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淺談加強初中物理邊學(xué)邊實驗教學(xué)
近十多年來，我們在初中物理教學(xué)中為了切實貫徹“以實驗為基礎(chǔ)”的教學(xué)原則，真正把物理實驗作為物理教學(xué)的重要內(nèi)容看待，比較多地采用學(xué)生邊學(xué)邊實驗的教學(xué)形式，取得了較好的效果，對于大面積提高物理教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生的能力起到了重要的作用。針對當(dāng)前初中物理教學(xué)的現(xiàn)狀，我們覺得仍然要加強邊學(xué)邊實驗教學(xué)，充分發(fā)揮邊學(xué)邊實驗的教學(xué)功能。
一、邊學(xué)邊實驗教學(xué)的特點
所謂邊學(xué)邊實驗，是指學(xué)生在教師指導(dǎo)下，一邊學(xué)習(xí)一邊進行實驗的教學(xué)組織形式；是學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，通過自己動眼、動腦、動手、動口（以下簡稱“四動”）去獲取知識，培養(yǎng)學(xué)生用實驗方法探索物理知識的能力。
（一）邊學(xué)邊實驗教學(xué)是一種低容量高密度思維的教學(xué)組織形式，可以因材施教，切合初中學(xué)生的實際課的容量是指一節(jié)課內(nèi)運用新概念、基本規(guī)律、技能、科學(xué)方法的多少。
高密度思維是指學(xué)生在一堂課上有較長的有意注意時間，并用充分地開展思維活動。針對初中學(xué)生的特點，在課堂教學(xué)中，若比較多的采用邊學(xué)邊實驗的組織形式，讓學(xué)生通過“四動”進行學(xué)習(xí)，使各種感官受到刺激，就能延長學(xué)生的有意注意時間。促使大腦對各感官傳輸?shù)男畔⑦M行綜合分析，進而提高課堂教學(xué)的思維密度。邊學(xué)邊實驗的教學(xué)組織形式，改變了老師講、學(xué)生聽，老師寫、學(xué)生抄，老師做、學(xué)生看那種因?qū)W生處于消極地位而使課堂氣氛沉悶的情況。由于學(xué)生自己閱讀材料，自己做實驗，還可以討論講述，因此他們學(xué)習(xí)的主動性、積極性就能得到充分發(fā)揮。
邊學(xué)邊實驗的教學(xué)組織形式，充分體現(xiàn)了因材施教的原則。學(xué)生可以自定學(xué)習(xí)步調(diào)，有不懂的地方可以反復(fù)閱讀教材，實驗現(xiàn)象觀察不清楚時，也可以反復(fù)做幾次，自己解決不了的問題還可以問老師。同樣，由于可以自定學(xué)習(xí)步調(diào)，優(yōu)秀生的思維可以得到充分展開，自己可以學(xué)得深一點，多學(xué)一點、可見，邊學(xué)邊實驗不僅使全體學(xué)生在不同程度上都能既獲得知識，又提高能力，而且解決了將課堂教學(xué)統(tǒng)得太死，對學(xué)生個體間的差異不能因人制宜的弊端。
（二）邊學(xué)邊實驗?zāi)軌蚱鸬窖菔緦嶒炁c學(xué)生分組實驗的綜合作用
在演示實驗的基礎(chǔ)上，認真做好學(xué)生分組實驗是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理興趣的較好手段，是初中物理教學(xué)中大面積提高教學(xué)質(zhì)量很重要的一環(huán)。但是，在實驗教學(xué)中，我們發(fā)現(xiàn)演示實驗和學(xué)生分組實驗都存在一定的弊端。課堂中的演示實驗是教師為學(xué)生提供感性認識材料的過程，它無法代替學(xué)生自己的活動，教學(xué)中如果把教師的演示實驗改為學(xué)生的邊學(xué)邊實驗，既能使學(xué)生對實驗獲得更加清晰的印象，學(xué)到物理知識，又能培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰�，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性。學(xué)生分組實驗大多是驗證性和測量性實驗，一般都安排在新課或一個單元教學(xué)之后進行，與課堂教學(xué)內(nèi)容結(jié)合不夠緊密。