凸显物理实验教学魅力培育学生物理学科素养
2022-06-08
现行物理实验教学中仍存在着“做‘黑板’实验、动画‘做’实验、电脑‘仿真’实验”的教学方式.即便做分组实验，实验多数也是机械、低效，学生的学科素养没有得到很好的培养，实验能力低下，中考实验题的得分率不高，这些是目前实验教学中亟待解决的问题.自主实验、问题引领和保证时间等不失为提高实验教学的有效举措.
案例一一学生问过笔者这样一个问题：“老师，探究电流跟电压、电阻关系的实验原理是什么？”这个学生问题的背后暴露的问题是什么？ 一线物理老师都清楚，探究实验讲“方法”，测量实验才讲“原理”.很显然，孩子上了两年物理课，连基本的实验素养都没有.
案例二在测量型实验和探究型实验中，一般都要进行多次测量，但原因是不一样的，测量型实验是为了求平均值以减小实验误差，探究型实验则是为了使实验结论避免偶然性，使结论更具有普遍性.一个看似简单的问题，多数孩子在回答这个问题时，却总是“张冠李戴”.这都是不做实验造成的后果.
案例三“探究电流跟电压、电阻的关系”的实验是学习欧姆定律的基础和前提，很多老师懒于做实验或给学生做实验的时间不够充分，学生在做题时就犯迷糊.如有的同学用图1所示电路探究“一段电路中电流跟电阻的关系”.
当A、B两点间的电阻由5 Ω更换为10 Ω后，为了探究上述问题，应该采取的唯一操作是
A.保持变阻器滑片不动
B.将变阻器滑片适当向左移动
C.将变阻器滑片适当向右移动
D.适当增加电池的节数
答案应该选C，而很多同学会去选B，一线教学的老师都很清楚，这个题往往要反复讲上好几遍，学生才可以掌握.
很显然，这种没有学科素养的教学是“假教学”.物理是一门以实验为主的自然学科，很多概念、规律的建立需要通过实验探究来建立，没有实验教学的物理会失去物理的学科特点，学生的学科素养的培养更是无从谈起;受应试教育、急功近利思想的影响，目前，物理实验教学仍不够乐观.有的教师放弃实验教学，学生只是看实验，背实验而不是动手做实验;有的老师在黑板上讲实验;有的教师则通过flash动画演示实验;电脑仿真实验室实验.多数教师只在讲公开课、比赛课时认真做实验，平常能偷懒就偷懒……诸如此类.当然，多数时候靠“背实验”也能拿高分，但在注重过程学习的今天，这样做的后果是有时未必能够应付中考.
案例1图2是小芳同学探究“平面镜成像特点”的实验装置.
（1）在实验中用透明的玻璃板代替平面镜，主要是利用玻璃透明的特点，便于.
（2）在竖直放置的玻璃板前放一支点燃的蜡烛M，可以看到玻璃板后面出现蜡烛的像.小明拿另一只大小相同的蜡烛N在玻璃板后面移动，直到它跟蜡烛M的像完全重合.由此可以得出的结论是：.
（3）实验时，小芳同学应在（填“M”或“N”）侧观察蜡烛M经玻璃板所成的像.
（4）细心的小芳透过玻璃观察蜡烛M的像时，看到在像的后边还有一个较模糊、与像有部分重叠的像，出现两个像的原因是.
（5）经过三次实验，记录的像A′、B′、C′与物A、B、C对应的位置如图3所示.为了得到更多的实验结论，接下来小明应该进行的操作是：.
这是2013年我市的中考物理试题中的一道实验题.据参加过2013中考阅卷的市教科研中心的老师说，这道题的得分率很低.
案例2小丽用如图4所示的装置，研究电流通过导体时产生热量的功率与导体的电阻的关系，图中两个烧瓶中盛有质量和温度都相同的煤油，温度计显示煤油的温度，两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，烧瓶A中的金属丝是铜丝，电阻较小，烧瓶B中的金属丝是镍铬合金丝，电阻较大.
（1）实验时，小丽应把两段金属丝接入电路（填“串联”或“并联”）;这样连接的目的是;
（2）请你用笔画线做导线，帮她完成电路;
（3）实验过程中，小丽是通过来反映电流通过导体时产生热量的功率大小.在实验中，可以观察到A瓶中温度计的示数比B瓶中温度计的示数升高的慢，这表明.
