提高实验教学效益的策略

陈妍贤

实验教学是在一定的物理知识氛围下，针对某一命题或问题而开展的实验探索。实验教学是物理教学的基础，是物理课程的魅力，同时也是物理教学的难点和重点。实验教学是实现育人目标的重要手段，也是理论联系实际的重要途径。实验有利于学生升华所学习的物理知识，有利于理论学习的深入和巩固，有利于培养学生的动手能力及发现问题、分析问题、解决问题的综合能力。实验教学的效果对物理后续教学效益的影响很大，要提高物理教学效益，就必须夯实物理实验教学的基础。

1 抓好基础实验事半功倍

物理实验教学是物理教学的基础，那么物理实验教学的基础是什么呢？是基础实验、基础实验中的基础操作（也是关键步骤），是物理教师对实验课堂的基本要求。要提高实验的教学效益，就必须抓好基础实验教学，让学生在基础实验中学会基本仪器的使用，学会实验的基本操作，明白实验课堂的基本要求，这样实验教学才能事半功倍。

基础实验是相对于综合实验而言，指物理实验教学中为综合实验奠基的实验。基础实验的目的主要在于让学生学会一种仪器的使用或者某种实验方法。只有让学生的基础实验过了关，后续的相对较复杂的实验才能够有效地进行。以人教版8年级下册为例，总共有11个学生实验，其中第1个实验：使用弹簧测力计测量力的大小，就是基础性实验。本实验中要求学生完成以下目标：①弹簧测力计通常由哪几部分组成？②弹簧测力计能够测量力的原理是什么？③弹簧测力计使用前是否需要调零？怎样调零？若使用没有调零的弹簧测力计测量力的大小，对测量结果有什么影响？④实验室常用弹簧测力计的量程一般是多大？什么是弹簧测力计的分度值？一般测力计的分度值是多大？⑤弹簧测力计读数时要注意哪些事项？读数时需不需要估读一位数字？⑥你见过哪些种类的弹簧测力计？做好这个实验，对学生学习后面的力学实验有很大帮助。二力平衡，探究影响摩擦力大小的因素，探究浮力，探究杠杆平衡的条件，探究定滑轮和动滑轮的特点，斜面的机械效率等都涉及弹簧测力计的使用，只有充分掌握了弹簧测力计的结构、原理、使用方法、读数规则，学生才能在后续的实验中顺利完成实验。本实验中让学生先观察弹簧测力计的结构，了解其原理，然后学习读数规则和注意事项（例如是否要调零等），对学生使用物理仪器有很好的示范作用。

2 合理分组强弱搭配

学生分组实验的教学效果受分组的策略影响很大。不同的学生在实验室参与实验的程度有很大区别。从态度来看，一些学生喜欢做物理实验，能够按照教师的引导深度参与到实验中；有些学生对物理实验没有什么兴趣，来到实验室无所事事，看到老师走过来了勉强应付一下。从学生的实验探究能力看，有的学生探究能力较强，很快就可以完成实验；但是有的学生虽然学习态度端正但是探究能力不够，在实验中会遇到很多障碍。所以经常会看到，在实验中探究能力较强态度积极的学生完成了本组大部分任务，探究能力差态度消极的学生仅仅完成了小部分任务。

如果学生实验分组比较随意，按照学生在教室的座位或者学生进入实验室的顺序随意分配，将会对实验探究效果造成影响。为了保证实验探究的顺利进行，教师应该对学生的学习态度、探究能力有一个清晰的了解，按照学生对实验兴趣浓厚与否、探究能力的强弱进行搭配，让组员之间互补，让组与组之间尽量平衡，并且要让组员之间有明确的分工。科学合理的分组，才不会让分组实验成为一种表面形式，才能培养学生良好的实验习惯和实验能力。

3 把学生实验中错误当成资源

在探究通过导体的电流与导体电压的关系时，根据学生实际情况，预设电路设计如图1所示。预设教学过程是：引导学生发现该电路只能收集一组数据，不能发现规律，启发学生如何获得多组数据，期待学生想到改变电池个数来改变电压，然后从操作方便程度、采集数据连续性、电表的量程限制等方面说明该电路存在缺陷，引导出串联一个滑动变阻器的改进方法，如图2所示。然而在实际教学中，有学生提出用电阻箱代替定值电阻R，通过改变电阻箱电阻来收集多组数据。该方案得到一些学生的认可，如图3所示。

用电阻箱代替定值电阻R的方案是错误的，因为没有控制R不变。面对学生这样的错误，教师如果只是简单地告诉学生这个方案是错误的，会严重挫伤学生的积极性。面对学生的这一典型错误，应该充分挖掘其价值。首先，教师应该引导学生来讨论、分析图3所示的实验电路，让学生在讨论争辩中发现问题，为课堂讨论提供素材，使得学生在讨论中对实验中的控制变量法有更深刻的理解。其次，学生的这一想法在探究通过导体的电流与导体电阻的关系时，大有用途。根据学生的想法把探究通过导体的电流与导体电阻的关系实验电路改为如图4所示。用电阻箱代替定值电阻R，有如下好处：第一，实验结果更具有一般性，使用电阻箱阻值的改变有更强的随机性，实验结果更具一般性，更让人信服，这是定值电阻无法相比的；第二，简化实验操作过程，使用定值电阻时，当定值电阻R改变时，电路就要拆线、重连，换为电阻箱后，只要旋转旋钮就能快速改变电阻，无需拆装电路；第三，初中阶段学生对滑动变阻器使用较多，对电阻箱教材只要求学生读出电阻大小，学生没有机会体验电阻箱的优势，这样改进可以提高学生的动手能力。

在纠正学生错误，把错误开发成资源时，善于借用多媒体会更有效。教师在实验中要尽量及时地帮助学生跨越障碍，但是教师的时间、精力都有限，实验中可以用手机或者相机拍下学生的普遍性典型错误，及时用投影展示出来，引导学生一起发现错误，改正错误。抓住这些错误的资源，不失时机地对全体学生提出有教育意义的问题，让学生一起探讨。

4 实验报告在反思中升华

实验报告是高中物理实验教学的薄弱环节，甚至有不少教师都不重视学生实验报告在物理实验教学中的作用和地位。实验报告的书写，属于实验的总结阶段，这一阶段的任务是处理数据，分析结果及完成实验报告。这是从现象上升到理性认识的重要阶段。在这个阶段中，教师应引导学生发挥思维能动作用，学习数据处理的某些方法，了解影响实验结果的因素，培养实事求是的科学态度和科学作风。书写报告可以让学生对实验原理、操作步骤、数据处理、注意事项等各个方面有更深刻的认识。重视实验报告，实验教学才能取得更好的效果。

5 教师互助 给学生更多的帮助

实验中，教师要面对几十个学生，每个学生、每组学生的实验能力、进度都不同，他们会同时遇到各种不同的问题，也会犯各种错误。要保证实验的顺利进行，实验中教师就要给予学生帮助，解决学生的困难，纠正学生的错误。然而，教师应对起来也有难度，经常出现几个小组的学生同时遇到不同的问题，此时他们急需教师的帮助，否则无法完成实验，等得太久会影响他们实验的积极性。教师之间的互助合作，是解决这一矛盾的有效方法。具体做法是，甲教师上实验课时，乙教师等去实验室帮忙，解决学生的问题。待乙教师上实验课时，甲教师等去实验室帮忙指导解决学生在实验中遇到问题。教师之间的互助合作，在实验中及时给予学生“雪中送炭”式的帮助，可以促进学生实验的兴趣，保持学生实验的热情，调动学生实验中的主观能动性，从而提高实验教学的效率。