加上初中學(xué)生實驗?zāi)芰Σ�，學(xué)生對實驗的注意力常常集中在操作上，教師則往往忙于協(xié)助學(xué)生排除故障。師生完全處于被動狀態(tài)，以致往往無法達到獲取知識、培養(yǎng)能力的目的。采用邊學(xué)邊實驗的教學(xué)形式后，學(xué)生在教師的指導(dǎo)下邊看、邊學(xué)、邊實驗、邊思考、邊討論，能較快地掌握物理知識。邊學(xué)邊實驗課一般安排在教室里進行。每個桌上都有一套儀器，每位學(xué)生都有動手的機會，有利于學(xué)生能力的培養(yǎng)。因此，從某種意義上講，邊學(xué)邊實驗起到了演示實驗與學(xué)生分組實驗的綜合作用。
（三）邊學(xué)邊實驗是一種效率高負擔(dān)輕的中學(xué)物理教學(xué)活動
十多年來，我們開展邊學(xué)邊實驗所需的儀器，大多是通過發(fā)動廣大師生因陋就簡自制的�？v觀初中物理所涉及的全部物理實驗，其精確度要求不高，有的只要能表現(xiàn)出一些物理現(xiàn)象和事實就可達到教學(xué)目的�？梢哉f所有初中物理實驗除配備一定的基本儀器和必要器件外，都可以就地取材，自制儀器來解決。
進行邊學(xué)邊實驗教學(xué)的形式可以根據(jù)教材、學(xué)生以及器材的實際情況，采用多種方式進行。它可以安排在新課的開始，作為新課的設(shè)疑引學(xué)，起到激發(fā)學(xué)習(xí)興趣的作用；也可以安排在新課的教學(xué)過程中，用來建立物理概念或得出物理規(guī)律，作為學(xué)生辨疑解難的一種手段。起到啟發(fā)、幫助學(xué)生理解概念，解決疑難問題的作用；還可以安排在下課前的幾分鐘；作為復(fù)習(xí)鞏固之用。在教學(xué)時間上，可以用一整節(jié)課時，也可以用半節(jié)課或幾分鐘�？傊鶕�(jù)教學(xué)的需要和可能靈活掌握，以達到最佳教學(xué)效果的目的。
二、邊學(xué)邊實驗的教學(xué)功能
（一）有利于調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性
《九年義務(wù)教育全日制初級中學(xué)物理教學(xué)大綱（試用）》明確提出，培養(yǎng)和提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣是當(dāng)前物理教學(xué)改革研究中的重要課題之一。邊學(xué)邊實驗不僅可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且能夠極大地調(diào)動一生的學(xué)習(xí)積極性。據(jù)對試驗班畢業(yè)前物理學(xué)習(xí)興趣的調(diào)查，喜歡物理的占86．4％，不喜歡的僅占2．7％。從初二到初三，學(xué)生對物理一直感興趣的占34、8％，一直不感興趣的僅占6．8％。在學(xué)生所學(xué)的7門主課中，物理是學(xué)生最喜歡的學(xué)科之一。
（二）有利于學(xué)生理
解和掌握知識
心理學(xué)研究表明，學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容的鞏固程度，與學(xué)習(xí)的方式關(guān)系很大。一般來說，學(xué)生通過聽教師講授，能夠記住10％一20％；學(xué)生如能看到實物或現(xiàn)象，能夠記住30％；如果學(xué)生既能聽教師講，又能看到實物或現(xiàn)象，能記住50％；如果學(xué)生看到實物或現(xiàn)象，自己又描述過，便能記住70％；如果學(xué)生既動手做過，又描述過，則能記住90％。而邊學(xué)邊實驗，既讓學(xué)生動手做實驗，又讓學(xué)生在實驗的基礎(chǔ)上討論、分析，最后自己歸納出物理概念和規(guī)律。
顯然，這樣的學(xué)習(xí)過程屬于上面所說的最后一種情況�？梢�，邊學(xué)邊實驗有利于學(xué)生理解和掌握知識。
（三）有利于培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰?/strong>