案例2中第3问，大部分同学答不上来.其原因很简单，“电流通过导体产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系”实验，一般老师都懒得做这个演示实验，更谈不上做分组实验.
有人做过形象的比喻：一幢华丽的大楼，你看一眼再复认时，不用语言表达，便能认出.而让你读一遍作家对这一大楼的文字表述后，再去复认这一指定的大楼时，始终比不上“你曾看一眼的功夫”.
有不少老师意识到了这一点，在教学中很想重视实验的教学，但每每谈及实验教学却又苦不堪言.实验探究花费了不少时间结果收效甚微.那么该如何搞好实验教学和实验的复习教学呢？
首先，就实验新授课应做到：
（1）教师要敢于放手.好多老师怕学生没有能力独立完成实验，这一步不放心讲一讲，那一点又怕学生出错，再说一说，表面上看似是在点拨，实际上就是不想放手，“可怜天下老师心”，学生只好被动按照老师预设的实验思路去机械地进行实验操作，课堂上只有师生之间的“我问你答”，没有生生之间的“思维碰撞”，这样，会限制学生的创新思维，这样的实验课是低效的.
（2）要注意问题引领：很多时候，老师控制不了实验课堂，是因为学生根本不清楚做实验要探究什么，满腹困惑，只凭好奇心乱作一气，课堂自然就会混乱起来.所以，教师在备课的时候一定要先预设好问题，用问题来引领探究.
课上，利用课件展示这些问题，先引导学生猜想讨论，然后让学生带着这些问题去探究，有事可做，自然实验课的秩序也就规范多了，实验课的效果也就有了.
（3）重点环节要舍得花时间.现在部分老师还有一个错误的认识，以为简单讲讲实验步骤，然后看着学生做实验，最后讲讲实验结论就OK了.毫无疑问，这样的实验课是被动的、低效的，学生只是一个机械的操作员而已.如“探究凸透镜成像规律”这个实验，如果一上课老师的讲解占用过多时间的话，学生对实验现象的观察、数据的测量、分析和规律的发现上花费的时间就不充分，而后者恰恰是这个实验的重点.结果导致的后果是实验做了，但学生还是满腹困惑，做题漏洞百出.
总之，要搞好实验教学，还物理学科的魅力，育学生学科素养，每一位物理教师责无旁贷.
案例一一学生问过笔者这样一个问题：“老师，探究电流跟电压、电阻关系的实验原理是什么？”这个学生问题的背后暴露的问题是什么？ 一线物理老师都清楚，探究实验讲“方法”，测量实验才讲“原理”.很显然，孩子上了两年物理课，连基本的实验素养都没有.
案例二在测量型实验和探究型实验中，一般都要进行多次测量，但原因是不一样的，测量型实验是为了求平均值以减小实验误差，探究型实验则是为了使实验结论避免偶然性，使结论更具有普遍性.一个看似简单的问题，多数孩子在回答这个问题时，却总是“张冠李戴”.这都是不做实验造成的后果.
案例三“探究电流跟电压、电阻的关系”的实验是学习欧姆定律的基础和前提，很多老师懒于做实验或给学生做实验的时间不够充分，学生在做题时就犯迷糊.如有的同学用图1所示电路探究“一段电路中电流跟电阻的关系”.
当A、B两点间的电阻由5 Ω更换为10 Ω后，为了探究上述问题，应该采取的唯一操作是
A.保持变阻器滑片不动
B.将变阻器滑片适当向左移动
C.将变阻器滑片适当向右移动
D.适当增加电池的节数
答案应该选C，而很多同学会去选B，一线教学的老师都很清楚，这个题往往要反复讲上好几遍，学生才可以掌握.
很显然，这种没有学科素养的教学是“假教学”.物理是一门以实验为主的自然学科，很多概念、规律的建立需要通过实验探究来建立，没有实验教学的物理会失去物理的学科特点，学生的学科素养的培养更是无从谈起;受应试教育、急功近利思想的影响，目前，物理实验教学仍不够乐观.有的教师放弃实验教学，学生只是看实验，背实验而不是动手做实验;有的老师在黑板上讲实验;有的教师则通过flash动画演示实验;电脑仿真实验室实验.多数教师只在讲公开课、比赛课时认真做实验，平常能偷懒就偷懒……诸如此类.当然，多数时候靠“背实验”也能拿高分，但在注重过程学习的今天，这样做的后果是有时未必能够应付中考.
