國中物理學生實驗教學的探索
為切實推行素質教育、全面提高學生素質。自1997年8月開始我們諸城市西郊學校物理教研組全體物理教師和實驗員在學校領導的大力支援和各級教研室的指導下，在九七屆八年級學生中開展了週期為兩年，以“加強學生實驗教學，培養學生物理實驗素養和能力”為課題，以有效落實“在國中物理教學中實施素質教育”為目標的教學改革實驗，並取得了十分顯著的效果。現將經過第一個實驗週期不斷探索、不斷改進和完善後的教改實驗過程和實驗對全面提高學生素質的作用作——總結，與大家共同探討。
一、實驗課題的提出和實驗目的
素質教育具有自主性、全體性、全面性、創造性和發展性等特徵。要切實推行素質教育，就必須根據學科特點，找準素質教育的要求與各學科特性的接榫點。物理學是一門以實驗為基礎的學科，物理實驗在培養學生能力、提高學生素質方面具有其它任何手段不可替代的作用。故提高國中學生的實驗能力，是培養學生自己學習，自己思考、判斷，更好地解決問題的能力和素質的關鍵。通過對我國現行教材（93年人教版）和發達國家物理教材對比不難看出，我國在重視“實驗教學”，特別是“學生實驗教學”方面遠落後於發達國家。如西德國中物理教材（塞爾肖夫·烏勞貝爾著）中實驗次數（演示實驗+學生實驗）為344個，是我國（138個）的2.5倍；尤其是學生實驗，西德（296個）是我國（19個）的16倍；我國的演示實驗（119個）是西德（49個）的2．5倍。從我國的總體教學現狀看，為了使學生在考試中取得一個高分數，教師更是重理論輕實驗。這樣勢必對培養學生學習物理的科學態度和良好習慣，提高學生理解能力和素質方面都會帶來很大的負面效應。對他們以後的學習和工作中的自我發展更是危害無窮。因此，“加大物理實驗的力度，尤其是增加學生實驗的時間和次數，把學生實驗作為創造物理情境，探索物理問題的主要手段”是在國中物理教學中實施素質教育的必由和科學之路。鑑於此，我校確立了“加強學生實驗教學、培養學生物理實驗素養和能力”的教改課題。實驗的主旨是探索一條“在現行教材編制體系基礎上，創造條件儘可能將演示實驗和課後小實驗變為學生實驗或學生隨堂實驗，變以演示實驗為中心為以學生實驗為中心，儘可能多的為學生提供動手、動腦的機會，從而真正突出物理學科特點。以學生實驗為主線，創造物理情境，激趣設疑，引導學生準確觀察、動手操作、深入思考，使學生的知識和能力得以同步增長，綜合素質得以全面提高的新途徑。
二、推行實驗需要的物質條件和配套措施
1．實驗儀器的配備
根據我校實際情況，一方面由學校籌集資金將教材中演示實驗或小實驗中涉及的實驗器材或學具盡最大能力象配備教材中規定的學生實驗器材那樣配齊、配足；另一方面，對一些能自己製作的器材，由教師或發動學生及學生家長動手製作齊備。為實驗的開展奠定堅實的物質基礎。
2．實現兩個轉變
（1）改變實驗室的管理方式
把原來必須由任課教師定時、統一組織到實驗室做指定學生實驗的封閉式管理變為由任課教師集中組織或學生自己向實驗員申請隨時到實驗室進行實驗的開放式管理。
（2）改變和增加實驗員的職能
學校聘請和安排有豐富教學經驗的物理教師擔任實驗員。把實驗員原來只負責管理實驗儀器和準備實驗的職能變為除管理儀器和準備實驗外，還要負責管理和指導利用課外時間到實驗室進行實驗的學生的實驗操作情況。
（3）根據國中學生好奇心強，自制力差，還沒有養成良好的觀察、操作等實驗習慣，經常出現實驗紀律混亂、容易損壞實驗儀器的情況。在推行教改實驗前制定出嚴格、完備的實驗室制度和實驗儀器損壞賠償制度，以保證實驗改革的順利實施。
三、教改實施過程
1．宣傳、發動階段
改變原來一切以“應試”為中心，不重視國中物理緒論課教學的傳統教學方法。首先通過緒論課教學，使學生正確認識物理學科特點、學習和研究物理學的方法及意義，並能初步瞭解國中階段物理學研究的主要內容。然後組織學生參觀物理實驗室，有目的、有計劃的向學生介紹或演示部分有代表性且能激發學生興趣的實驗儀器、學具的作用和使用方法。從而激發起學生對物理學習的興趣、求知慾和求成欲；並使學生進一步認識到物理實驗在學習和研究物理學中的作用。在此基礎上，任課教師向學生宣佈這次教改實驗的計劃、措施和意義以及學校制定的實驗室制度和儀器損壞賠償制度；並由學校專門組織實驗班學生家長召開“物理實驗知識專題講座”報告會。讓學生和家長都能充分了解學生實驗在物理教學和培養學生能力、提高學生素質中的作用以及在這批學生中推行該教改實驗的意義和配套措施。以取得學生及家長的積極配合和支援，從而保證實驗的順利實施。
