如何設(shè)計(jì)初中物理實(shí)驗(yàn)
一、認(rèn)識(shí)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要意義
實(shí)驗(yàn)是人們根據(jù)研究的具體目的，利用一定的儀器設(shè)備，人為地制造、控制或模擬自然現(xiàn)象，使某些現(xiàn)象反復(fù)再現(xiàn)以便讓人們反復(fù)進(jìn)行觀察研究的一種方法。實(shí)驗(yàn)直觀具體、形象生動(dòng)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)從感性到理性，從具體到抽象，適合學(xué)生的身心特點(diǎn)，符合學(xué)生的認(rèn)識(shí)規(guī)律。在物理教學(xué)中運(yùn)用實(shí)驗(yàn)?zāi)芙o學(xué)生學(xué)習(xí)物理創(chuàng)造一個(gè)良好的環(huán)境，使學(xué)生能主動(dòng)獲取物理知識(shí)，掌握實(shí)驗(yàn)基本方法和實(shí)驗(yàn)技能，發(fā)展各種能力，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)品質(zhì)和世界觀的形成。中學(xué)物理教學(xué)必須以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，這是由實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中具有的獨(dú)特作用決定的。
（一）物理實(shí)驗(yàn)有利于培養(yǎng)學(xué)生的興趣和激發(fā)學(xué)生的求知欲
實(shí)驗(yàn)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣很重要，這主要有兩方面原因：
一是實(shí)驗(yàn)具有真實(shí)、直觀、形象和生動(dòng)的特點(diǎn)，易引起學(xué)生的注意。
從學(xué)生學(xué)習(xí)物理的心理反應(yīng)來看，學(xué)生天生好奇、好動(dòng)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)向?qū)W生提供了生動(dòng)、直觀、形象的感性材料，對(duì)于初中學(xué)生，物理實(shí)驗(yàn)有很強(qiáng)的吸引力，極易喚起他們的直接興趣。讓他們觀察生動(dòng)有趣的實(shí)驗(yàn)，他們的注意力會(huì)高度集中，新奇的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象常常出乎他們的意料之外，使他們興趣盎然；而對(duì)于內(nèi)容枯燥、抽象的東西他們則興趣索然，難入角色。離開了實(shí)驗(yàn)的物理教學(xué)只能是空中樓閣，照本宣讀、在黑板上做實(shí)驗(yàn)，不過是紙上談兵，會(huì)把本來生動(dòng)的、豐富的物理知識(shí)變成一堆枯燥難懂的材料，不利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
二是實(shí)驗(yàn)是一種具有目的性的操作行為，易引起學(xué)生親身嘗試的需要。
實(shí)驗(yàn)?zāi)芙o學(xué)生提供主動(dòng)參與學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，因此學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣濃厚，積極性很高，學(xué)生接觸實(shí)驗(yàn)時(shí)，自然也會(huì)產(chǎn)生自己動(dòng)手的欲望。設(shè)法讓學(xué)生多動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)（邊學(xué)邊實(shí)驗(yàn)、分組實(shí)驗(yàn)、課外實(shí)驗(yàn)），不僅可以滿足學(xué)生操作的欲望，更重要的是可以讓學(xué)生不斷體會(huì)和嘗到發(fā)現(xiàn)和克服困難解決問題獲得成功的喜悅，從而提高興趣，增強(qiáng)信心，激發(fā)求知欲望，進(jìn)而使他們轉(zhuǎn)化為一種熱愛科學(xué)的素質(zhì)和志向。
興趣是最好的老師，只有有了學(xué)習(xí)的興趣，才談得上學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性。
正因?yàn)樯鲜鰞蓚�(gè)原因，所以教師不僅要自己多做實(shí)驗(yàn)，而且要設(shè)法讓學(xué)生多做實(shí)驗(yàn)；不僅要注意選擇能說明問題的實(shí)驗(yàn)，而且要盡可能使所選的實(shí)驗(yàn)?zāi)芗ぐl(fā)學(xué)生的興趣。
（二）物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和掌握
心理學(xué)研究表明，人的思維活動(dòng)是在感性材料的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的，感性材料是思維活動(dòng)的源泉和根據(jù)。各種類型的物理實(shí)驗(yàn)具體形象地展示了物理知識(shí)的形成和發(fā)展過程，為學(xué)生提供了豐富的感性材料，強(qiáng)化了學(xué)生的感知并糾正了學(xué)生經(jīng)驗(yàn)感知中所形成的錯(cuò)覺。
實(shí)驗(yàn)?zāi)軐?fù)雜的條件進(jìn)行簡(jiǎn)化和純化：借助儀器設(shè)備突出研究對(duì)象的主要因素，排除次要的非本質(zhì)因素。實(shí)驗(yàn)?zāi)軌騽?chuàng)造最好的物理環(huán)境，使需要認(rèn)識(shí)的某種性質(zhì)或關(guān)系以比較純粹的形態(tài)表現(xiàn)出來，以便人們能比較容易比較精確地發(fā)現(xiàn)規(guī)律。
許多物理概念和規(guī)律都是從大量的具體事例中抽象出來的。在教學(xué)中，必須使學(xué)生通過對(duì)物理現(xiàn)象、過程獲得必要的感性認(rèn)識(shí)，它是形成概念、掌握規(guī)律的基礎(chǔ)。這種感性認(rèn)識(shí)可以來源于學(xué)生的生活，也可以來源于實(shí)驗(yàn)提供的物理事實(shí)。從生活中得到的感性材料通常來自復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)形態(tài)，本質(zhì)的、非本質(zhì)的因素通常交融在一起，僅僅通過這種途徑使學(xué)生建立概念、認(rèn)識(shí)規(guī)律有時(shí)會(huì)遇到很大的困難。
而實(shí)驗(yàn)則可以提供精心選擇的、經(jīng)過簡(jiǎn)化和純化了的感性材料，使學(xué)生對(duì)物理事實(shí)獲得明確、具體的認(rèn)識(shí)。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，通過觀察、操作、討論、分析，最后學(xué)生會(huì)歸納出物理概念和規(guī)律，實(shí)現(xiàn)從感性認(rèn)識(shí)層面到理性認(rèn)識(shí)層面的進(jìn)步。實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和掌握，能夠達(dá)到發(fā)展學(xué)生智力、培養(yǎng)學(xué)生能力的目的。
（三）培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究的方法和能力
