初中物理学生实验教学的探索

初中物理学生实验教学的探索

　　为切实推行素质教育、全面提高学生素质。自1997年8月开始我们诸城市西郊学校物理教研组全体物理教师和实验员在学校领导的大力支持和各级教研室的指导下，在九七届初二学生中开展了周期为两年，以“加强学生实验教学，培养学生物理实验素养和能力”为课题，以有效落实“在初中物理教学中实施素质教育”为目标的教学改革实验，并取得了十分显著的效果。现将经过第一个实验周期不断探索、不断改进和完善后的教改实验过程和实验对全面提高学生素质的作用作——总结，与大家共同探讨。

　　一、实验课题的提出和实验目的

　　素质教育具有自主性、全体性、全面性、创造性和发展性等特征。要切实推行素质教育，就必须根据学科特点，找准素质教育的要求与各学科特性的接榫点。物理学是一门以实验为基础的学科，物理实验在培养学生能力、提高学生素质方面具有其它任何手段不可替代的作用。故提高初中学生的实验能力，是培养学生自己学习，自己思考、判断，更好地解决问题的能力和素质的关键。通过对我国现行教材（93年人教版）和发达国家物理教材对比不难看出，我国在重视“实验教学”，特别是“学生实验教学”方面远落后于发达国家。如西德初中物理教材（塞尔肖夫·乌劳贝尔著）中实验次数（演示实验+学生实验）为344个，是我国（138个）的2.5倍；尤其是学生实验，西德（296个）是我国（19个）的16倍；我国的演示实验（119个）是西德（49个）的2．5倍。从我国的总体教学现状看，为了使学生在考试中取得一个高分数，教师更是重理论轻实验。这样势必对培养学生学习物理的科学态度和良好习惯，提高学生理解能力和素质方面都会带来很大的负面效应。对他们以后的学习和工作中的自我发展更是危害无穷。因此，“加大物理实验的力度，尤其是增加学生实验的时间和次数，把学生实验作为创造物理情境，探索物理问题的主要手段”是在初中物理教学中实施素质教育的必由和科学之路。鉴于此，我校确立了“加强学生实验教学、培养学生物理实验素养和能力”的教改课题。实验的主旨是探索一条“在现行教材编制体系基础上，创造条件尽可能将演示实验和课后小实验变为学生实验或学生随堂实验，变以演示实验为中心为以学生实验为中心，尽可能多的为学生提供动手、动脑的机会，从而真正突出物理学科特点。以学生实验为主线，创造物理情境，激趣设疑，引导学生准确观察、动手操作、深入思考，使学生的知识和能力得以同步增长，综合素质得以全面提高的新途径。

　　二、推行实验需要的物质条件和配套措施

　　1．实验仪器的配备

　　根据我校实际情况，一方面由学校筹集资金将教材中演示实验或小实验中涉及的实验器材或学具尽最大能力象配备教材中规定的学生实验器材那样配齐、配足；另一方面，对一些能自己制作的器材，由教师或发动学生及学生家长动手制作齐备。为实验的开展奠定坚实的物质基础。

　　2．实现两个转变

　　（1）改变实验室的管理方式

　　把原来必须由任课教师定时、统一组织到实验室做指定学生实验的封闭式管理变为由任课教师集中组织或学生自己向实验员申请随时到实验室进行实验的开放式管理。

　　（2）改变和增加实验员的职能

　　学校聘请和安排有丰富教学经验的物理教师担任实验员。把实验员原来只负责管理实验仪器和准备实验的职能变为除管理仪器和准备实验外，还要负责管理和指导利用课外时间到实验室进行实验的学生的实验操作情况。

　　（3）根据初中学生好奇心强，自制力差，还没有养成良好的观察、操作等实验习惯，经常出现实验纪律混乱、容易损坏实验仪器的情况。在推行教改实验前制定出严格、完备的实验室制度和实验仪器损坏赔偿制度，以保证实验改革的顺利实施。

　　三、教改实施过程

　　1．宣传、发动阶段

　　改变原来一切以“应试”为中心，不重视初中物理绪论课教学的传统教学方法。首先通过绪论课教学，使学生正确认识物理学科特点、学习和研究物理学的方法及意义，并能初步了解初中阶段物理学研究的主要内容。然后组织学生参观物理实验室，有目的、有计划的向学生介绍或演示部分有代表性且能激发学生兴趣的实验仪器、学具的作用和使用方法。从而激发起学生对物理学习的兴趣、求知欲和求成欲；并使学生进一步认识到物理实验在学习和研究物理学中的作用。在此基础上，任课教师向学生宣布这次教改实验的计划、措施和意义以及学校制定的实验室制度和仪器损坏赔偿制度；并由学校专门组织实验班学生家长召开“物理实验知识专题讲座”报告会。让学生和家长都能充分了解学生实验在物理教学和培养学生能力、提高学生素质中的作用以及在这批学生中推行该教改实验的意义和配套措施。以取得学生及家长的积极配合和支持，从而保证实验的顺利实施。

