近十多年来,我们在初中物理教学中为了切实贯彻“以实验为基幢的教学原则,真正把物理实验作为物理教学的重要内容看待,比较多地采用学生边学边实验的教学形式,取得了较好的效果,对于大面积提高物理教学质量,培养学生的能力起到了重要的作用。针对当前初中物理教学的现状,我们觉得仍然要加强边学边实验教学,充分发挥边学边实验的教学功能。

一、边学边实验教学的特点所谓边学边实验,是指学生在教师指导下,一边学习一边进行实验的教学组织形式;是指学生在教师的指导下,通过自己动眼、动脑、动手、动口(以下简称“四动”)去获取知识,培养学生用实验方法探索物理知识的能力。

(一)边学边实验教学是一种低容量高密度思维的教学组织形式,可以因材施教,切合初中学生的实际课的容量是指一节课内运用新概念、基本规律、技能、科学方法的多少。高密度思维是指学生在一堂课上有较长的有意注意时间,并能充分地开展思维活动。

针对初中学生的特点,在课堂教学中,若比较多的采用边学边实验的组织形式,让学生通过“四动”进行学习,使各种感官受到刺激,就能延长学生的有意注意时间,促使大脑对各感官传输的信息进行综合分析,进而提高课堂教学的思维密度。

边学边实验的教学组织形式,改变了老师讲、学生听,老师写、学生抄,老师做、学生看那种因学生处于消极地位而使课堂气氛沉闷的情况。由于学生自己阅读材料,自己做实验,还可以讨论讲述,因此他们学习的主动性、积极性就能得到充分发挥。

边学边实验的教学组织形式,充分体现了因材施教的原则。学生可以自定学习步调,有不懂的地方可以反复阅读教材,实验现象观察不清楚时,也可以反复做几次,自己解决不了的问题还可以问老师。同样,由于可以自定学习步调,优秀生的思维可以得到充分展开,自己可以学得深一点,多学一点。可见,边学边实验不仅使全体学生在不同程度上都能既获得知识,又提高能力,而且解决了将课堂教学统得太死,对学生个体间的差异不能因人制宜的弊端。

(二)边学边实验能够起到演示实验与学生分组实验的综合作用在演示实验的基础上,认真做好学生分组实验是激发学生学习物理兴趣的较好手段,是初中物理教学中大面积提高教学质量很重要的一环。但是,在实验教学中,我们发现演示实验和学生分组实验都存在一定的弊端。课堂中的演示实验是教师为学生提供感性认识材料的过程,它无法代替学生自己的活动,教学中如果把教师的演示实验改为学生的边学边实验,既能使学生对实验获得更加清晰的印象,学到物理知识,又能培养学生的实验能力,提高学生的学习兴趣和主动性。

学生分组实验大多是验证性和测量性实验,一般都安排在新课或一个单元教学之后进行,与课堂教学内容结合不够紧密。加上初中学生实验能力差,学生对实验的注意力常常集中在操作上,教师则往往忙于协助学生排除故障,师生完全处于被动状态,以致往往无法达到获取知识、培养能力的目的。采用边学边实验的教学形式后,学生在教师的指导下边看、边学、边实验、边思考、边讨论,能较快地掌握物理知识。边学边实验课一般安排在教室里进行。每个桌上都有一套仪器,每位学生都有动手的机会,有利于学生能力的培养。因此,从某种意义上讲,边学边实验起到了演示实验与学生分组实验的综合作用。

(三)边学边实验是一种效率高负担轻的中学物理教学活动十多年来,我们开展边学边实验所需的仪器,大多是通过发动广大师生因陋就简自制的。纵观初中物理所涉及的全部物理实验,其精确度要求不高,有的只要能表现出一些物理现象和事实就可达到教学目的。可以说所有初中物理实验除配备一定的基本仪器和必要器件外,都可以就地取材,自制仪器来解决。

进行边学边实验教学的形式可以根据教材、学生以及器材的实际情况,采用多种方式进行。它可以安排在新课的开始,作为新课的设疑引学,起到激发学习兴趣的作用;也可以安排在新课的教学过程中,用来建立物理概念或得出物理规律,作为学生辨疑解难的一种手段,起到启发、帮助学生理解概念,解决疑难问题的作用;还可以安排在下课前的几分钟,作为复习巩固之用。在教学时间上,可以用一整节课时,也可以用半节课或几分钟。总之,根据教学的需要和可能灵活掌握,以达到最佳教学效果的目的。