實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)了理論密切聯(lián)系實(shí)際的學(xué)習(xí)過程，不僅活化學(xué)生學(xué)到的物理知識(shí)，而且能引導(dǎo)學(xué)生像科學(xué)家那樣去觀察周圍的事物，用實(shí)驗(yàn)手段去驗(yàn)證事物的屬性，發(fā)現(xiàn)事物的變化、聯(lián)系和規(guī)律。在這個(gè)過程中蘊(yùn)藏著極其活潑的因素，學(xué)生可以從中學(xué)習(xí)科學(xué)的研究方法，掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法。
通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可以使學(xué)生學(xué)到實(shí)驗(yàn)基本技能和方法；可以培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，使學(xué)生學(xué)會(huì)觀察物理現(xiàn)象的方法，有目的、有計(jì)劃地進(jìn)行觀察，學(xué)會(huì)抓住觀察現(xiàn)象的主要特征，明確觀察對(duì)象的變化條件，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生在觀察中積極思維，做到眼到心到；可以指導(dǎo)學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)原理，學(xué)會(huì)正確使用物理儀器，掌握計(jì)數(shù)、讀數(shù)和處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果的技巧，通過分析、推理得出正確結(jié)論。
通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不僅有效地幫助學(xué)生領(lǐng)會(huì)物理知識(shí)，更重要的是可以使學(xué)生通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析和解決實(shí)驗(yàn)中的問題，做到手腦并用。同時(shí)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中啟發(fā)學(xué)生對(duì)有關(guān)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)和改進(jìn)，都能夠培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力。
實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Σ荒軆H僅依靠教師的講解來傳授，必須在相應(yīng)的實(shí)踐活動(dòng)中才能得到發(fā)展，只有通過實(shí)驗(yàn)才能培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�。例如，在進(jìn)行觀察與實(shí)驗(yàn)中，需要用精細(xì)敏銳的感知和觀察力去及時(shí)捕獲一些重要現(xiàn)象，從而培養(yǎng)觀察能力；通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析結(jié)果等鍛煉和培養(yǎng)想象能力和分析能力；在研究原因、結(jié)果和形成概念的過程中，通過分析、比較、判斷、推理等培養(yǎng)邏輯思維能力（歸納能力、分析能力等）；通過想象、假設(shè)鍛煉和發(fā)展想象能力、創(chuàng)造能力；在實(shí)際操作和匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的過程中培養(yǎng)動(dòng)手能力、組織能力、表達(dá)能力等。
（四）培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)素質(zhì)
有人認(rèn)為，素質(zhì)主要由三個(gè)方面的因素構(gòu)成：知識(shí)因素、智能因素和非智力因素。實(shí)驗(yàn)除了對(duì)知識(shí)的掌握、智能的提高有明顯的作用外，對(duì)非智力因素的培養(yǎng)也有顯著的作用。
在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，對(duì)每個(gè)步驟的操作，每個(gè)現(xiàn)象的觀察，每個(gè)數(shù)據(jù)的讀取都必須使學(xué)生認(rèn)識(shí)到對(duì)待科學(xué)要有實(shí)事求是的態(tài)度，要尊重實(shí)驗(yàn)事實(shí)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，養(yǎng)成客觀分析的科學(xué)習(xí)慣，反對(duì)為了得到預(yù)結(jié)果而編造數(shù)據(jù)。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，沒有正確的數(shù)據(jù)不會(huì)得出正確地結(jié)論，而正確的結(jié)論必須建立在科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法和正確的實(shí)驗(yàn)操作基礎(chǔ)之上。通過物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生具備正確的觀察習(xí)慣、規(guī)范的操作習(xí)慣及客觀記錄數(shù)據(jù)的習(xí)慣，有利于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。
此外，在促進(jìn)學(xué)生形成嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作作風(fēng)、堅(jiān)忍不拔的意志品質(zhì)、敢于實(shí)踐創(chuàng)新的意識(shí)等方面都有很好的教育功能。
二、了解目前實(shí)驗(yàn)教學(xué)的狀況和問題
（一）實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀
目前初中物理教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的類型主要有演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生實(shí)驗(yàn)、隨堂實(shí)驗(yàn)和課外小實(shí)驗(yàn)等。
演示實(shí)驗(yàn)是教師在課堂上結(jié)合教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行操作表演的實(shí)驗(yàn)。通過演示實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親眼目睹或感受物理現(xiàn)象產(chǎn)生的效果，使課堂教學(xué)過程生動(dòng)有趣，學(xué)生注意力集中，對(duì)物理現(xiàn)象獲得深刻的印象；通過演示實(shí)驗(yàn)，指導(dǎo)學(xué)生觀察和分析物理概念和規(guī)律，獲得生動(dòng)的感性認(rèn)識(shí)，使學(xué)生更好地理解和掌握物理概念和規(guī)律；通過演示實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的觀察、分析和綜合、邏輯思維等能力；通過演示實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力起一定的示范作用等。演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)突出激發(fā)興趣、操作示范和確保成功等要求。
