实验教学各要素整体功能

程小凌

摘要本文阐述了中学物理实验的作用，并分析了当前物理实验的现状，提出实验方法的改进措施。

关键词实验教学的作用实验教学现状改变实验方法整体性功能

物理学是一门以实验为基础的学科，当前很多学生在物理学习中会出现基本概念理解不深和掌握不牢的现象，这与在教学中物理实验教学比较薄弱有关。那么如何落实实验教学，使它在教学过程中发挥作用呢？

1 物理实验对物理教学的作用

实验教学能使学生有效地掌握物理基础知识，在教师启发下，通过观察、量度获取最典型的感性认识，通过最简捷的思维活动建立概念，总结规律，并把理论知识应用于实践，对于中学生来说，可以从中求得对基本知识比较深入地、牢固地掌握和初步的运用。在中学物理实验教学过程中，学生处于主体地位，只要组织得当，学生就可以逐步取得探索物理知识的主动权，掌握学习方法，培养自学能力，为今后系统的学习现代化科学技术或生产技能打下良好的基础。

实验可以帮助学生弄清物理现象原理，掌握物理基本规律,在学习物理过程中，要形成物理概念和认识物理规律，首先必须要有一定的感性认识。这种感性认识可以来源于学生的生活环境，也可以来源于实验所提供的物理事实。通常，从生活中得到的感性材料多来自复杂的运动形态，仅通过简单的讲解有时会遇到很大的困难，运用实验则可以提供精心选择的、简化和纯化的素材，它能够使学生对物理事实获得证明，有更加具体的认识。物理基本规律是通过研究各种具有共同属性的物理现象，经过高度概括而抽象出来的，对于难理解又抽象的概念和规律，就要更加直观地教学，变不见为所见，变难理解为好理解，形象而具体的教学才能取得更好的教学效果。

培养学生的科学态度和严谨作风 ，科学的实验方法本身就要求实事求是的态度，因此，在实验中，我们要严格要求学生：实事求是，忠于实验数据；尊重客观事实，避免主观臆断；严谨治学，理论联系实际；吃苦耐劳，不怕困难和失败；活跃思维，培养创新精神。

实验能培养学生学习物理的兴趣，激发学生的求知欲望实验具有真实、形象、生动的特点，尤其对中学生有很强的吸引力，极易引起他们的直觉感受兴趣，激发他们的求知欲望，使学生的兴趣不只停留在被观察的物理表象上。其次，实验是一种有目的性的操作行为，学生在观察的基础上，很自然会产生一种自己操作的欲望。让学生自己动手实验，不仅可以满足学生的操作愿望，还可以发展学生探索知识和规律的兴趣，进而发展学生的认识兴趣。

总之，实验教学在中学物理教学过程中是作用是非常大的，但根据目前的实际教学情况看来，实验教学存在很多问题。

2 当前中学物理实验教学现状及其存在的问题

一方面很多学校物理实验室的条件差，实验仪器达不到教学大纲的要求，实验也就无法开展。而且开展实验，老师就必须花费很多时间去准备实验。问题是在很多中学里物理教师很缺乏，一个老师要上好几个班的课，一天下来多达四、五节课，哪里来的时间准备实验呢？科技技术的飞速发展使得多媒体技术在教学中得以运用，很多老师很依赖它，比如说：最近几年出现了很多模拟实验，老师只要输入数据，一个实验就可以呈现它的过程，根本不需要时间去准备，所以实验课就成了看实验课，根本不需要学生动手，学生只记得一些模糊的实验过程，怎能真正理解它，运用它呢？另一方面由于认识上的误区，教师在实验教学组织上、在教学过程中、在物理成绩的考核上都存在着问题。例如：由于教师不愿在实验教学方案的设计上下工夫，导致实验教学方法形式单一性；单纯为了完成教学任务而安排实验，对学生实验能力的培养没有计划、没有目的。同时对引导学生积极、主动地学习和培养学生独立思考的能力的指导思想不够明确。在实验教学中没有体现学生的主体性，学生在实验过程中只是机械模仿，缺少动手和动脑的机会，能力得不到相应的提高。再者实验教学方法陈旧，教学方式呆板，从教学内容到教学方式没有给学生留出足够的发展空间。就学生分组实验来说，教材从实验目的、实验原理、仪器、操作步骤到注意事项、写得面面俱到。然而每次实验课教师还要花相当长的时间讲实验目的、原理……然后学生照着现成的实验步骤或跟着教师动几下，取几个数据，实验就算完成了。这样做实验收获不大。而且现阶段往往是一个班的学生同一时间做同一个实验，用同一种方法、相同的仪器在规定时间内做完，得出同一结论，这样就有可能导致部分学生看别人怎么做，自己就怎么做，特别是两人合做时，有极少数学生只看不动手，也不留心实验观察，不记录有关数据，更谈不上去思考。这种教学模式不利于提高学生发现问题和解决问题的能力，不利于引导学生突破思维定势这个思维障碍，不利于学生创新思维方法的形成，不利于学生智能的发展。笔者认为存在种种问题关键还是在学校没有认识到实验教学的重要性和实验教学方法陈旧以致无法落实，所以实验教学方法的好坏也直接影响实验教学，以致影响到物理教学。

