在第一堂物理实验课中为科学素养奠基

金政权

摘 要：物理课程具有较强的实践性，物理实验是教学的重点与难点，要想让学生对物理知识留下深刻的印象，系统学习物理知识，教师应当加强对物理实验教学的重视，尤其是要利用好第一堂物理实验课，为以后的学习打下坚实基础。物理教学一定要注重实验，着眼于培养学生的动手能力，而当前受应试教育的影响，很多教师在进行实验教学时都采取了“讲实验”、“背实验”、“看视频”的方式进行，学生虽然能解决关于实验的试题，但实际动手能力太弱，不利于学生的长远发展。

关键词：物理;实验;自主;习惯

引言：良好的开端是成功的一半，物理实验的教学应该是贯穿整个物理学习过程，从观察能力的培养、动手能力的培养、实验设计能力的培养都有其重要性。著名教育学家陶行知先生对现代教育的目标作出了明确强调：千教万教教人求真，千学万学学做真人。对于物理教学活动来说，以理论灌输为主导的教学模式已经无法满足当前的物理课堂，更无法适应实验教学活动中的有关要求，强调物理实验知识在教学环节的主动表达，发现知识的形成过程，在实际问题中抽象教学概念、物理知识，才能使学生获得物理教学方法的熏陶。对于集理性思维与逻辑认知于一体的物理教学活动来说，从实验中提出问题，从问题中发现规律，将实验教学转化为激趣、启智的过程，能够更好地培养学生的物理学习兴趣，使其衍生出新的学习热情。在物理实验教学活动中，教师必须正视学生在学习能力、学习兴趣上所表现出来的差异性特点，不仅要保障学生顺利接受教学知识，更要努力尝试培养学生解决问题、分析问题的能力，将物理概念转化为内在的学习动力，培养学生的物理学习热情，促使其不断提高自身的物理学习能力，使学生在觀察物理实验的过程中完成实验流程归纳、实验要素管理等任务，培养学生的实验热情。

一、做好实验引导工作，调动学生参与

（一）教师对物理实验要求、实验目的进行讲解，确保教学活动的专业性。

物理课程强调学生与客观知识之间的互动关系，与实验之间的联系极为密切，教师应帮助学生摆脱“实验不重要”的错误思想，借助理论授课、趣味小实验激发学生的学习兴趣。

（二）教师精心准备实验器材和教学计划等试验引导材料，提高教学效率。

对于生活中可加以运用的试验素材，应考虑优先将其带入到物理实验活动当中。这样的例子有好多，比如摩擦力这样的较为抽象的知识，象学习摩擦力的方向时，我通过一个毛刷子，让学生观察认识到摩擦力的方向与物体的相对运动的方向相反，认识到静止的物体也能受到摩擦力。若不能就地取材，就准备好实验室器材。

在开展实验教学之前，教师应前往实验室进行演示练习，了解实验的基本步骤、实验目的，对学生的提问活动做好准备，对于已经出现故障问题的实验器材，应及时进行调整、更换，避免后期出现实验中断问题。

（三）学生完成预习任务，了解实验流程

实验热情不能成为教学的唯一因素，必须积极锻炼学生的实验技能。教师可针对实验内容提前布置试验任务，根据实验管理方案帮助学生了解实验原理、仪器功能，鼓励学生提出问题，设计多元实验方案。教师可借助课堂互动进行提问，也可利用预习计划书管理学生，借由多元管理机制调查学生的学习状态。积极预习，主动反思，才能解决实验矛盾。

（四）教师管理实验，约束实验流程

首先，实验第一课要教会学生基本的实验和观察能力。再者，在培养学生自主学习能力的课堂上进行科学探究并不意味着一切都放手让学生自己解决。教师引导，学生自主学习，小组内合作学习，班级交流展示可以灵活运用。在实验教学活动中，教师可仅扮演维持纪律、解答问题的角色，在完成实验流程的讲解任务之后，要求学生独立开展实验，对不正确的实验行为、不标准的试验方法进行修正，要求学生独立操作，借由学生的独立思考、表达、反思完成试验任务。过度的干预只会增加学生的依赖性，适当放手才能完成实验指导。