學(xué)生實(shí)驗(yàn)是在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方式。通過學(xué)生實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生更仔細(xì)地觀察物理現(xiàn)象，更深入地了解儀器和裝置的結(jié)構(gòu)和性能，更深入地認(rèn)識(shí)和理解相關(guān)物理概念和規(guī)律。學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)突出培養(yǎng)學(xué)生操作技能，使學(xué)生理解和進(jìn)行規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作，使學(xué)生受到物理學(xué)研究的實(shí)驗(yàn)方法的初步訓(xùn)練。教學(xué)大綱中有明確的課時(shí)要求，初中階段學(xué)生實(shí)驗(yàn)為19課時(shí)，目前物理教學(xué)中對(duì)此有比較規(guī)范的管理。
隨堂實(shí)驗(yàn)通常稱為邊教邊實(shí)驗(yàn)或邊學(xué)邊實(shí)驗(yàn)，是介于演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)的一種教學(xué)方式。它把教師的講解和學(xué)生的操作觀察有機(jī)地結(jié)合起來，把知識(shí)的學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)探索能力的培養(yǎng)有機(jī)結(jié)合起來。目前，部分業(yè)務(wù)能力比較強(qiáng)的教師經(jīng)常自覺地采用這種教學(xué)方式。
課外小實(shí)驗(yàn)是課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)的補(bǔ)充，通過課外實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和觀察能力，促進(jìn)其對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解，擴(kuò)大其知識(shí)面，發(fā)展他們的愛好和特長(zhǎng)，使他們把所學(xué)的理論知識(shí)與課外實(shí)踐有機(jī)地結(jié)合起來。在當(dāng)前的升學(xué)競(jìng)爭(zhēng)壓力下，課外小實(shí)驗(yàn)開展很少。
（二）傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題
1.對(duì)實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中的地位缺乏正確認(rèn)識(shí)
教師認(rèn)識(shí)上有三種錯(cuò)誤傾向：第一，認(rèn)為實(shí)驗(yàn)并不重要，僅僅是促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的教學(xué)輔助手段，從實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是重要的，而實(shí)驗(yàn)的本身并不重要。第二，認(rèn)為實(shí)驗(yàn)雖然重要，但當(dāng)前的評(píng)價(jià)機(jī)制過多重視知識(shí)，忽視能力，所以緊抓實(shí)驗(yàn)教學(xué)不會(huì)收到良好的教學(xué)質(zhì)量。這里存在著錯(cuò)誤的教學(xué)質(zhì)量觀和對(duì)評(píng)價(jià)機(jī)制中問題的片面夸大，以及對(duì)教學(xué)更重要的是為了學(xué)生的發(fā)展、而不是評(píng)價(jià)選拔這一本質(zhì)意義認(rèn)識(shí)的嚴(yán)重不足。第三，認(rèn)為實(shí)驗(yàn)確實(shí)重要，但實(shí)驗(yàn)教學(xué)費(fèi)時(shí)費(fèi)力，課堂組織教學(xué)難度也較大，學(xué)生活動(dòng)不易把握，用講實(shí)驗(yàn)步驟、講實(shí)驗(yàn)結(jié)論等方法也可達(dá)到相同的效果。
2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)的準(zhǔn)備工作不充分
處理學(xué)生的作業(yè)和對(duì)學(xué)生的管理花去了初中教師相當(dāng)多的時(shí)間和精力，學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)、教師、學(xué)生及其家長(zhǎng)特別關(guān)注分?jǐn)?shù)，這使教師平時(shí)更多考慮的是如何在課上把學(xué)生要掌握的知識(shí)教好，不太重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)的課前準(zhǔn)備，上課前不能認(rèn)真把實(shí)驗(yàn)嘗試一下，上課鈴聲一響，往往拎著實(shí)驗(yàn)器材急急忙忙到課堂，很難保證實(shí)驗(yàn)的高成功率。課堂上器材缺少一兩件，急忙派學(xué)生到辦公室或其他班級(jí)的課堂上去拿的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，有時(shí)實(shí)驗(yàn)器材少或者實(shí)驗(yàn)總是失敗，只能講授實(shí)驗(yàn)知識(shí)。
3.實(shí)驗(yàn)要求過于劃一，忽視實(shí)驗(yàn)的探究性
實(shí)驗(yàn)往往是用專門的、規(guī)范的儀器來完成，不重視用身邊的器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，使用哪些器材、怎樣操作也是書上規(guī)定的。
實(shí)驗(yàn)往往是重驗(yàn)證，輕探究。實(shí)驗(yàn)的原理、方案和步驟等都是預(yù)設(shè)的，學(xué)生是在被牽制著進(jìn)行操作；得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論也強(qiáng)調(diào)高度一致，學(xué)生被動(dòng)地按照同一思路對(duì)實(shí)驗(yàn)加以分析論證；甚至實(shí)驗(yàn)過程的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的得出都由教師包辦，學(xué)生沒有機(jī)會(huì)進(jìn)行必要的交流，實(shí)驗(yàn)中沒有時(shí)間操作，改數(shù)據(jù)、記結(jié)論的現(xiàn)象比比皆是。這些嚴(yán)重束縛了學(xué)生的創(chuàng)新思維與實(shí)踐，制約了實(shí)事求是等科學(xué)態(tài)度的培養(yǎng)。
4.實(shí)驗(yàn)冊(cè)基本沒有發(fā)揮好作用
由于課堂上教師更多關(guān)心的是知識(shí)講授得怎樣，課外教師更多關(guān)心的是學(xué)生對(duì)知識(shí)學(xué)習(xí)鞏固得怎樣，忽視過程與方法的教學(xué)，物理實(shí)驗(yàn)冊(cè)在課堂和課后都很少使用，對(duì)實(shí)驗(yàn)器材的選擇、實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄與分析、書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)后的進(jìn)一步思考等環(huán)節(jié)，都不能得到很好的鍛煉，也起不到對(duì)實(shí)驗(yàn)的交流與評(píng)估反饋?zhàn)饔谩．?dāng)然，實(shí)驗(yàn)冊(cè)的編制也要進(jìn)一步探索，并加以改進(jìn)和完善。
5.課外實(shí)驗(yàn)得不到重視
中考的壓力、大量的、高要求的書面作業(yè)使教師、學(xué)生不重視課外實(shí)驗(yàn)，家長(zhǎng)也認(rèn)為做課外實(shí)驗(yàn)沒多大意義。學(xué)生回家的實(shí)驗(yàn)器材難準(zhǔn)備，教師沒有課外實(shí)驗(yàn)教學(xué)及管理經(jīng)驗(yàn)，都使課外實(shí)驗(yàn)很少得到落實(shí)。
三、新課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo)要求與突出特點(diǎn)