3 改变实验教学方式

在改变实验教学方式中，我们坚持教学的科学性原则，结合学生的认知规律，物理实验教学各要素由课内到课外，把演示实验和学生实验统一安排，把小制做、实验竞赛适时调整。在实验内容上把科学知识、生活知识全面考虑、互相渗透。在实验能力方面把获取知识、科学观察、独立操作、培养实验技能、发挥聪明才智安排于合理的结构中，在时间分配上，任课老师、实验员、学生之间相互协调。充分发挥各部分互相联系、互相作用的整体功能。

3.1 开展多项实验活动，形成分工合作制

课堂演示实验教学、学生实验、小制做、实验竞赛四个要素组成的实验教学系统的总功能，它们不是单独地体现出来而是通过它们之间的特殊联系间接地、综合地表现出来，形成系统性。例如在《压强》这一章的实验教学中，在课堂教学中教师可以让实验员准备好演示实验，这样可以减少上课老师的负担，而且可以促进老师多用演示实验进行课堂教学。演示实验还可以调动学生的积极性，激发学生兴趣，老师可以根据教学进度由课堂内转向课堂外，课堂提出问题，要求学生寻找生活中还有那些和压强知识有关，利用家里的器材来验证你刚才老师所讲的知识点，并回答上面提出的问题。学生通过自己再一次实验加深对概念的理解，增添了学生积极进行实验的信心。在学完了这一章以后，老师可以举行一次实验竞赛。这样，通过课内、课外，演示实验和自己动手做实验的有机联系，学生既学到了物理知识，又会运用于生活，更重要的是培养了学生利用物理实验解决实际问题的能力。这些效果只有通过整体结构这个实验教学体系才能取得。单靠演示实验，学生实验在有限的时间内是难以达到的。因此，每个学期，根据教材进度制定教学方案，确定总体目标，建立配套的组织和确定专人负责，使各个部分为达到这个目的要求而采取相应的措施，从而发挥整体结构的优势。

3.2 提高课堂实验教学效果

实验教学能否达到最优化，系统各部分能否协调运转，关键的问题是看我们在课堂教学中能否激起学生学习兴趣。如果学生对实验感到乏味，那是难以达到目的的。兴趣的培养必须是通过多种途径，多种形式综合进行。物理学科是一门实验科学，刚刚入学的学生如果引导得好，要提高学生的兴趣应该是不难的，关键是老师要把实验教学放在一个很重要位置来抓。中学物理的42个学生实验，700多个演示实验，进行逐一研究，在揭示物理规律的原则下，每一个实验都做一些趣味性改进。如在演示动量守恒定律中，可以把瓶子改成飞机形状，然后点燃酒精，就像两个飞机突然起飞，学生感到十分惊奇。从而引起了学生的兴趣，增添了学生学习知识的积极性。为了充分发挥学生的主体作用，在演示实验时，吸收少数学生参加演示实验，为做学生实验时培养了一批骨干。这样在演示实验时，同学们观察十分认真，收到良好的效果。

3.3 抓好学生实验，培养学生动手能力

在上课时通过演示实验，学生已经对物理很多现象感兴趣了，充分调动了学生的积极性，通过演示实验调动了学生的积极性，同学们跃跃欲试。在这种情况下，学生对学生实验就非常重视了。所以就把工作落到实处，任课老师和实验员之间相互合作，由实验员把仪器摆好，上课时由实验员和老师一起监管，这样一来，学生在做实验时可以保证课堂秩序不乱。在实验过程中除了要求学生用科学的态度做好实验外，更重要的是要求学生写出实验报告，这是将感性知识上升为理性认识的一项重要工作。通过认真检查学生的实验报告，促使学生在实验过程中，正确理解原理，明确实验目的，认真设计步骤，详细记录数据，分析实验结果。特别是一些实验出现了误差后，要求学生认真讨论，分析产生误差的原因，使学生逐步形成了一 种严肃认真，一丝不苟的学风。

3.4 举办综合性实验竞赛培养创造型人才

学生在学生实验课时已经掌握了一些基本的实验操作能力，为了巩固实验教学的质量，更重要的是培养学生的创造能力，老师可以在课外举行一些实验竞赛，小制做、小发明竞赛，每学期定时举办两次规模较大的实验竞赛活动。这样既增加了学生学习物理兴趣，又培养了学生集体主义思想和设计能力，特别是有自卑心理的差生，当发现自己能够设计比较新颖的作品，一种“我能学好物理”的自信心油然而生。在实验竞赛过程中，也能够更好的培养学生的创新能力和学习物理兴趣。