（五）书写实验报告，反思实验流程

在完成实验任务之后可要求学生及时书写实验报告，对实验现象、实验流程、实验目的与实验结果进行整理，延长学生对于物理实验的记忆。在实验报告中，除必要的实验流程记录板块之外，教师还应尝试要求学生对自身的实验行为、实验能力进行评价，对设备操作能力、信息记录能力、实验互动能力进行着重测评，帮助学生更好地了解自身的物理素养，培养学生的物理学习意识。

二、实验经验总结

以《用刻度尺测长度》为例

（一）做好学生分组工作

教师与课代表共同对学生进行分组，以“一强一弱”为基本原则，确保学生能够及时参与实验活动。在采取小组合作教学之前，数学教师需要先对班上学生进行整体培训，让他们知道展示时，每一个成员要怎样去做。由于合作期间学生都有各自的任务，所以他们在讨论时就会根据自己等一下汇报的任务有所侧重地进行讨论。物理教师在分组时应全面掌握学生的兴趣、爱好和物理水平，保证分组的均衡性，每个小组都要有动手能力强、表达能力强的学生，把开朗和内向的学生划分到一个组，总之需要让小组成员发挥自身的优势影响其他的同学，促进小组成员的共同成长。

（二）下发实验任务

宣布实验的目的、安排实验时间与实验地点，要求学生独立准备刻度尺、秒表、A4纸等实验材料，完成实验操作、实验记录等任务。《用刻度尺测量长度》这节课的教学目标是让学生学会正确使用刻度尺测量物体的长度，同时在实验环节中培养学生仔细观察、认真思考、规范操作的良好习惯，本着实事求是的原则记录实验数据，和小组成员一同交流与讨论，总结实验规律。让学生提前准备好刻度尺、教材、细铜丝、铅笔和硬币，将实验所学的物品整理好，以免在实验中遗漏工具，影响实验教学的进度。

（三）维持实验纪律

学生必须依照上课时间进入实验室，按照预定的安排进入座位，保持实验纪律，不交头接耳。

在实验的过程中形成“多看、多想、不动手”的好习惯，在教师宣布实验开始之后才能进行实验。

1.讲解实验流程

教师或课代表对实验流程进行讲解，但不进行实验操作。

2.进行实验活动

在教师宣布实验开始之后进行实验，应尽量避免碰撞实验仪器，实验交流不应影响其他小组，对于无特殊要求的实验，应一律以站立的方式开展，当教师发出“实验暂停”指令时，则应立即停止实验，做到“令行禁止”。严格按规程操作，仪器肯定不会损坏，若未按规程操作导致的仪器损坏应照价赔偿。

教师可以使用大屏幕为学生展示实验的目的、器材以及实验的步骤，引导学生做3个物理实验：

物理实验1：测量物理教材的长度。引导学生仔细观察刻度尺，了解刻度尺的最小刻度，找出零刻度线的位置，确定刻度尺的量程，然后分三次测量物理教材的长度，把每次测量的结果填入表格中，计算出三次计算的平均值。教师应给予学生足够的实验操作期间，待各个小组全部结束后，教师可以在黑板上画一张数据表，然后随机挑选3个小组，让他们把结果填入表中。在整个实验过程中，教师应在班级内巡视，观察小学生的操作是否符合规范，指导小学生展开物理实验，调动他们的物理学习积极性。