（一）認(rèn)識(shí)新課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo)要求
教學(xué)大綱在教學(xué)目的中提到：培養(yǎng)學(xué)生的觀察實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ε囵B(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。在教學(xué)中應(yīng)該注意的問題中提到：加強(qiáng)演示和學(xué)生實(shí)驗(yàn)，規(guī)定的演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)都應(yīng)該做好，條件好的學(xué)校還應(yīng)多做一些，適當(dāng)增加少量探索性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，鼓勵(lì)和指導(dǎo)學(xué)生在課外做一些觀察和小實(shí)驗(yàn)也是十分有益的。要培養(yǎng)的觀察能力主要是：能有目的地觀察，辨明觀察對(duì)象的主要特征及其變化的條件。應(yīng)培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰χ饕牵毫私鈱?shí)驗(yàn)的目的，會(huì)正確使用儀器，會(huì)作必要的記錄，會(huì)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出結(jié)論，會(huì)寫簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。在關(guān)于教學(xué)要求的說明中提到：對(duì)技能的要求用會(huì)來表示，就是要求能正確地操作，并得出結(jié)論。
可以看出，教學(xué)大綱對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo)要求都是比較原則性的，而且著重于技能目標(biāo)和對(duì)知識(shí)教學(xué)的輔助功能。新課標(biāo)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo)在三維目標(biāo)中都有體現(xiàn)，而且有比較具體的操作性要求，主要以科學(xué)探究能力目標(biāo)的形式體現(xiàn)出來，在內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)的三級(jí)主題中，也有明確的規(guī)定，同時(shí)，在實(shí)施建議中也給出了具體的操作指導(dǎo)意見。
1.三維目標(biāo)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求
在知識(shí)與技能目標(biāo)中提到：具有初步的實(shí)驗(yàn)操作技能，會(huì)使用簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)儀器和測(cè)量工具，能測(cè)量一些基本的物理量；會(huì)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，知道簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)處理方法；會(huì)寫簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，會(huì)用科學(xué)術(shù)語、簡(jiǎn)單圖表等描述實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
在過程與方法目標(biāo)中提到：經(jīng)歷觀察物理現(xiàn)象的過程；能在觀察物理現(xiàn)象或物理學(xué)習(xí)過程中發(fā)現(xiàn)一些問題；通過參與科學(xué)探究活動(dòng)，學(xué)習(xí)擬訂簡(jiǎn)單的科學(xué)探究計(jì)劃和實(shí)驗(yàn)方案；通過參與科學(xué)探究活動(dòng)，學(xué)習(xí)信息處理方法；學(xué)習(xí)從物理現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)中歸納簡(jiǎn)單的科學(xué)規(guī)律。
在情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)中提到：勇于探究日常用品或新器件中的物理學(xué)原理，樂于參與觀察、實(shí)驗(yàn)、制作、調(diào)查等科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)，養(yǎng)成實(shí)事求是、尊重自然規(guī)律的.科學(xué)態(tài)度。
2.科學(xué)探究能力目標(biāo)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求
提出問題環(huán)節(jié)：能從日常生活、自然現(xiàn)象或?qū)嶒?yàn)觀察中發(fā)現(xiàn)與物理學(xué)有關(guān)的問題。
猜想與假設(shè)環(huán)節(jié)：對(duì)探究的方向和可能出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行推測(cè)與假設(shè)。
制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)：明確探究目的和已有條件，經(jīng)歷制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的過程；嘗試選擇科學(xué)探究的方法及所需要的器材；嘗試考慮影響問題的主要因素，有控制變量的初步意識(shí)。
進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)環(huán)節(jié)：能通過觀察和實(shí)驗(yàn)收集數(shù)據(jù)；會(huì)閱讀簡(jiǎn)單儀器的說明書，能按書面說明操作；會(huì)使用簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)儀器，能正確記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；具有安全操作的意識(shí)。
分析與論證環(huán)節(jié)：能初步描述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或有關(guān)信息；能對(duì)收集的信息進(jìn)行簡(jiǎn)單的比較和簡(jiǎn)單的因果推理；經(jīng)歷從物理現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)中歸納科學(xué)規(guī)律的過程。
3.內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)三級(jí)主題中對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的具體要求
例：聲和光
（1）內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)
①通過實(shí)驗(yàn)探究，初步認(rèn)識(shí)聲產(chǎn)生和傳播的條件；了解樂音的特性；了解現(xiàn)代技術(shù)中與聲有關(guān)的應(yīng)用；知道防治噪聲的途徑。
例1：在鼓面上放一些碎紙屑，敲擊鼓面，使其發(fā)聲，觀察紙屑的運(yùn)動(dòng)；敲擊音叉，觀察與其輕觸的乒乓球的運(yùn)動(dòng)。
例2：將鬧鐘放到玻璃罩中，抽去空氣，這時(shí)幾乎聽不到聲音。慢慢放入空氣，聲音從無到有，從小到大。
�、谕ㄟ^實(shí)驗(yàn)，探究光在同種均勻介質(zhì)中的傳播特點(diǎn)，探究并了解光的反射和折射的規(guī)律。
