物理实验应当坚持物理元素

孙志宏

物理学是一门以实验为基础的自然学科，当前全球化的进程使初中物理教学处于不断改革创新的情形之下。农村初中物理教学由于实验环境、实验器材、师资力量等多方面因素的制约，物理实验教学还存在重讲授、重演示、重习题这种知能无法并重的教学方式，所以学生的学习兴趣不足，学习方法单一，教学效果往往事与愿违。物理实验元素的引入必然会改变这种消极的状态，不仅能激发学生的学习兴趣，营造一种科学探究的氛围，还能体现物理学科的特点。本文主要探讨物理实验教学中坚持物理元素的一些做法和建议。

物理是一门实验与思维紧密结合的学科，实验为物理学的发展提供了重要的现象支持。但很多教师在开展物理实验的过程中，对实验教学的理论尚不明晰，对物理实验教学的核心元素还缺乏应有的把握，使学生对物理实验存在着不同程度的“好玩”心理，对实验积极性停留在好看、好玩上，让他们说出实验原理、实验现象、实验发现、分析结论则不知所云。

随着基础教育改革的不断深入，人们越来越清楚地认识到，物理实验的目的不是为了把少数人培养成科学家，而是要把所有的学生都培养成具有科学素养的人。物理实验则是实现“人人具有科学素养”这一目标有效的途径和方法。

那么，具有物理元素的实验应是怎样的呢？笔者认为最主要的是坚持生活物理、课前体验、自主设计、分析评价等几个方面，下面以物理实验教学的“片段”和“案例”为题旨进行阐释。

1 重视实验素材的生活元素

生活世界是科学世界的基础，科学世界的教育必须与生活世界的教育建立高效的联系。因此，向生活中的物理回溯是物理实验教学的内在必然要求，新课程呼唤科学物理向生活物理回归。只有重视了个体的生活体验，才有可能使知识恢复到鲜活的状态，唤醒学生学习的兴趣和主动探索的欲望。为此，在物理实验教学中，尤其要在学生鲜活的日常生活环境中发现、挖掘物理生活元素，使教学内容源于生活、运用于生活、充满生活元素。

例如，利用“一次性杯子”演示液化、汽化现象，对着一次性塑料杯子使劲哈气，发现透明塑料杯子很快就模糊了，不再那么透明，演示了液化现象；数秒钟后，杯子又清晰了，这是汽化现象，刚才液化的小水滴又汽化成了水蒸气。初中物理还有很多利用一次性杯子开展的实验，如演示光的折射现象、演示测量杯口的周长、探究深度对液体压强的影响（杯壁侧壁需打孔）、演示大气压强的存在等。

2 重视实验课前的体验元素

初中物理课堂本应以实验探究为主，几乎课课有实验，处处有探究。教师应坚持让学生在探究过程中观察体验实验的全过程，而不是简单的把知识灌输给学生。但由于一堂课的时间有限，很多教师怕学生耽误时间而不让学生探究，更多的是教师走过场式的伪探究。

基于这一背景，笔者在平时的课堂教学中尝试采用课前体验、课中展示的教学模式，即将一些探究活动放到课前，让学生提前体验。这样一来，既解决了课堂教学时间紧迫的问题，又能使学生有充足的时间体验知识的生成过程。当然，这就需要教师在课前充分研究教材，设计好探究的课题，分解好探究的任务。

例如，在“探究平面镜成像特点”一节的教学中，课前笔者给每位学生发了一块小玻璃板，并设计了9个小问题供学生们课前通过实验探究解决。这9个问题是：①本实验需要哪些器材？②为什么用玻璃板而不用平面镜？③你是如何找到像的位置的？④刻度尺有什么用，可以不用刻度尺吗？⑤玻璃板如何放置？⑥如果像较暗怎么办？⑦用点燃的蜡烛作为物体，那么玻璃板后的蜡烛要不要点燃？⑧将一张白纸放在像的位置，白纸上有像吗？⑨如何多次试验，目的是什么？由于是课前探究，笔者也不强求要学生一定得出正确的结论。但学生表现很积极，动手做、查资料、私下交流，课堂氛围不再死气沉沉。学生由于提前体验，成了课堂的主人，教学效果是不言而喻的。

3 重视实验探究的设计元素

实验设计的范围比较广，有实验方案的设计、有探究问题的设计、有电路的设计、有实验表格的设计等。教学中不仅要通过实验学习物理，还应尽可能创设条件让学生设计实验，帮助学生提高大胆猜想、提出问题、设计方案、获得结论等科学探究的能力和学习研究物理的科学方法。

例如，在杠杆平衡条件实验教学中，笔者尝试将探究杠杆平衡条件的实验更换成验证杠杆平衡条件的实验。杠杆平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂，试利用实验加以验证。要求：①写出实验需要的器材，操作的步骤，记录数据的表格；②进行实验操作，并在实验中获取数据，填入表中；③根据表中的数据判断平衡条件是否成立；④思考实验可能存在的误差主要来自哪里，用哪些方法可以减少误差。

这样一来，将“照方抓药”、“按图索骥”式的实验变成让学生自行选择实验器材、设计实验步骤，设计实验数据表格，分析结论并尝试改进实验方法来减小误差的自主探究式实验，为学生实验的自主性提供了很大的空间，使实验过程具有更强的探究性。

4 重视实验过程的评价元素

将学生从传统实验的“照方抓药”、“按图索骥”的模式中解放出来，把更多时间和精力花在实验设计的创新和开发上，鼓励学生在传统实验的基础上拓宽思路，动脑进行实验原理的创新设计和动手进行实验测量手段的改进，这不仅是学生对实验的兴趣所在，更是教者对实验教学的目标指向。那么引导学生改进实验原理、优化实验设计、规范实验操作、减小实验误差并对整个实验过程作出评价，这是实验教学最为重要的部分，也是实验教学的落脚点。而评价学生的实验过程犹如教师的教后反思、医生的术后总结。从教育的角度看，重视实验过程的评价是帮助学生进行问题剖析和实验方法改进的有效手段之一，也是进一步拓宽学生动手动脑的平台、提升学生对科学实验大胆猜想、勇于探索、小心求证的科学精神。

例如，笔者在北师大版物理8年级下学期第7章第6节：学生实验——探究滑动摩擦力大小与什么有关教学中设计的实验过程评价记录卡，见表1。

通过评价卡使学生从中悟出学习的道理，掌握科学研究的方法，提高思维能力，从而能够自主的进行深层次的思考、探究、学习。即便学生的设计不尽完美，实验结果与教者的初衷不一致，但这是真实的科学探究，是科学的启蒙。

总之，在物理实验中，重视了生活、体验、设计、评价这些科学元素，物理课堂才是真实的课堂，物理课堂才是学生手脑并用的平台，这样的课堂中的学生才会充满好奇心、求知欲和创造力。