物理实验2：测量细铜丝的直径。取一支圆铅笔，将细铜丝紧紧绕在圆铅笔上，缠绕若干圈，测量整个线圈的长度，计算细铜丝的直径，详细记录线圈长度、线圈的权属以及铜丝的直径这些数据，同样在黑板上画出记录表。教师巡视学生的实验操作，适时指导学生，纠正他们的不规范操作，同时纠正他们读数错误以及测量不认真的習惯，让学生从第一堂物理实验课开始就养成严谨认真的态度。如果发现学生的测量误差比较大，可以让这个小组的同学说一说自己是怎么测量的，由其他小组的同学和教师一起帮助他们分析出错的原因。之后，教师可以让学生以小组为单位，思考并讨论以下问题：（1）为什么不可以直接使用刻度尺测量细铜丝的直径？（细铜丝非常细，它的直径比刻度尺的分度值还要小，而且刻度尺的刻度线没有办法紧紧的贴近被测直径，所以测量的误差非常大。）（2）为什么使用教材中展示的方法能够降准地测量细铜丝的直径？（3）测量细铜丝的直径时，如果不紧密排绕会怎么样？如何才可以紧密排绕？（如果不紧密排绕容易导致测量的结果偏大，所以计算得出的细铜丝的直径也会略高，要想达到紧密排绕的效果，测量期间需要将细铜丝捋直。）

物理实验3：测量一枚一元硬币的直径。教师对学生说：前面我们已经测量了物理教材的长度以及细铜丝的直径，大家的表现非常好，每个同学都在认真地完成实验，接下来你们可以试着使用三角尺与刻度尺测量一元硬币的直径，分享一下你们想到的测量办法。之后让各个小组分别派代表说一说本组想到的测量方法，由教师对各个小组的想法进行归纳，指出不正确的测量方法，并说明错误的原因，然后为学生讲解一元硬币的测量方法，让学生记录下实验的数据。在实验结束后，教师可以问学生如果想测量5分钱硬币的直径，我们可以采取哪些方法呢？让学生以小组为单位进行讨论和沟通，提出测量的办法，将其作为课后作业，帮助学生巩固课堂所学。通过学生的讨论，可以总结出硬币直径的测量方法有以下几种：首先，可以先拿一张白纸，在白纸上画一条细线，然后在硬币的边缘部位做一个记号，记清硬币滚了多少圈，使用刻度尺测量硬币滚的长度，然后应用公式C=L/n以及C=πd等公式，求解硬币的直径。其次，可以使用细线缠绕硬币，记住一共缠了多少圈，之后测量始端和末端间的距离，先求出硬币的一圈长度，然后计算硬币直径。最后，还可以把硬币放在纸上，贴着边缘做一个记号，把纸裁下来对折，使用刻度尺读数即可。

3.完成实验

教师宣布实验结束之后，所有学生应立即停止实验，将实验器材放回原位，根据教师的要求上报实验结果，与小组成员分析结论。实验学生必须做好实验室的卫生工作，有序离开教室，整理实验报告之后将其上交。

除了一些常规的测量方法以外，教师还可以为学生接受几种特殊的测量方法：

（1）替代法：在测量曲线的长度时，可以使用弹性较小的棉线把被测物围一圈，然后测量棉线的长度，用读数代替被测物体的长度。（2）累计法：先测量出长度相等的同种物品的总长度，之后再测量单个物体的长度，这种方法适合用来测量纸张的厚度。（3）分解法：将被测物分成不同的几份，保证不大于刻度尺的量程，分别测量长度，之后计算总长。（4）滚轮法：在测量比较长的曲线和直线时，可以采取已知周长的滚轮沿着轨迹进行滚动，之后使用滚轮的周长乘以滚轮的去拿书，计算出全部的行程长度，这种方法适用于汽车的行程表。（5）辅助法。使用辅助工具进行测量，和实验3的方法差不多。

结束语

积极培养学生的实验习惯，在实验流程、实验操作等角度给予学生支持，帮助其了解物理实验的要点、目标，才能更好地落实实验指导任务。教师必须对实验活动、实验要求投入足够的重视，指导学生开展实验，完成教学，在实验的过程中锻炼学生的物理实验技能，使其主动参与实验教学活动。

参考文献

[1]李眉眉，邓泽华.初中物理课堂教学艺术[M]北京：中国林业出版社，2005.05

[2]Predict Physics Achievement in Middle School Education by Big Five Model and Artificial Neural Network. Meng-Meng Yang. Education and Humanities Research （ASSEHR），Vol. 156） [J]

本文属于湖南省教育规划立项课题，课题名称《基于科学思维培养的初中物理课堂教学优化策略研究》课题编号：XJK18BJC044）