例5：演示激光束（或太陽光束）在平面鏡上的反射（用玩具激光器產(chǎn)生激光，用煙霧顯示激光，注意不能直射眼睛），入射光束與平面鏡的夾角增大時(shí)，反射光束與平面鏡的夾角也增大。
例6：演示激光束（或太陽光束）從空氣射入水中時(shí)發(fā)生偏折。
�、弁ㄟ^實(shí)驗(yàn)，探究平面鏡成像時(shí)像與物的關(guān)系；認(rèn)識(shí)凸透鏡的會(huì)聚作用和凹透鏡的發(fā)散作用；探究并知道凸透鏡成像的規(guī)律；了解凸透鏡成像的應(yīng)用。
�。�2）活動(dòng)建議
閱讀投影儀或照相機(jī)的說明書，通過說明書學(xué)習(xí)使用投影儀或照相機(jī)。
用兩個(gè)不同焦距的凸透鏡制作望遠(yuǎn)鏡。
（二）把握新課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的突出特點(diǎn)
1.提倡使用身邊的物品進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)
使用身邊隨手可得的物品進(jìn)行探究活動(dòng)和物理實(shí)驗(yàn)可以拉近物理學(xué)與生活的距離，使學(xué)生對(duì)科學(xué)更有親近感，增進(jìn)學(xué)生對(duì)物理的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生深切地感受到科學(xué)的真實(shí)性，感受到科學(xué)和社會(huì)、科學(xué)和日常生活的關(guān)系。另一方面，由于這些物品本來的用途不是進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)，所以這種做法本身就是一種創(chuàng)新。
例如，硬幣跳高比賽實(shí)驗(yàn)、電磁波的傳播實(shí)驗(yàn)等都用到了日常生活中的器材，拉近了物理知識(shí)與日常生活的距離，增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。
2.注重實(shí)驗(yàn)過程的自主探究
一是學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)操作和探究的機(jī)會(huì)大大增加了。
由于課程標(biāo)準(zhǔn)和新教材對(duì)知識(shí)的記憶、嚴(yán)密、深入和演練的要求明顯降低，保證了學(xué)生課堂上具有充足的時(shí)間經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)操作和探究過程。課程標(biāo)準(zhǔn)的三維目標(biāo)、課程內(nèi)容的科學(xué)探究以及科學(xué)內(nèi)容的各級(jí)主題中，很多地方提出通過實(shí)驗(yàn)探究、經(jīng)歷過程等，明確了和實(shí)驗(yàn)相關(guān)的教學(xué)要求。
二是實(shí)驗(yàn)方法、途徑和結(jié)果更具有開放性。
不著重要求學(xué)生嚴(yán)格按照預(yù)設(shè)的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行操作，以確保實(shí)驗(yàn)的成功，并把關(guān)鍵的具體的操作步驟作為知識(shí)記憶；而是重視學(xué)生按照各自的思路設(shè)計(jì)各種實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行對(duì)比分析，理解設(shè)計(jì)思想。這樣可以鼓勵(lì)學(xué)生大膽嘗試，積極主動(dòng)地思考和探索，體驗(yàn)和領(lǐng)會(huì)研究物理問題的思路、方法，促進(jìn)科學(xué)創(chuàng)新精神的培養(yǎng)，同時(shí)也體現(xiàn)了尊重學(xué)生差異，以學(xué)生發(fā)展為本的教學(xué)理念。
例1：探究影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素
提出問題：電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與什么因素有關(guān)？
假設(shè)和猜想：電磁鐵的磁性可能與電磁鐵的線圈匝數(shù)和通過電磁鐵線圈的電流大小有關(guān)。
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)需要解決三個(gè)問題：
�。�1）怎樣測(cè)量電磁鐵磁性的強(qiáng)弱？
學(xué)生A：看它能吸起多少根大頭針或小鐵釘。
學(xué)生B：看它能吸引多少鐵屑（用天平稱）。
學(xué)生C：看它對(duì)某一鐵塊的吸引力（用彈簧測(cè)力計(jì)把被電磁鐵吸住的鐵塊拉開時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)）有多大。
（2）怎樣改變和測(cè)量通過電磁鐵線圈的電流？
學(xué)生D：用滑動(dòng)變阻器改變線圈中的電流，用電流表測(cè)量電流的大小。
學(xué)生E：用增減電池的方法來改變線圈中的電流，用串聯(lián)小燈泡的亮度來比較電流的大小。
（3）怎樣改變電磁鐵線圈的匝數(shù)？
學(xué)生F：用中間有抽頭、能改變線圈匝數(shù)的電磁鐵。
學(xué)生G：臨時(shí)制作電磁鐵線圈，邊實(shí)驗(yàn)，邊繞制。實(shí)驗(yàn)操作：指導(dǎo)學(xué)生選擇合理的步驟進(jìn)行操作，盡可能讓他們獨(dú)立完成。
電磁鐵的探究主要不是驗(yàn)證學(xué)生的猜想是否正確，而是讓學(xué)生理解怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，為什么要這樣設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)操作步驟可以通過學(xué)生交流得出，不須要死記硬背。
例2：探究凸透鏡成像的規(guī)律
大綱要求：
（1）先測(cè)出凸透鏡的焦距。
�。�2）把物體放在距凸透鏡中心2倍焦距以外，移動(dòng)光屏，使物體在光屏上成一個(gè)清晰的像，觀察像的特征和像到透鏡的距離。
�。�3）把物體放在距凸透鏡中心1倍焦距和2倍焦距之間，移動(dòng)光屏，使物體在光屏上成一個(gè)清晰的像，觀察像的特征和像到透鏡的距離。
（4）把物體放在距凸透鏡中心1倍焦距以內(nèi)，移動(dòng)光屏，使物體在光屏上成一個(gè)清晰的像。如果不能觀察到像，請(qǐng)從光屏一側(cè)通過透鏡觀察物體成像的特征。
�。�5）分析凸透鏡成像的規(guī)律。
新課標(biāo)要求：
�。�1）在學(xué)生知道照相機(jī)和投影儀成像的特點(diǎn)的基礎(chǔ)上教師提出問題：像的大小、正倒跟物體的位置有什么關(guān)系？
（2）鼓勵(lì)學(xué)生大膽的猜想和假設(shè)。
（3）請(qǐng)同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證自己的猜想（或推翻）。
�。�4）按自己的設(shè)計(jì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并記錄數(shù)據(jù)。
對(duì)凸透鏡成像規(guī)律的探究不要求學(xué)生按預(yù)定的實(shí)驗(yàn)步驟統(tǒng)一完成，而是大膽放手讓學(xué)生按照自己的猜想設(shè)計(jì)方案進(jìn)行探究。探究過程也不按焦距的劃分來進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)要求有所降低，但注重了實(shí)驗(yàn)的過程，這更接近實(shí)驗(yàn)探究的本來面貌。
例3：測(cè)小燈泡的電阻
第一次測(cè)量時(shí)燈泡兩端的電壓等于額定電壓，以后幾次測(cè)量時(shí)電壓逐次降低，直到看不到燈泡發(fā)光。然后計(jì)算燈泡的電阻。
讓學(xué)生一起交流、分析實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)了什么，造成這一結(jié)果的原因究竟是什么。