教育家陶行知提倡手腦并用的學(xué)習(xí)方式。他在《手腦相長歌》中寫道：“人生兩個寶，雙手與大腦。用腦不用手，快要被打倒！用手不用腦，飯也吃不飽。手腦都會用，才算是開天辟地的大好老。”我們在初中物理教學(xué)中提出邊學(xué)邊實驗，提出“四動”，正是遵循陶行知先生的教育理論去實踐的。我國中學(xué)物理實驗教學(xué)的現(xiàn)狀是學(xué)生動手的機會太少。開展邊學(xué)邊實驗，極大地增加了學(xué)生實驗操作的機會，因此十分有利于培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰�。有利于學(xué)生掌握學(xué)習(xí)和研究物理的方法。
邊學(xué)邊實驗的學(xué)習(xí)探索過程，更接近人類認識客觀規(guī)律的過程。因此，我們主張將課堂變?yōu)榻處熞龑?dǎo)學(xué)生動眼、動腦、動手、動口的主動學(xué)習(xí)的活動場所。
在教師指導(dǎo)下，發(fā)揮學(xué)生的主體作用，學(xué)生的興趣（情感領(lǐng)域）、知識（認知領(lǐng)域）、力（動作領(lǐng)域）等各種心理因素融為一體，他們在直接參與邊學(xué)邊實驗的過程中，逐漸認識到實驗是獲得物理事實的根據(jù)；實驗是檢驗假設(shè)真理性的標(biāo)準；逐步領(lǐng)會科學(xué)家是如何通過物理實驗獲得物理事實，并從而得出概念和規(guī)律的。可見，通過長期邊學(xué)邊實驗的訓(xùn)練，學(xué)生將會逐步掌握物理學(xué)習(xí)和研究的基本方法。
三、實施邊學(xué)邊實驗教學(xué)的策略
（一）恰當(dāng)?shù)剡x擇學(xué)生邊學(xué)邊實驗教學(xué)的內(nèi)容
教改實踐表明，凡是與教學(xué)過程緊密結(jié)合，便于隨堂進行并利于學(xué)生動眼、動腦、動手、動口，利于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的實驗方法和良好的實驗習(xí)慣，利于發(fā)展他們智能的內(nèi)容，都可選為學(xué)生邊學(xué)邊實驗教學(xué)的內(nèi)容。
1．根據(jù)中學(xué)物理教學(xué)大綱對能力、技能的具體要求，安排邊學(xué)邊實驗的內(nèi)容。例如，教學(xué)大綱中要求學(xué)生通過學(xué)習(xí)，會使用某些基本物理實驗儀器，那么就應(yīng)該采取邊學(xué)邊實驗教學(xué)的形式，努力增加學(xué)生對這些儀器的使用頻率，逐步提高學(xué)生使用這些儀器技能方面的要求。
2．對器材的要求不是很高的演示實驗，可以改為學(xué)生邊學(xué)邊實驗。例如，課本上用鉛皮和鉛盒來演示物體浮沉條件的實驗，若改為邊學(xué)邊實驗，就可以讓學(xué)生在課前準備好一支空牙膏管（尾端剪開）和一只玻璃杯。實驗時，先讓學(xué)生把牙膏管捏扁放在盛水的玻璃杯里，它就在水中下沉，然后將牙膏管鼓起一些，它就能上浮。
3．將課本上的小實驗和一些實驗習(xí)題改為邊學(xué)邊實驗。例如，制作橡皮筋測力計的小實驗，可以配合“力的測量”進行邊學(xué)邊實驗教學(xué)。再如，用紙盒可以將水燒開的小實驗，反復(fù)彎折鐵絲后彎折處會發(fā)燙等實驗習(xí)題，都可以配合新課教學(xué)作為學(xué)生邊學(xué)邊實驗的內(nèi)容。
4．將課本上的部分學(xué)生分組實驗改為邊學(xué)邊實驗。有些基本儀器及其操作方法，在新課教學(xué)中學(xué)生已經(jīng)掌握了，到學(xué)生分組實驗時，就可以適當(dāng)提高教學(xué)要求。這樣做有利于知識的鞏固和思維能力、實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)。例如，初三將“電流表”、“電壓表”改為邊學(xué)邊實驗后，在新課教學(xué)中讓學(xué)生學(xué)會電流表、電壓表的使用，到下一節(jié)學(xué)生分組實驗時，就可以增加“兩表”的使用頻數(shù)．這更有利于學(xué)生實驗技能的培養(yǎng)。再如，初二第七章第一節(jié)“質(zhì)量”和下一節(jié)學(xué)生分組實驗“用天平稱固體和液體的質(zhì)量”，也同樣可以采用邊學(xué)邊實驗教學(xué)，都能取得較好的教學(xué)效果。
