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淺談加強初中物理邊學邊實驗教學
近十多年來，我們在初中物理教學中為了切實貫徹“以實驗為基礎”的教學原則，真正把物理實驗作為物理教學的重要內容看待，比較多地采用學生邊學邊實驗的教學形式，取得了較好的效果，對于大面積提高物理教學質量，培養學生的能力起到了重要的作用。針對當前初中物理教學的現狀，我們覺得仍然要加強邊學邊實驗教學，充分發揮邊學邊實驗的教學功能。
一、邊學邊實驗教學的特點
所謂邊學邊實驗，是指學生在教師指導下，一邊學習一邊進行實驗的教學組織形式；是學生在教師的指導下，通過自己動眼、動腦、動手、動口（以下簡稱“四動”）去獲取知識，培養學生用實驗方法探索物理知識的能力。
（一）邊學邊實驗教學是一種低容量高密度思維的教學組織形式，可以因材施教，切合初中學生的實際課的容量是指一節課內運用新概念、基本規律、技能、科學方法的多少。
高密度思維是指學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。針對初中學生的特點，在課堂教學中，若比較多的采用邊學邊實驗的組織形式，讓學生通過“四動”進行學習，使各種感官受到刺激，就能延長學生的有意注意時間。促使大腦對各感官傳輸的信息進行綜合分析，進而提高課堂教學的思維密度。邊學邊實驗的教學組織形式，改變了老師講、學生聽，老師寫、學生抄，老師做、學生看那種因學生處于消極地位而使課堂氣氛沉悶的情況。由于學生自己閱讀材料，自己做實驗，還可以討論講述，因此他們學習的主動性、積極性就能得到充分發揮。
邊學邊實驗的教學組織形式，充分體現了因材施教的原則。學生可以自定學習步調，有不懂的地方可以反復閱讀教材，實驗現象觀察不清楚時，也可以反復做幾次，自己解決不了的問題還可以問老師。同樣，由于可以自定學習步調，優秀生的思維可以得到充分展開，自己可以學得深一點，多學一點、可見，邊學邊實驗不僅使全體學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統得太死，對學生個體間的差異不能因人制宜的弊端。
（二）邊學邊實驗能夠起到演示實驗與學生分組實驗的綜合作用
在演示實驗的基礎上，認真做好學生分組實驗是激發學生學習物理興趣的較好手段，是初中物理教學中大面積提高教學質量很重要的一環。但是，在實驗教學中，我們發現演示實驗和學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生提供感性認識材料的過程，它無法代替學生自己的活動，教學中如果把教師的演示實驗改為學生的邊學邊實驗，既能使學生對實驗獲得更加清晰的印象，學到物理知識，又能培養學生的實驗能力，提高學生的學習興趣和主動性。學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之后進行，與課堂教學內容結合不夠緊密。加上初中學生實驗能力差，學生對實驗的注意力常常集中在操作上，教師則往往忙于協助學生排除故障。師生完全處于被動狀態，以致往往無法達到獲取知識、培養能力的目的。采用邊學邊實驗的教學形式后，學生在教師的指導下邊看、邊學、邊實驗、邊思考、邊討論，能較快地掌握物理知識。邊學邊實驗課一般安排在教室里進行。每個桌上都有一套儀器，每位學生都有動手的機會，有利于學生能力的培養。因此，從某種意義上講，邊學邊實驗起到了演示實驗與學生分組實驗的綜合作用。
（三）邊學邊實驗是一種效率高負擔輕的中學物理教學活動
十多年來，我們開展邊學邊實驗所需的儀器，大多是通過發動廣大師生因陋就簡自制的。縱觀初中物理所涉及的全部物理實驗，其精確度要求不高，有的只要能表現出一些物理現象和事實就可達到教學目的。可以說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。
進行邊學邊實驗教學的形式可以根據教材、學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，作為新課的設疑引學，起到激發學習興趣的作用；也可以安排在新課的教學過程中，用來建立物理概念或得出物理規律，作為學生辨疑解難的一種手段。起到啟發、幫助學生理解概念，解決疑難問題的作用；還可以安排在下課前的幾分鐘；作為復習鞏固之用。在教學時間上，可以用一整節課時，也可以用半節課或幾分鐘。總之，根據教學的需要和可能靈活掌握，以達到最佳教學效果的目的。
二、邊學邊實驗的教學功能
（一）有利于調動學生的學習興趣和積極性
《九年義務教育全日制初級中學物理教學大綱（試用）》明確提出，培養和提高學生學習興趣是當前物理教學改革研究中的重要課題之一。邊學邊實驗不僅可以提高學生的學習興趣，而且能夠極大地調動一生的學習積極性。據對試驗班畢業前物理學習興趣的調查，喜歡物理的占86．4％，不喜歡的僅占2．7％。從初二到初三，學生對物理一直感興趣的占34、8％，一直不感興趣的僅占6．8％。在學生所學的7門主課中，物理是學生最喜歡的學科之一。
（二）有利于學生理
解和掌握知識
心理學研究表明，學生對學習內容的鞏固程度，與學習的方式關系很大。一般來說，學生通過聽教師講授，能夠記住10％一20％；學生如能看到實物或現象，能夠記住30％；如果學生既能聽教師講，又能看到實物或現象，能記住50％；如果學生看到實物或現象，自己又描述過，便能記住70％；如果學生既動手做過，又描述過，則能記住90％。而邊學邊實驗，既讓學生動手做實驗，又讓學生在實驗的基礎上討論、分析，最后自己歸納出物理概念和規律。
顯然，這樣的學習過程屬于上面所說的最后一種情況。可見，邊學邊實驗有利于學生理解和掌握知識。
