验能力.

总之，我们物理教师要不断更新教学观念，改进教学行为，要善于挖掘实验中蕴藏着的科学思想，精心设计富有启发性的实验方案，调动学生的积极性和主动性，激发学生的创新思维，走出物理实验教学的误区，促进学生创新能力的提高.