（二）千方百計地準備學(xué)生邊學(xué)邊實驗教學(xué)的儀器
邊學(xué)邊實驗是一種上課形式的學(xué)生實驗，一般要求兩個學(xué)生用一套實驗儀器。對學(xué)生邊學(xué)邊實驗儀器的準備要做到“五不一保證”，即儀器不宜復(fù)雜，操作技能要求不宜過高，實驗規(guī)模不宜過大，一次實驗所用儀器數(shù)量不宜過多，實驗時間不宜過長；實驗安全要有保證。
由于初中物理實驗儀器一般都比較簡單，多數(shù)實驗都是定性的，有些定量的實驗精確度要求不高。因此，大部分初中物理實驗儀器都可以自制，可供選擇的器材也很廣泛。例如，沒有平底試管，可用廢舊的平底小藥瓶來代替；沒有彈簧秤，可發(fā)動學(xué)生用廢鋼絲繞制，沒有溢水杯，也可以用在玻璃杯上套兩個橡皮圈的方法代替；等等。
引導(dǎo)學(xué)生積極參與自制教具學(xué)具的活動，不僅為邊學(xué)邊實驗教學(xué)提供了一定數(shù)量的實驗儀器，為物理教學(xué)創(chuàng)設(shè)了良好的實驗條件，而且學(xué)生通過自制教具和學(xué)具，增長了才干，提高了動手能力。
（三）認真上好學(xué)生邊學(xué)邊實驗課
邊學(xué)邊實驗課一般包含下列三個環(huán)節(jié)：“設(shè)疑引學(xué)，辨疑解難，釋疑鞏固�！�
“設(shè)疑引學(xué)”是教師通過一些物理現(xiàn)象和問題情景，使學(xué)生產(chǎn)生疑問，提出需要解決的問題。“辨疑解難”是要求學(xué)生對他們所提出的問題進行假設(shè)，估計可能的結(jié)果是什么，然后教師指導(dǎo)學(xué)生討論如何用實驗進行研究，擬訂實驗方案，并在學(xué)生實驗觀察和測定的基礎(chǔ)上開展小組或全班討論分析。學(xué)生在這一教學(xué)環(huán)節(jié)中，通過看書、觀察、實驗、思考、討論、爭辯、答問、練習(xí)、應(yīng)用等，做到四動，從而既學(xué)到了知識，又培養(yǎng)了能力�！搬屢伸柟獭笔窃诮處煹闹笇�(dǎo)下排除疑問，通過練習(xí)、應(yīng)用和小結(jié)等來運用和鞏固所學(xué)的知識。上好邊學(xué)邊實驗課的關(guān)鍵在于放手讓學(xué)生去看、去想、去做。去說，盡量讓學(xué)生提出問題，大膽猜想，設(shè)計實驗方案和進行實驗�！苯處熥龅闹饕ぷ魇茄惨暋ⅰ凹伞�、“布疑”，對個別差生進行適當(dāng)輔導(dǎo)。對難點、重要的概念、分歧大的問題，組織學(xué)生討論。在適當(dāng)?shù)牡胤剑處熃o予必要的點撥。
放手讓學(xué)生自己去邊學(xué)邊實驗，必須遵循因材施教、循序漸進的原則，要設(shè)計好邊學(xué)邊實驗的階梯，幫助學(xué)生步步深入。既不要使學(xué)習(xí)的跨度過大，使學(xué)生無從入手，又不要使學(xué)習(xí)的跨度太小，不利于學(xué)生的發(fā)展。在設(shè)計邊學(xué)邊實驗的方案時，應(yīng)注意了解學(xué)生實際，對實驗教學(xué)中可能出現(xiàn)的問題，可能遇到的困難等，都要作充分的估計和準備。例如，在進行物體浮沉條件的實驗時，教材的安排是先把雞蛋放在濃鹽水中，觀察雞蛋的懸浮和下沉；再加入濃鹽水，觀察雞蛋的上浮。在實際操作時，加入清水的多少不容易掌握。會出現(xiàn)由于一下子倒入過多的清水，雞蛋就下沉到杯底，而看不到懸浮現(xiàn)象，再加濃鹽水時，雞蛋就可能上浮不起來。有的老師在設(shè)計邊學(xué)邊實驗方案時，作了如下的改動：讓學(xué)生先把雞蛋分別浸沒在清水和濃鹽水中，觀察雞蛋的下沉和上浮，分析雞蛋的受力情況，得出下沉和上浮的條件。接著讓學(xué)生緩緩地向濃鹽水中加入清水，觀察懸浮現(xiàn)象，分析得出懸浮條件，然后討論為什么雞蛋在清水中和在濃鹽水中受到的浮力大小不同？為什么漂浮時和懸浮時雞蛋排開液體的體積不同而受到的浮力去相同？這樣處理，不但實驗成功的把握大、效果好，而且學(xué)生容易理解。
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