（三）有利于培養學生的實驗能力
教育家陶行知提倡手腦并用的學習方式。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中提出邊學邊實驗，提出“四動”，正是遵循陶行知先生的教育理論去實踐的。我國中學物理實驗教學的現狀是學生動手的機會太少。開展邊學邊實驗，極大地增加了學生實驗操作的機會，因此十分有利于培養學生的實驗能力。有利于學生掌握學習和研究物理的方法。
邊學邊實驗的學習探索過程，更接近人類認識客觀規律的過程。因此，我們主張將課堂變為教師引導學生動眼、動腦、動手、動口的主動學習的活動場所。
在教師指導下，發揮學生的主體作用，學生的興趣（情感領域）、知識（認知領域）、力（動作領域）等各種心理因素融為一體，他們在直接參與邊學邊實驗的過程中，逐漸認識到實驗是獲得物理事實的根據；實驗是檢驗假設真理性的標準；逐步領會科學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律的。可見，通過長期邊學邊實驗的訓練，學生將會逐步掌握物理學習和研究的基本方法。
三、實施邊學邊實驗教學的策略
（一）恰當地選擇學生邊學邊實驗教學的內容
教改實踐表明，凡是與教學過程緊密結合，便于隨堂進行并利于學生動眼、動腦、動手、動口，利于培養學生科學的實驗方法和良好的實驗習慣，利于發展他們智能的內容，都可選為學生邊學邊實驗教學的內容。
1．根據中學物理教學大綱對能力、技能的具體要求，安排邊學邊實驗的內容。例如，教學大綱中要求學生通過學習，會使用某些基本物理實驗儀器，那么就應該采取邊學邊實驗教學的形式，努力增加學生對這些儀器的使用頻率，逐步提高學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，可以改為學生邊學邊實驗。例如，課本上用鉛皮和鉛盒來演示物體浮沉條件的實驗，若改為邊學邊實驗，就可以讓學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題改為邊學邊實驗。例如，制作橡皮筋測力計的小實驗，可以配合“力的測量”進行邊學邊實驗教學。再如，用紙盒可以將水燒開的小實驗，反復彎折鐵絲后彎折處會發燙等實驗習題，都可以配合新課教學作為學生邊學邊實驗的內容。
4．將課本上的部分學生分組實驗改為邊學邊實驗。有些基本儀器及其操作方法，在新課教學中學生已經掌握了，到學生分組實驗時，就可以適當提高教學要求。這樣做有利于知識的鞏固和思維能力、實驗能力的培養。例如，初三將“電流表”、“電壓表”改為邊學邊實驗后，在新課教學中讓學生學會電流表、電壓表的使用，到下一節學生分組實驗時，就可以增加“兩表”的使用頻數．這更有利于學生實驗技能的培養。再如，初二第七章第一節“質量”和下一節學生分組實驗“用天平稱固體和液體的質量”，也同樣可以采用邊學邊實驗教學，都能取得較好的教學效果。
（二）千方百計地準備學生邊學邊實驗教學的儀器
邊學邊實驗是一種上課形式的學生實驗，一般要求兩個學生用一套實驗儀器。對學生邊學邊實驗儀器的準備要做到“五不一保證”，即儀器不宜復雜，操作技能要求不宜過高，實驗規模不宜過大，一次實驗所用儀器數量不宜過多，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，可發動學生用廢鋼絲繞制，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。
引導學生積極參與自制教具學具的活動，不僅為邊學邊實驗教學提供了一定數量的實驗儀器，為物理教學創設了良好的實驗條件，而且學生通過自制教具和學具，增長了才干，提高了動手能力。
（三）認真上好學生邊學邊實驗課
邊學邊實驗課一般包含下列三個環節：“設疑引學，辨疑解難，釋疑鞏固。”
“設疑引學”是教師通過一些物理現象和問題情景，使學生產生疑問，提出需要解決的問題。“辨疑解難”是要求學生對他們所提出的問題進行假設，估計可能的結果是什么，然后教師指導學生討論如何用實驗進行研究，擬訂實驗方案，并在學生實驗觀察和測定的基礎上開展小組或全班討論分析。學生在這一教學環節中，通過看書、觀察、實驗、思考、討論、爭辯、答問、練習、應用等，做到四動，從而既學到了知識，又培養了能力。“釋疑鞏固”是在教師的指導下排除疑問，通過練習、應用和小結等來運用和鞏固所學的知識。上好邊學邊實驗課的關鍵在于放手讓學生去看、去想、去做。去說，盡量讓學生提出問題，大膽猜想，設計實驗方案和進行實驗。”教師做的主要工作是巡視、“集疑”、“布疑”，對個別差生進行適當輔導。對難點、重要的概念、分歧大的問題，組織學生討論。在適當的地方，教師給予必要的點撥。
放手讓學生自己去邊學邊實驗，必須遵循因材施教、循序漸進的原則，要設計好邊學邊實驗的階梯，幫助學生步步深入。既不要使學習的跨度過大，使學生無從入手，又不要使學習的跨度太小，不利于學生的發展。在設計邊學邊實驗的方案時，應注意了解學生實際，對實驗教學中可能出現的問題，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，而看不到懸浮現象，再加濃鹽水時，雞蛋就可能上浮不起來。有的老師在設計邊學邊實驗方案時，作了如下的改動：讓學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。接著讓學生緩緩地向濃鹽水中加入清水，觀察懸浮現象，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，而且學生容易理解。
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