初中物理学生分组实验及其效果

张伟

物理是帮助学生认识世界的学科，在学习的过程中能获得各种各样的技能和方法，以及丰富的科学思想、科学精神和科学态度。只有经过动手、动脑亲自参加各种科学探究活动，才能更深刻准确地理解和掌握物理科学知识。物理课内的科学探究活动主要包括课内的教师演示实验、学生分组实验。在以往的教学中，教师往往更注重演示实验，为了减小课堂教学的难度，甚至把学生分组实验也简化为演示实验，这样就只增加了学生的感性认识而缺乏对事物的理解。在现行的课堂标准中，不仅注重知识和技能，更注重于过程与方法、情感态度与价值观的培养。所以尝试进行更为科学的学生分组实验。在课堂中进行学生分组实验，对教师提出更高的要求，为了搞好学生分组实验，教师主要从以下几个方面着手。

1 学生分组

对于学生实验大都要进行分组。科学合理的分组建立在对学生的基础知识水平、动手操作能力、自我控制能力的充分了解和掌握的基础之上。一般情况下，要优等生、中等生、学困生交叉分组，避免有的组都是优等生，而有的组都是学困生，造成组与组中间的学习能力差别过大；同时兼顾学生的自我控制能力，保证课堂的秩序活而不乱。对于组长的人选可以组内推选，要能够带领大家共同完成实验学习的任务，学习能力与责任心并重。对于优等生、中等生也要考虑动手操作能力，尽力做到文化知识与操作能力相结合，从而顺利完成整个实验操作过程。

在实验时，应是一人为主，其他人为辅，轮流为主，让每个学生都有亲自动手参与的机会。但多为优等生先做，其他学生观摩，然后顺序进行。在实验中会有一些动手能力强的学困生崭露头角，教师要给予恰当的鼓励，并在基础知识上多多点拨，从而增强他们的学习信心，把此作为学习奋起直追的起点。

2 做好实验前的准备工作

学生分组实验的难度远远大于教师的演示实验。首先体现在课前准备上。教师演示实验时，只要有足够的知识储备，只需要在课前准备一套实验器材，在课前先操作一次，提前发现问题、解决问题，整个过程完整流畅，就可以准备上课了。而学生分组实验就要进行更为细致的准备工作。

导学案的准备 如在做“凸透镜成像实验”前，学生要先掌握光的折射、凸透镜对光的作用等，当然这些知识在前几课时已经学过了，教师要严格把关检查这些基础知识的掌握情况。另外，在进行实验前，要明确实验的目的、操作步骤等，这些内容可以用导学案的形式呈现给学生，引导他们做好实验前的准备。

在“凸透镜成像”的实验中，组装器材要把烛焰、凸透镜和光屏按顺序安装在光具座上，并调整它们大约在同一高度，这样做的目的是使像成在光屏的中央。教师可以根据学生的实际能力水平这样设计导学案：

1）把蜡烛、凸透镜、光屏依次安装在光具座上，这里的依次安装是指（ ）；

2）为了使烛焰的像成在光屏的中央，应调整烛焰、凸透镜、光屏，使它们的中心（ ）；

3）保持凸透镜的位置不动，使烛焰由远及近地靠近凸透镜，观察光屏上的像的变化情况；

4）记录实验数据和实验现象（表1）。

在实验难度大时，可细化导学案，逐步展开问题，层层引导学生完成实验过程。

实验器材的准备 学生分组实验的器材准备工作任务量大，少则七八组，多则十几组，教师在准备时要对每组器材都实际操作一遍，以便能够及时发现问题，提前处理。如在做“小灯泡的电阻”这一实验时要检测导线、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、小灯泡、电源等器材是否能正常工作，教师就必须提前全部检查一遍，而且还要准备备用器材，以便在实验过程中对出现问题的器材进行及时更换。

3 教师对实验过程的指导作用

学生分组实验是以学生为主体的课堂活动。但教师并不是置身事外，在整个课堂活动过程中，为达到课程的三维目标，要求教师有更高的道德操守和专业素养。对学生在实验中出现的各种问题给予正确的指导。在实验中与学生进行交流探讨，发现问题，解决问题，达到教学相辅的目的。如在“测小灯泡的电阻、电功率”等实验中要用到滑动变阻器，在演示实验时，只强调接线柱的接法，没有详细解释移动滑片时手应注意的问题，在学生实验过程中发现有的电压表、电流表、指针往复摆动，非常不稳定，或者无示数，检查线路完全正常。提出这一问题后在当堂实验中，笔者针对这一现象请学生思考为什么会有这种现象？大家争相发表见解，课堂学习气氛活跃。笔者与学生一起探究，最后发现在使用滑动变阻器改变电压时正确的方法是一只手扶住瓷筒使其稳定，另一只手的拇指和食指移动滑片，手掌翘起，不要接触到金属杆。而实验中的故障就是移动滑片的手触碰到金属杆造成的。通过这个小插曲学生恍然大悟：实验中不仅要动手更要动脑，只有手脑结合才能把事情做好。

又如在“凸透镜成像”实验中，当蜡烛与凸透镜的距离小于焦距时，无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像，只有一个圆形的光斑。学生对这一现象十分不解，不知如何处理。教师可以提示学生通过透镜去观察蜡烛，这样学生就可以看到正立、放大的虚像了。在这样的学习氛围中，增强了学生对物理课的学习兴趣，而且也使课堂教学实现了对学生三维目标的培养。

4 对实验规律的总结

进行分组实验就是要学生通过实验的过程总结实验的规律，从而達到学生认识和理解物理现象的目的，而结论的获得往往离不开教师的恰当引导。在“凸透镜成像规律”的实验中，导学案前两点具有指向性，第三点又有很强的开放性，学生不能轻易获得结论。实验后教师收集各组的实验数据进行总结。如：请同学们移动蜡烛，使光屏上再次成倒立、缩小的实像，观察此时物距是多少厘米？像距是多少厘米？各组提供数据后，再以小组为单位总结规律：当物距满足什么条件时，成倒立、缩小的实像？而像距又在什么范围内？经过简短的讨论交流，学生不难得到当u>2f时，f

学生分组实验教学不仅是科学知识的获得，动手动脑能力的培养，还培养学生的团队合作精神。在实验过程中的合作、探讨、收集数据、总结规律和实验后的整理仪器，加强了学生之间的交流，培养了学生的语言组织能力和沟通能力。实验在物理教学中有不可替代的作用，运用实验教学，提高学生的观察和思考能力。更重要的是能引起学生浓厚的学习兴趣，诱发学生强烈的求知欲望，把学生迅速带到学习物理的环境中去，能促进学生掌握知识、运用知识，还可以培养学生严谨求实的科学态度。所以实验教学能很好地实现“三维”目标。在现行中考制度中，物理实验已作为一项必考内容，也使物理实验教学具有了重要的现实意义。