二、边学边实验的教学功能

(一)有利于调动学生的学习兴趣和积极性

《九年义务教育全日制初级中学物理教学大纲(试用)》明确提出,培养和提高学生学习兴趣是当前物理教学改革研究中的重要课题之一。边学边实验不仅可以提高学生的学习兴趣,而且能够极大地调动学生的学习积极性。据对试验班毕业前物理学习兴趣的调查,?喜欢物理的占86.4%,不喜欢的仅占2.7%。从初二到初三,学生对物理一直感兴趣的占34.8%,一直不感兴趣的仅占6.8%。

在学生所学的7门主课中,物理是学生最喜欢的学科之一。

(二)有利于学生理解和掌握知识

心理学研究表明,学生对学习内容的巩固程度,与学习的方式关系很大。一 般来说,学生通过听教师讲授,能够记住10%——20%;学生如能看到实物或现象,能够记住30%;如果学生既能听教师讲,又能看到实物或现象,能记住50%;如果学生看到实物或现象,自己又描述过,便能记往70%;如果学生既动手做过,又描述过,则能记住90%。而边学边实验,既让学生动手做实验,又让学生在实验的基础上讨论、分析,最后自己归纳出物理概念和规律。显然,这样的学习过程属于上面所说的最后一种情况。可见,边学边实验有利于学生理解和掌握知识。

(三)有利于培养学生的实验能力

教育家陶行知提倡手脑并用的学习方式。他在《手脑相长歌》中写道:“人生两个宝,双手与大脑。用脑不用手,快要被打倒!用手不用脑,饭也吃不饱。

手脑都会用,才算是开天辟地的大好老。“我们在初中物理教学中提出边学边实验,提出”四动“,正是遵循陶行知先生的教育理论去实践的。我国中学物理实验教学的现状是学生动手的机会太少。开展边学边实验,极大地增加了学生实验操作的机会,因此十分有利于培养学生的实验能力。

(四)有利于学生掌握学习和研究物理的方法边学边实验的学习探索过程,更接近人类认识客观规律的过程。因此,我们主张将课堂变为教师引导学生动眼、动脑、动手、动口的主动学习的活动场所。

在教师指导下,?发挥学生的主体作用,?把学生的兴趣(情感领域)、知识(认知领域)、能力(动作领域)等各种心理因素融为一体,使他们在直接参与边学边实验的过程中,逐渐认识到实验是获得物理事实的根据;实验是检验假设真理性的标准;逐步领会科学家是如何通过物理实验获得物理事实,并从而得出概念和规律的。可见,通过长期边学边实验的训练,学生将会逐步掌握物理学习和研究的基本方法。

三、实施边学边实验教学的策略

(一)恰当地选择学生边学边实验教学的内容教改实践表明,凡是与教学过程紧密结合,便于随堂进行并利于学生动眼、动脑、动手、动口,利于培养学生科学的实验方法和良好的实验习惯,利于发展他们智能的内容,都可选为学生边学边实验教学的内容。

1.根据中学物理教学大纲对能力、技能的具体要求,安排边学边实验的内容。例如,教学大纲中要求学生通过学习,会使用某些基本物理实验仪器,那么就应该采取边学边实验教学的形式,努力增加学生对这些仪器的使用频数,逐步提高学生使用这些仪器技能方面的要求。

2.对器材的要求不是很高的演示实验,可以改为学生边学边实验。例如,课本上用铅皮和铅盒来演示物体浮沉条件的实验,若改为边学边实验,就可以让学生在课前准备好一支空牙膏管(尾端剪开)和一只玻璃杯。实验时,先让学生把牙膏管捏扁放在盛水的玻璃杯里,它就在水中下沉,然后将牙膏管鼓起一些,它就能上福

3.将课本上的小实验和一些实验习题改为边学边实验。例如,制作橡皮筋测力计的小实验,可以配合“力的测量”进行边学边实验教学。再如,用纸盒可以将水烧开的小实验,反复弯折铁丝后弯折处会发烫等实验习题,都可以配合新课教学作为学生边学边实验的内容。