教學(xué)大綱過分強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，把實(shí)驗(yàn)的正確結(jié)論看成實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)是否達(dá)到的依據(jù)。有些學(xué)生為了達(dá)到所謂的目標(biāo)，任意修改實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，為實(shí)驗(yàn)而實(shí)驗(yàn)，走走過場(chǎng)，缺少學(xué)生之間和師生之間的交流。
新標(biāo)準(zhǔn)下的物理實(shí)驗(yàn)并不注重實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否一定相同、正確，而更注重分析造成實(shí)驗(yàn)結(jié)果不同的原因，鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)表自己的看法和觀點(diǎn)，老師要對(duì)學(xué)生的發(fā)言作出肯定性的評(píng)價(jià)，使實(shí)驗(yàn)真正成為學(xué)生探究物理規(guī)律、學(xué)習(xí)物理知識(shí)的最有效的手段。
上述實(shí)驗(yàn)除第一次燈泡兩端電壓相同外，后幾次實(shí)驗(yàn)完全由學(xué)生自由完成，故學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果肯定不同，改變了過去實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)一樣的弊端，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更具有交流、分析的價(jià)值，調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和積極性。
三是重視學(xué)生分析論證、得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果的過程。
《標(biāo)準(zhǔn)》中明確提出了對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、信息的描述能力、比較能力以及因果推理能力和歸納能力等；新標(biāo)準(zhǔn)、新教材中，科學(xué)內(nèi)容的好多地方對(duì)用圖像進(jìn)行描述、分析的能力提出了要求。
3.更重視非學(xué)科的通用實(shí)踐能力
實(shí)踐能力兩種類型。一種是按照規(guī)范進(jìn)行物理學(xué)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)的能力。例如儀器的規(guī)范化使用，用減小實(shí)驗(yàn)誤差的方法和作圖法找出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中的關(guān)系，按照規(guī)范的操作步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)這種類型的能力具有很強(qiáng)的學(xué)科特征。另一種是用科學(xué)知識(shí)和科學(xué)方法處理生活、生產(chǎn)中與物理相關(guān)問題的能力。例如通過閱讀說明書和嘗試性操作，學(xué)習(xí)使用電器和儀器的能力，利用科學(xué)知識(shí)沿著正確的思路發(fā)現(xiàn)和排除自行車或家庭上下水系統(tǒng)故障的能力這種類型的能力具有較強(qiáng)的應(yīng)用特征。
義務(wù)教育的任務(wù)是培養(yǎng)具有較高科學(xué)文化素質(zhì)的公民。多數(shù)學(xué)生將來并不從事科學(xué)技術(shù)方面的專業(yè)工作，因此新課程在重視前一種實(shí)踐能力的同時(shí)，更加強(qiáng)調(diào)后一種實(shí)踐能力，體現(xiàn)了突破學(xué)科本位的教學(xué)理念。
4.把課外實(shí)驗(yàn)放到了十分重要的位置
新教材的課外作業(yè)是以動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理的形式給出的，每?jī)晒?jié)課下來，一定會(huì)有動(dòng)手制作、操作和探究的實(shí)踐活動(dòng)題目。八年級(jí)物理教材中共有課外實(shí)驗(yàn)約28個(gè)，這有效避免了學(xué)生在課外沉溺于繁重、枯燥的書面作業(yè)中，有利于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)手實(shí)踐能力。
四、新課程理念下物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本類型與實(shí)施策略
物理學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的一門學(xué)科，重視實(shí)驗(yàn)、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)、提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能是當(dāng)前初中物理教學(xué)改革的一個(gè)顯著特點(diǎn)。課本中的實(shí)驗(yàn)大致可分為演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生操作實(shí)驗(yàn)、師生探究實(shí)驗(yàn)和課外實(shí)驗(yàn)四種類型。
（一）演示實(shí)驗(yàn)
演示實(shí)驗(yàn)的過程應(yīng)有較強(qiáng)的直觀性。實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵過程和實(shí)驗(yàn)的結(jié)果一定要在學(xué)生的共同參與下完成和總結(jié)。這樣就要注意演示實(shí)驗(yàn)應(yīng)直觀簡(jiǎn)單，要有一定的可視度，現(xiàn)象要明晰易見，能充分說明問題。為便于全班每個(gè)學(xué)生的觀察，特別是最后排的學(xué)生，做演示實(shí)驗(yàn)時(shí)盡可能采用大型的儀器，有條件的最好利用投影儀放大。
例1：磁鐵的磁場(chǎng)分布演示
第一步：打開實(shí)物投影儀，把一根條形磁鐵放在投影儀上。
第二步：把一塊玻璃平放在條形磁鐵上面。
第三步：在玻璃上面均勻地撒上一些鐵屑。
第四步：用手指輕敲玻璃，讓學(xué)生仔細(xì)觀察鐵屑的分布。
做演示實(shí)驗(yàn)的過程中必須注意實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性和示范作用。這是因?yàn)榻處煹牟僮骶哂惺痉缎裕處熑绾尾僮鲗W(xué)生就怎么跟著學(xué)，教師在演示實(shí)驗(yàn)操作中的一舉一動(dòng)都將成為學(xué)生獨(dú)立操作的依據(jù)。因此教師在演示實(shí)驗(yàn)的操作過程中，使用的儀器要整潔，放的位置要妥當(dāng)，既要使學(xué)生看得清楚，也要便于自己的操作；在儀器的使用、連接中，要做到準(zhǔn)確、敏捷、協(xié)調(diào)。例如在串、并聯(lián)電路的連接中，一定要按順序連接。為了便于學(xué)生觀察，電源正極與電流表、電壓表正接線柱的連線可用紅色，另一邊用黃色或綠色。教師對(duì)實(shí)驗(yàn)器材的掌握、應(yīng)用、處理的熟練程度及對(duì)實(shí)驗(yàn)過程的認(rèn)真態(tài)度、操作的規(guī)范等，都對(duì)學(xué)生起到潛移默化的作用。
做演示實(shí)驗(yàn)時(shí)要注意科學(xué)性、目的性。演示實(shí)驗(yàn)?zāi)芊耥樌剡_(dá)到演示的預(yù)期目的和效果，首先在于教師是否時(shí)刻注意演示實(shí)驗(yàn)的目的性、科學(xué)性以及實(shí)驗(yàn)操作的有序性。