2．具體操作過程
第一步：根據著名教育學家沙塔洛夫提出的“理論知識起指導作用”的原則。首先由教師在講授每章（或單元）前精』心設計和編制出該部分內容的“資訊綱要圖表”——主要是把準備講授內容中涉及的實驗及所用器材（包括學生能自己準備的隨堂實驗或小實驗器材）、需要觀察的現象（或記錄的資料）以及引導學生通過實驗歸納、總結物理概念或規律的問題；本章（或單元）要求掌握的知識點及各知識點之間的聯絡等內容提綱攀領、簡明扼要地表示出來，給學生提供依靠點。然後指導學生以“資訊綱要圖表”為引導用1-2節課時間自己閱讀本章（或單元）教材，使學生初步瞭解這一章（或單元）涉及的'實驗及所用器材，要求掌握和知識點和知識結構總體框架。
第二步：在學生對將要學習章節（或單元）內容從總體上初步瞭解的基礎上，任課教師和實驗員要做好實驗前的一切準備工作。如把這部分內容中用到的實驗器材在檢查無故障後到實驗室內的專用儀器櫥中；任課教師組織學生到實驗室以實物為例為學生講授各種儀器的用途使用方法和使用注意事項等效任課教師組織學生到實驗室分組輪流操作各個實驗（主要指由演示實驗轉變成的學生實驗）。在實驗過程中放手讓學生根據預習和“住處綱要圖表”提供的資訊自己確定所要操作實驗的順序，自己選擇實驗儀器自己設計實驗方案並按實驗要求獨立操作實驗和記錄觀察到的實驗現象（或資料）。最後由教師引導學生對實驗資料和實驗誤差進行分析處理，並由學生自己通過討論初步設計完成每個實驗的實驗報告。
第三步：在學生初步完成實驗報告的基礎上，教師再根據指導學生實驗和檢查實驗報告獲得的反饋資訊，以學生通過實驗獲得的事實性實驗依據（實驗報告）為線索，引導學生學習新知識。並要求教師在授課過程中對刻度尺、天平、量熱器等測量儀器的使用方法、操作規範要求高的實驗和電學部分中電路圖的連線、儀表的使用、電路故障的排隊等複雜實驗在講授新課過程中高標準、嚴格規範地為學生演示一遍，把實驗中應注意的事項給學生強調清楚，為學生課的演示實驗，可以變為隨堂實驗，選擇適當時機穿插在講授新課過程中指導學生操作完成。並鼓勵學生開展小製作、小創造、小發明和撰寫小論文等活動。這樣才能真正使學生在學習過程中通過實驗創設問題情境；通過對實驗的操作、觀察和思維來發現問題。在教師的指導下討論、修正自己的認識、取得共識、進而得出正確的結論並加以應用。
第四步：在講授完一章（或單元）的內容後，再引導和發動學生利用課外活動、科技活動或自習課等外時間在規定期限內隨時向實驗員申請到實驗室，在實驗員的指導和監督下，嚴格按實驗要求，重新規範操作一遍由演示實驗變成的學生實驗，並把授課前完成的每一個實驗報告作以修正和補充。這樣不僅能使學生在實驗過程中通過積極動手、動腦、獲得直接經驗，更有助於學生對已掌握的物理知識的鞏固、深化和應用。
四、教改實驗的特點和作用
1．通過改變實驗室管理方式和傳統授課模式，改變了原來做演示實驗和分組實驗時完全由教師操作或只有極少數學生能操作實驗，大多數甚至是全體學生只能看實驗的教學狀況，給每個學生都提供了自己動手操作實驗的機會。這樣必然使學生自然而然地產生一種“自主、平等、進而主動”的心理作用；再加上物理實驗本身都有較強的趣味性和探索性。故對激發每個學生對物理學習的興趣，培養學生主動參與，積極探索的精神和訓練培養學生動手做、動腦想的習慣和能力都會產生極其重要的作用。
2．在這次實驗改革中注重了學生預習五一節的教學。通過教師精心設計的“資訊綱要圖表”指導學生預習，為學生的實驗過程和新知識的學習過程做好知識儲備。這樣對培養學生獨立思考、自我探究的習慣和自學能力、自我發展能力都大有裨益。
3．通過這次實驗教學改革，給學生提供了充足的實驗操作練習時間，並且使教師在實驗過程中能放手讓學生獨立操作完成每一個實驗和指導學生獨立設計完成每一個實驗報告。從而使學生對實驗原理的理解能力、對實驗儀器的選擇。
