逍遥学能 2016-09-22 10:08
实验是物理教学的重要组成部分。通过实验，不仅构建起严谨、科学、系统的学科知识体系，而且也是学生发现物理现象、探究物理原理、获取物理知识、提升科学素养的重要路径。在初中物理教学中，根据教学目标、内容以及教学策略的不同，可以把实验教学分为以下三类范式：
一、技能型实验教学范式
物理实验通常要借助于一些基本仪器。以帮助学生正确使用仪器进行观察、测量和读数为主要内容的实验教学，我们称之为技能型实验教学范式。其目标在于让学生了解物理实验仪器的构造、原理、用途，掌握仪器的量程、使用方法和使用规则，并能熟练、正确地读数。初中阶段的基本仪器包括刻度尺、量筒、游标卡尺、螺旋测微器、秒表、天平、温度计、测力计、压强计、打点计时器、安培表、伏特表、滑动变阻器、电阻箱、万用表欧姆档等。技能型实验教学流程包括教师讲解??操作示范??学生模仿??训练与矫正等环节。
教师讲解，主要是介绍这些基本仪器使用方法，一般应抓住测量仪器的共性来加以教学，如量程、调节零点或校正零点、正确读数等操作示范，即教师应根据仪器的构造原理，准确清晰地向学生展示仪器的使用方法和使用规则。如：天平是根据杆杠原理构成的，使用前和秤量时都要做到横梁平衡，严格保护刀口。温度计是利用液体的热涨冷缩性质制成的，所以，根据热平衡原理，测量液体时，温度计不能离开液体，而且要在温度计内液柱稳定时读数，等等。在详细讲解、规范操作示范的基础上，还要让学生模仿操作，反复训练，通常应从以下几个方面培养学生实验技能：
一是培养学生分析实验的一般原理、选择实验仪器及实验方法的能力；二是培养学生正确调整和安装实验仪器的能力；三是培养学生正确记录实验数据、了解误差概念，并学会初步进行运算和分析得出正确结论，撰写实验报告的能力；四是养成学生良好的实验习惯，包括爱护仪器，遵守安全操作规则和尊重实验事实的习惯等。在此过程中，教师还要即时了解学生实验技能掌握情况并加以矫正。
二、验证型实验教学范式
物理学是一门以实验为基础的科学，物理学科中的基本概念、定律、原理往往也是在实验的基础上建立起来的。在教学中，为了帮助学生比较清晰发现一些物理现象，弄清掌握物理知识结论及其形成过程，我们常常借助于实验来验证学科知识结论及结论形成的过程，所以我们称之为验证型实验教学范式。验证型实验通常有这样一些特点：一是注重实验预设，也即实验所应用的仪器、操作步骤、实验结论都是由教材或者教师进行预先设计，学生没有太多自主权，也不需要教师和学生的创造性。比如在初中物理教材中，就有《验证机械能守恒定律》等实验等教学内客；二是重视教师的示范与引导作用，学生通常是按部就班地进行验证实验，严格按照教师示范步骤和规定的实验程序进行；三是关注学生的求同思维，实验之前要求学生提前预习，使学生对实验的目标、要求，实验得出的数据都有一明确的指向；四是实验成功与否的评判标准唯一，也即实验结论与物理理论是否一致，如果有所偏颇，则要求学生从自身查找原因，改进实验，以达到预设效果。验证型实验常常与教学过程紧密结合，其组织策略主要分为教师演示实验、学生的随堂分组实验两种。演示实验由教师进行实验操作示范，教给学生正确的实验方法和过程。不仅包括了仪器使用、实验步骤、操作、读数和记录数据、数据处理、分析和推理，还包括实验结果的分析等。在分组实验中，要充分发挥了教师的主导作用，先介绍实验目的、方法及注意事项，学生在教师的步步指导下，逐步完成实验，验证科学结论，帮助学生理解物理概念，灵活运用物理知识解决相关问题。
三、探究型实验教学范式
技能型实验、验证型实验教学在初中物理实验教学中不可缺少，但如果我们总是沿着教材路线要求学生完成知识的构建，再让学生在此框架内进行实验，那并小是真正意义上的科学实验，而只是一种机械重复的操作，有悖于物理教育的本质要求。为此，当我们把“探究性学习”的思想引入初中物理实验教学，就构成了探究型实验教学范式。其价值在于拓展了物理实验探究的时空，完善了实验探索过程中思维过程，强化实验理论研究和移植应用的整合功能探究型实验通常经历了“提出问题??猜想与假设??设计实验??进行实验??分析与论证??得出结论”的过程，实验目的既可以是对已成定论的物理知识验证，但所采用的实验方案、方法不同于教材或老师示范内容；也可以是对已成定论的物理知识的怀疑与挑战，其强调的是学生创新精神与实践能力的培养。探究型实验并不是有一些教师按照“探究过程要素”机械地实践探究过程的每一步，告诉学生如何进行探究，要研究什么问题，用什么方法研究，怎么样研究，等等，从而使学生没有自己尝试对科学问题做出具体解释的体验、没有对自己和他人的解释进行评价的机会。
探究型实验强调灵活多变，这类实验教学可以在课内进行，也可以延伸到课外，可以使用实验室所配置的器材，也可以自自制教具，甚至可以使用我们日常生活中的现有一物。如用汽水瓶做大气压实验，用水和玻璃做光的色散实验，用梳子和小木棍来做音调跟振动快慢的关系实验等。关键在于突出学生主体，激活学生好奇心、求知欲，关注学生创新精神和实践能力的培养。