例2：物體的冷熱程度靠人的感覺不可靠的演示
第一步：取三盆溫度不同的水放在講臺(tái)上。
第二步：請(qǐng)一名同學(xué)先把兩只手分別放入熱水和冷水中。
第三步：先把左手放入溫水中，再把右手放入溫水中，比較兩手對(duì)溫水的感覺是否相同。
上述實(shí)驗(yàn)的順序不能倒過來，否則將達(dá)不到實(shí)驗(yàn)的目的。
�。ǘ⿲W(xué)生操作實(shí)驗(yàn)
學(xué)生操作實(shí)驗(yàn)不同于演示實(shí)驗(yàn)，它強(qiáng)調(diào)學(xué)生的操作過程，也不象探究實(shí)驗(yàn)?zāi)菢樱阎饕康姆旁诮?jīng)歷與體驗(yàn)通過實(shí)驗(yàn)探索知識(shí)技能的過程。學(xué)生操作實(shí)驗(yàn)有的是為了讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象觀察得更仔細(xì)，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力；有的是為了增強(qiáng)學(xué)生的感官刺激，激發(fā)其濃厚的興趣；有的是為了使學(xué)生更深入地了解儀器的結(jié)構(gòu)和性能，提高學(xué)生的操作技能；等等。
新課程對(duì)學(xué)生操作實(shí)驗(yàn)比較重視，八年級(jí)的學(xué)生操作實(shí)驗(yàn)就有28個(gè)之多，而《大綱》規(guī)定的學(xué)生操作實(shí)驗(yàn)初中階段總共有19個(gè)。學(xué)生操作實(shí)驗(yàn)不再像以往教學(xué)大綱下的學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)菢訃?yán)肅和規(guī)范，而是更注重趣味，更貼近生活，更簡(jiǎn)單易行，更突出某一方面的教學(xué)功能。像鋼筆錯(cuò)位、照相機(jī)模型制作、憑感覺判斷溫度、小紙鍋燒水、用鉛筆心控制小燈的亮度、觀察各種電阻器、電磁繼電器的使用等實(shí)驗(yàn)都有以上的一些特點(diǎn)，教學(xué)中要加以分析理解和把握。
（三）師生探究實(shí)驗(yàn)
初中的科學(xué)探究教學(xué)主要是以學(xué)生實(shí)驗(yàn)為主的探索物理現(xiàn)象和物理規(guī)律的過程。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)中，通過經(jīng)歷與科學(xué)工作者進(jìn)行科學(xué)探究時(shí)的相似過程，學(xué)習(xí)物理知識(shí)和技能，體驗(yàn)科學(xué)探究的樂趣，學(xué)習(xí)科學(xué)家的科學(xué)探究方法，領(lǐng)悟科學(xué)的思想和精神。我們無論是引導(dǎo)學(xué)生探索物理規(guī)律，還是引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)物理概念，學(xué)生的自主探究實(shí)驗(yàn)都具有無可替代的作用。
實(shí)驗(yàn)探究的要素有：提出問題、猜想與假設(shè)、制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)、分析與論證、評(píng)估、交流與合作等。各要素（或者說各環(huán)節(jié)）的教學(xué)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)、探索能力都有其獨(dú)特作用。
學(xué)生科學(xué)探究能力的發(fā)展不是只要記住有關(guān)探究的知識(shí)就能解決的，必須在探究實(shí)踐中不斷積累。為此，學(xué)生要先經(jīng)歷一些簡(jiǎn)單的探究活動(dòng)，在具體的某一實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)中，其探究過程可以涉及所有的要素，也可以只涉及部分要素。隨著能力的逐步提高，逐步加大探究的難度，使探究活動(dòng)的水平循序漸進(jìn)。在物理課中，科學(xué)探究的難度和探究的內(nèi)容是有一定關(guān)系的，有些物理知識(shí)的探究會(huì)難一些，而另外有一些則較容易。
要努力實(shí)現(xiàn)全面的科學(xué)探究能力目標(biāo)。由于物理課堂教學(xué)中的科學(xué)探究活動(dòng)多數(shù)都只涉及部分要素，因此很可能有些要素在很多探究活動(dòng)中經(jīng)常涉及，而另一些卻涉及很少，造成學(xué)生在科學(xué)探究方面的能力發(fā)展不夠平衡。
例如發(fā)現(xiàn)問題和提出問題這一環(huán)節(jié)，以往的課堂教學(xué)中，問題往往是由教材的內(nèi)容決定的，或者是由教師提出來的，學(xué)生在這方面很少有鍛煉的機(jī)會(huì)。新課程的教學(xué)實(shí)施中，教師應(yīng)該突出這一方面的教學(xué)，在課堂上多創(chuàng)設(shè)一些條件讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)和提出問題，同時(shí)，還可以引導(dǎo)學(xué)生在課外自己的生活中發(fā)現(xiàn)和提出有意義的物理問題。除發(fā)現(xiàn)問題和提出問題之外，制定計(jì)劃也是以往教學(xué)中的薄弱環(huán)節(jié)。
因此，分析和統(tǒng)計(jì)學(xué)生在課堂教學(xué)中關(guān)于科學(xué)探究的各種能力要求的情況，了解學(xué)生在科學(xué)探究中的薄弱環(huán)節(jié)，對(duì)學(xué)生實(shí)現(xiàn)全面的科學(xué)探究能力目標(biāo)進(jìn)行合理規(guī)劃，并提出行之有效的方法，這是物理新課程實(shí)施中需要關(guān)注的問題。
教師在教學(xué)活動(dòng)中要注意分析教材中各個(gè)科學(xué)探究活動(dòng)對(duì)學(xué)生的能力要求，特別是每一次探究過程重點(diǎn)涉及的部分要素，把握好其對(duì)學(xué)生探究的指導(dǎo)價(jià)值。
例1：實(shí)驗(yàn)探究壓力的作用效果
實(shí)驗(yàn)?zāi)M兩個(gè)女士在海邊沙灘上散步，胖的穿高跟鞋，瘦的穿平跟鞋，她們留在沙地上的腳印深淺有明顯的差異。高跟鞋后跟的印痕窄而深，平跟鞋的則寬而淺。請(qǐng)同學(xué)們觀察這一現(xiàn)象，把想到的問題提出來交流。
這是一個(gè)日常生活中常見的現(xiàn)象，通過這個(gè)例子啟發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，并使學(xué)生把自己的發(fā)現(xiàn)通過思考，采用問題化的方式進(jìn)行陳述：為什么兩者在沙地上留下深淺不一的腳印？為什么高跟鞋的鞋跟在濕地上的壓印會(huì)比平跟鞋深？進(jìn)而演變?yōu)橐粋�(gè)具體、明確的物理問題：壓力的作用效果與什么因素有關(guān)？壓力與作用面積的關(guān)系如何？
對(duì)于每一個(gè)探究實(shí)驗(yàn)，應(yīng)該充分考慮學(xué)生對(duì)看到的現(xiàn)象可能會(huì)產(chǎn)生哪些疑問，如果這些疑問有價(jià)值，就應(yīng)該用來對(duì)學(xué)生進(jìn)行善于質(zhì)疑、求學(xué)好問的習(xí)慣和能力的培養(yǎng)。
例2：實(shí)驗(yàn)探究串聯(lián)電路中的電流
實(shí)驗(yàn)給出已在工作狀態(tài)的串聯(lián)電路，請(qǐng)學(xué)生猜想串聯(lián)電路中各處的電流關(guān)系。學(xué)生有的從電流路徑的角度去考慮，有的從不同電燈亮暗的角度去考慮，都能作出電流相等或不相等的結(jié)論和相應(yīng)的認(rèn)識(shí)經(jīng)驗(yàn)依據(jù)，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生大膽想象、積極思維的精神和能力有獨(dú)到的作用。