案例1图2是小芳同学探究“平面镜成像特点”的实验装置.
（1）在实验中用透明的玻璃板代替平面镜，主要是利用玻璃透明的特点，便于.
（2）在竖直放置的玻璃板前放一支点燃的蜡烛M，可以看到玻璃板后面出现蜡烛的像.小明拿另一只大小相同的蜡烛N在玻璃板后面移动，直到它跟蜡烛M的像完全重合.由此可以得出的结论是：.
（3）实验时，小芳同学应在（填“M”或“N”）侧观察蜡烛M经玻璃板所成的像.
（4）细心的小芳透过玻璃观察蜡烛M的像时，看到在像的后边还有一个较模糊、与像有部分重叠的像，出现两个像的原因是.
（5）经过三次实验，记录的像A′、B′、C′与物A、B、C对应的位置如图3所示.为了得到更多的实验结论，接下来小明应该进行的操作是：.
这是2013年我市的中考物理试题中的一道实验题.据参加过2013中考阅卷的市教科研中心的老师说，这道题的得分率很低.
案例2小丽用如图4所示的装置，研究电流通过导体时产生热量的功率与导体的电阻的关系，图中两个烧瓶中盛有质量和温度都相同的煤油，温度计显示煤油的温度，两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，烧瓶A中的金属丝是铜丝，电阻较小，烧瓶B中的金属丝是镍铬合金丝，电阻较大.
（1）实验时，小丽应把两段金属丝接入电路（填“串联”或“并联”）;这样连接的目的是;
（2）请你用笔画线做导线，帮她完成电路;
（3）实验过程中，小丽是通过来反映电流通过导体时产生热量的功率大小.在实验中，可以观察到A瓶中温度计的示数比B瓶中温度计的示数升高的慢，这表明.
案例2中第3问，大部分同学答不上来.其原因很简单，“电流通过导体产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系”实验，一般老师都懒得做这个演示实验，更谈不上做分组实验.
有人做过形象的比喻：一幢华丽的大楼，你看一眼再复认时，不用语言表达，便能认出.而让你读一遍作家对这一大楼的文字表述后，再去复认这一指定的大楼时，始终比不上“你曾看一眼的功夫”.
有不少老师意识到了这一点，在教学中很想重视实验的教学，但每每谈及实验教学却又苦不堪言.实验探究花费了不少时间结果收效甚微.那么该如何搞好实验教学和实验的复习教学呢？
首先，就实验新授课应做到：
（1）教师要敢于放手.好多老师怕学生没有能力独立完成实验，这一步不放心讲一讲，那一点又怕学生出错，再说一说，表面上看似是在点拨，实际上就是不想放手，“可怜天下老师心”，学生只好被动按照老师预设的实验思路去机械地进行实验操作，课堂上只有师生之间的“我问你答”，没有生生之间的“思维碰撞”，这样，会限制学生的创新思维，这样的实验课是低效的.
（2）要注意问题引领：很多时候，老师控制不了实验课堂，是因为学生根本不清楚做实验要探究什么，满腹困惑，只凭好奇心乱作一气，课堂自然就会混乱起来.所以，教师在备课的时候一定要先预设好问题，用问题来引领探究.
课上，利用课件展示这些问题，先引导学生猜想讨论，然后让学生带着这些问题去探究，有事可做，自然实验课的秩序也就规范多了，实验课的效果也就有了.
（3）重点环节要舍得花时间.现在部分老师还有一个错误的认识，以为简单讲讲实验步骤，然后看着学生做实验，最后讲讲实验结论就OK了.毫无疑问，这样的实验课是被动的、低效的，学生只是一个机械的操作员而已.如“探究凸透镜成像规律”这个实验，如果一上课老师的讲解占用过多时间的话，学生对实验现象的观察、数据的测量、分析和规律的发现上花费的时间就不充分，而后者恰恰是这个实验的重点.结果导致的后果是实验做了，但学生还是满腹困惑，做题漏洞百出.
总之，要搞好实验教学，还物理学科的魅力，育学生学科素养，每一位物理教师责无旁贷.