4.将课本上的部分学生分组实验改为边学边实验。有些基本仪器及其操作方法,在新课教学中学生已经掌握了,到学生分组实验时,就可以适当提高教学要求。?这样做有利于知识的巩固和思维能力、实验能力的培养。例如,初三将“电流表”、“电压表”改为边学边实验后,在新课教学中让学生学会电流表、电压表的使用,到下一节学生分组实验时,就可以增加“两表”的使用频数,这更有利于学生实验技能的培养。再如,初二第七章第一节“质量”和下一节学生分组实验“用天平称固体和液体的质量”,也同样可以采用边学边实验教学,都能取得较好的教学效果。

(二)千方百计地准备学生边学边实验教学的仪器边学边实验是一种上课形式的学生实验,一般要求两个学生用一套实验仪器。

对学生边学边实验仪器的准备要做到“五不一保证”,即仪器不宜复杂,操作技能要求不宜过高,实验规模不宜过大,一次实验所用仪器数量不宜过多,实验时间不宜过长;实验安全要有保证。

由于初中物理实验仪器一般都比较简单,多数实验都是定性的,有些定量的实验精确度要求不高。因此,大部分初中物理实验仪器都可以自制,可供选择的器材也很广泛。例如,没有平底试管,可用废旧的平底小药瓶来代替;没有弹簧秤,可发动学生用废钢丝绕制,没有溢水杯,也可以用在玻璃杯上套两个橡皮圈的方法代替;等等。

引导学生积极参与自制教具学具的活动,不仅为边学边实验教学提供了一定数量的实验仪器,为物理教学创设了良好的实验条件,而且学生通过自制教具和学具,增长了才干,提高了动手能力。

(三)认真上好学生边学边实验课

边学边实验课一般包含下列三个环节:“设疑引学,辨疑解难,释疑巩固。”

“设疑引学”是教师通过一些物理现象和问题情景,使学生产生疑问,提出需要解决的问题。“辨疑解难”是要求学生对他们所提出的问题进行假设,估计可能的结果是什么,然后教师指导学生讨论如何用实验进行研究,拟订实验方案,并在学生实验观察和测定的基础上开展小组或全班讨论分析。学生在这一教学环节中,通过看书、观察、实验、思考、讨论、争辩、答问、练习、应用等,做到四动,从而既学到了知识,又培养了能力。“释疑巩固”是在教师的指导下排除疑问,通过练习、应用和小结等来运用和巩固所学的知识。上好边学边实验课的关键在于放手让学生去看、去想、去做、去说,尽量让学生提出问题,大胆猜想,设计实验方案和进行实验。教师做的主要工作是巡视、“集疑”、“布疑”,对个别差生进行适当辅导。对难点、重要的概念、分歧大的问题,组织学生讨论。

在适当的地方,教师给予必要的点拨。

放手让学生自己去边学边实验,必须遵循因材施教、循序渐进的原则,要设计好边学边实验的阶梯,帮助学生步步深入。既不要使学习的跨度过大,使学生无从入手,又不要使学习的跨度太小,不利于学生的发展。在设计边学边实验的方案时,应注意了解学生实际,对实验教学中可能出现的问题,可能遇到的困难等,都要作充分的估计和准备。例如,在进行物体浮沉条件的实验时,教材的安排是先把鸡蛋放在浓盐水中,观察它的漂浮;然后在浓盐水中加清水,观察鸡蛋的悬浮和下沉;再加入浓盐水,观察鸡蛋的上福在实际操作时,加入清水的多少不容易掌握。会出现由于一下子倒入过多的清水,鸡蛋就下沉到杯底,而看不到悬浮现象,再加浓盐水时,鸡蛋就可能上浮不起来。有的老师在设计边学边实验方案时,作了如下的改动:让学生先把鸡蛋分别浸没在清水和浓盐水中,观察鸡蛋的下沉和上浮,分析鸡蛋的受力情况,得出下沉和上浮的条件。接着让学生缓缓地向浓盐水中加入清水,观察悬浮现象,分析得出悬浮条件,然后讨论为什么鸡蛋在清水中和在浓盐水中受到的浮力大小不同?为什么漂浮时和悬浮时鸡蛋排开液体的体积不同而受到的浮力却相同?这样处理,不但实验成功的把握大、效果好,而且学生容易理解