例3：實(shí)驗(yàn)探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素
學(xué)生猜想在水平面上滑動(dòng)的物體受到的摩擦力大小，可能與接觸面的粗糙程度、物體重力的大小和接觸面的大小有關(guān)。之后，安排學(xué)生思考、交流和討論實(shí)驗(yàn)探究方案，逐步理解和形成依據(jù)二力平衡原理、用彈簧秤勻速拉動(dòng)物體測(cè)量摩擦力的方法，以及學(xué)習(xí)和體驗(yàn)控制變量的研究方法等。
在實(shí)驗(yàn)探究的教學(xué)中，方案設(shè)計(jì)要充分考慮如何通過實(shí)驗(yàn)顯現(xiàn)和測(cè)量所涉及的量，實(shí)驗(yàn)器材的選用要求依據(jù)怎樣的科學(xué)原理，以及控制變量、等效替代等科學(xué)方法的應(yīng)用。當(dāng)然，決不要把科學(xué)研究的方法狹隘地理解為已經(jīng)冠以某個(gè)名詞的幾種典型科學(xué)方法，研究中要用到的方法是多種多樣的，要靠我們?nèi)ッ鳌l(fā)掘和總結(jié)。
例4：實(shí)驗(yàn)探究凸透鏡成像規(guī)律
用同一規(guī)格的凸透鏡進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，當(dāng)將各組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)收集在一起填入表格后，教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行充分分析討論，從像的性質(zhì)、物距、像距以及焦距的關(guān)系上來探尋成像規(guī)律，然后為學(xué)生提供充分交流的機(jī)會(huì)。
學(xué)生得出的結(jié)論各有差異：有的學(xué)生得出的結(jié)論僅僅是在光屏上只能成倒立的像，有的學(xué)生得出當(dāng)物距大于像距，能成縮小的像，物距小于像距時(shí)，成放大的像；當(dāng)物距小于焦距時(shí)，不能成像在光屏上，當(dāng)物距大于焦距時(shí)，能成像在光屏上的結(jié)論，也有的學(xué)生發(fā)現(xiàn)物體在兩倍焦距以外，在光屏上成倒立縮小的像，等等。
在分析與論證的過程中，逐步把學(xué)生零碎的結(jié)論加以歸納總結(jié)，形成較完整的規(guī)律，能使學(xué)生相互啟發(fā)，相互學(xué)習(xí)，體驗(yàn)逐步認(rèn)識(shí)規(guī)律的過程，促進(jìn)他們對(duì)規(guī)律的深入理解。
例5：實(shí)驗(yàn)探究測(cè)量固體和液體的密度
通過閱讀說明書、嘗試測(cè)量操作和交流討論等學(xué)習(xí)探索活動(dòng)，學(xué)習(xí)量筒的基本使用方法。在制定出實(shí)驗(yàn)方案和步驟后，大部分的時(shí)間是學(xué)生操作，測(cè)量固體和液體的密度，進(jìn)一步熟悉天平的使用。為了使學(xué)生學(xué)習(xí)各種天平的操作要求，可以在有的小組擺放托盤天平，有的小組擺放學(xué)生天平，或者每一小組實(shí)驗(yàn)桌上既有托盤天平，又有學(xué)生天平等，規(guī)格也可以有所不同。實(shí)驗(yàn)中讓學(xué)生先嘗試操作，測(cè)量橡皮泥和同一盆鹽水的密度，交流所遇到的困難和初步的測(cè)量經(jīng)驗(yàn)，然后再進(jìn)行充分的實(shí)驗(yàn)測(cè)量，交流測(cè)量結(jié)果、實(shí)驗(yàn)中的認(rèn)識(shí)等，加深對(duì)密度是物質(zhì)固有屬性的認(rèn)識(shí)，提高學(xué)生對(duì)各種天平和量筒的的操作技能等。
（四）課外實(shí)驗(yàn)
課外實(shí)驗(yàn)是學(xué)生對(duì)物理知識(shí)由認(rèn)識(shí)到理解的一種橋梁，是初中物理教學(xué)的重要組成部分。它能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能、科學(xué)態(tài)度和良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，也是培養(yǎng)創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力的一個(gè)重要途徑，是課堂教學(xué)的延伸，是創(chuàng)造發(fā)明的基礎(chǔ)。新標(biāo)準(zhǔn)對(duì)課外實(shí)驗(yàn)十分重視，課后作業(yè)改為動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理，把課外實(shí)驗(yàn)作為學(xué)生的一項(xiàng)作業(yè)。怎樣才能指導(dǎo)學(xué)生做好課外實(shí)驗(yàn)?zāi)兀?/p>
�。�1）做到實(shí)驗(yàn)與教學(xué)內(nèi)容的有機(jī)結(jié)合。每一個(gè)實(shí)驗(yàn)都反映了相關(guān)的物理現(xiàn)象或規(guī)律，因此，教師要緊密結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，適時(shí)組織相應(yīng)的課外實(shí)驗(yàn)。例如在學(xué)過彈簧測(cè)力計(jì)的內(nèi)容后，指導(dǎo)學(xué)生制作橡皮筋測(cè)力計(jì)的課外實(shí)驗(yàn)；在學(xué)過電磁鐵后，指導(dǎo)學(xué)生做用電流使鐵釘磁化、自制電鈴的課外實(shí)驗(yàn)；在學(xué)習(xí)了聲音的性質(zhì)以后，指導(dǎo)學(xué)生自制小樂器；在學(xué)習(xí)了凸透鏡成像特點(diǎn)后，指導(dǎo)學(xué)生自制照相機(jī)等，以深化和鞏固知識(shí)，同時(shí)鍛煉學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力。
�。�2）做到課外實(shí)驗(yàn)類型與目的的統(tǒng)一。不同的課外實(shí)驗(yàn)所要達(dá)到的目的是不相同的，應(yīng)根據(jù)課外實(shí)驗(yàn)類型和不同要求有所區(qū)別，進(jìn)行指導(dǎo)。對(duì)制作型的課外實(shí)驗(yàn)，教師主要指導(dǎo)制作，以培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)造能力。如直流電動(dòng)機(jī)模型的制作、水果電池的制作。對(duì)于研究測(cè)量型的課外實(shí)驗(yàn)，教師要指導(dǎo)學(xué)生如何觀察、記錄數(shù)據(jù)和進(jìn)行處理，如凸透鏡焦距的測(cè)量。對(duì)于思考型的課外實(shí)驗(yàn)，教師主要指導(dǎo)學(xué)生如何根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)分析、歸納和總結(jié)，以揭示物理現(xiàn)象的規(guī)律，如探究凸面鏡、凹面鏡的成像規(guī)律等。
�。�3）課外實(shí)驗(yàn)一般利用課外時(shí)間由學(xué)生個(gè)人或小組進(jìn)行，因此為了保證質(zhì)量和效果，一般要重視做好以下一些工作：一是指導(dǎo)學(xué)生作好實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備；二是指導(dǎo)學(xué)生作好實(shí)驗(yàn)記錄和分析，寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告并檢查落實(shí)；三是要及時(shí)進(jìn)行交流與評(píng)估反饋。只有這樣才能收到好的效果，達(dá)到實(shí)驗(yàn)的目的。
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