　　2．具体操作过程

　　第一步：根据著名教育学家沙塔洛夫提出的“理论知识起指导作用”的原则。首先由教师在讲授每章（或单元）前精』心设计和编制出该部分内容的“信息纲要图表”——主要是把准备讲授内容中涉及的实验及所用器材（包括学生能自己准备的随堂实验或小实验器材）、需要观察的现象（或记录的数据）以及引导学生通过实验归纳、总结物理概念或规律的问题；本章（或单元）要求掌握的知识点及各知识点之间的联系等内容提纲攀领、简明扼要地表示出来，给学生提供依靠点。然后指导学生以“信息纲要图表”为引导用1-2节课时间自己阅读本章（或单元）教材，使学生初步了解这一章（或单元）涉及的实验及所用器材，要求掌握和知识点和知识结构总体框架。

　　第二步：在学生对将要学习章节（或单元）内容从总体上初步了解的基础上，任课教师和实验员要做好实验前的一切准备工作。如把这部分内容中用到的实验器材在检查无故障后到实验室内的专用仪器橱中；任课教师组织学生到实验室以实物为例为学生讲授各种仪器的用途使用方法和使用注意事项等效任课教师组织学生到实验室分组轮流操作各个实验（主要指由演示实验转变成的学生实验）。在实验过程中放手让学生根据预习和“住处纲要图表”提供的信息自己确定所要操作实验的顺序，自己选择实验仪器自己设计实验方案并按实验要求独立操作实验和记录观察到的实验现象（或数据）。最后由教师引导学生对实验数据和实验误差进行分析处理，并由学生自己通过讨论初步设计完成每个实验的实验报告。

　　第三步：在学生初步完成实验报告的基础上，教师再根据指导学生实验和检查实验报告获得的反馈信息，以学生通过实验获得的事实性实验依据（实验报告）为线索，引导学生学习新知识。并要求教师在授课过程中对刻度尺、天平、量热器等测量仪器的使用方法、操作规范要求高的实验和电学部分中电路图的连接、仪表的使用、电路故障的排队等复杂实验在讲授新课过程中高标准、严格规范地为学生演示一遍，把实验中应注意的事项给学生强调清楚，为学生课的演示实验，可以变为随堂实验，选择适当时机穿插在讲授新课过程中指导学生操作完成。并鼓励学生开展小制作、小创造、小发明和撰写小论文等活动。这样才能真正使学生在学习过程中通过实验创设问题情境；通过对实验的操作、观察和思维来发现问题。在教师的指导下讨论、修正自己的认识、取得共识、进而得出正确的结论并加以应用。

　　第四步：在讲授完一章（或单元）的内容后，再引导和发动学生利用课外活动、科技活动或自习课等外时间在规定期限内随时向实验员申请到实验室，在实验员的指导和监督下，严格按实验要求，重新规范操作一遍由演示实验变成的学生实验，并把授课前完成的每一个实验报告作以修正和补充。这样不仅能使学生在实验过程中通过积极动手、动脑、获得直接经验，更有助于学生对已掌握的物理知识的巩固、深化和应用。

　　四、教改实验的特点和作用

　　1．通过改变实验室管理方式和传统授课模式，改变了原来做演示实验和分组实验时完全由教师操作或只有极少数学生能操作实验，大多数甚至是全体学生只能看实验的教学状况，给每个学生都提供了自己动手操作实验的机会。这样必然使学生自然而然地产生一种“自主、平等、进而主动”的心理作用；再加上物理实验本身都有较强的趣味性和探索性。故对激发每个学生对物理学习的兴趣，培养学生主动参与，积极探索的精神和训练培养学生动手做、动脑想的习惯和能力都会产生极其重要的作用。

　　2．在这次实验改革中注重了学生预习五一节的教学。通过教师精心设计的“信息纲要图表”指导学生预习，为学生的实验过程和新知识的学习过程做好知识储备。这样对培养学生独立思考、自我探究的习惯和自学能力、自我发展能力都大有裨益。

　　3．通过这次实验教学改革，给学生提供了充足的实验操作练习时间，并且使教师在实验过程中能放手让学生独立操作完成每一个实验和指导学生独立设计完成每一个实验报告。从而使学生对实验原理的理解能力、对实验仪器的选择。

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