實驗是物理教學的重要組成部分。通過實驗，不僅構(gòu)建起嚴謹、科學、系統(tǒng)的學科知識體系，而且也是學生發(fā)現(xiàn)物理現(xiàn)象、探究物理原理、獲取物理知識、提升科學素養(yǎng)的重要路徑。在初中物理教學中，根據(jù)教學目標、內(nèi)容以及教學策略的不同，可以把實驗教學分為以下三類范式：
一、技能型實驗教學范式
物理實驗通常要借助于一些基本儀器。以幫助學生正確使用儀器進行觀察、測量和讀數(shù)為主要內(nèi)容的實驗教學，我們稱之為技能型實驗教學范式。其目標在于讓學生了解物理實驗儀器的構(gòu)造、原理、用途，掌握儀器的量程、使用方法和使用規(guī)則，并能熟練、正確地讀數(shù)。初中階段的基本儀器包括刻度尺、量筒、游標卡尺、螺旋測微器、秒表、天平、溫度計、測力計、壓強計、打點計時器、安培表、伏特表、滑動變阻器、電阻箱、萬用表歐姆檔等。技能型實驗教學流程包括教師講解??操作示范??學生模仿??訓練與矯正等環(huán)節(jié)。
教師講解，主要是介紹這些基本儀器使用方法，一般應抓住測量儀器的共性來加以教學，如量程、調(diào)節(jié)零點或校正零點、正確讀數(shù)等操作示范，即教師應根據(jù)儀器的構(gòu)造原理，準確清晰地向?qū)W生展示儀器的使用方法和使用規(guī)則。如：天平是根據(jù)桿杠原理構(gòu)成的，使用前和秤量時都要做到橫梁平衡，嚴格保護刀口。溫度計是利用液體的熱漲冷縮性質(zhì)制成的，所以，根據(jù)熱平衡原理，測量液體時，溫度計不能離開液體，而且要在溫度計內(nèi)液柱穩(wěn)定時讀數(shù)，等等。在詳細講解、規(guī)范操作示范的基礎(chǔ)上，還要讓學生模仿操作，反復訓練，通常應從以下幾個方面培養(yǎng)學生實驗技能：
一是培養(yǎng)學生分析實驗的一般原理、選擇實驗儀器及實驗方法的能力；二是培養(yǎng)學生正確調(diào)整和安裝實驗儀器的能力；三是培養(yǎng)學生正確記錄實驗數(shù)據(jù)、了解誤差概念，并學會初步進行運算和分析得出正確結(jié)論，撰寫實驗報告的能力；四是養(yǎng)成學生良好的實驗習慣，包括愛護儀器，遵守安全操作規(guī)則和尊重實驗事實的習慣等。在此過程中，教師還要即時了解學生實驗技能掌握情況并加以矯正。
二、驗證型實驗教學范式
物理學是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學，物理學科中的基本概念、定律、原理往往也是在實驗的基礎(chǔ)上建立起來的。在教學中，為了幫助學生比較清晰發(fā)現(xiàn)一些物理現(xiàn)象，弄清掌握物理知識結(jié)論及其形成過程，我們常常借助于實驗來驗證學科知識結(jié)論及結(jié)論形成的過程，所以我們稱之為驗證型實驗教學范式。驗證型實驗通常有這樣一些特點：一是注重實驗預設(shè)，也即實驗所應用的儀器、操作步驟、實驗結(jié)論都是由教材或者教師進行預先設(shè)計，學生沒有太多自主權(quán)，也不需要教師和學生的創(chuàng)造性。比如在初中物理教材中，就有《驗證機械能守恒定律》等實驗等教學內(nèi)客；二是重視教師的示范與引導作用，學生通常是按部就班地進行驗證實驗，嚴格按照教師示范步驟和規(guī)定的實驗程序進行；三是關(guān)注學生的求同思維，實驗之前要求學生提前預習，使學生對實驗的目標、要求，實驗得出的數(shù)據(jù)都有一明確的指向；四是實驗成功與否的評判標準唯一，也即實驗結(jié)論與物理理論是否一致，如果有所偏頗，則要求學生從自身查找原因，改進實驗，以達到預設(shè)效果。驗證型實驗常常與教學過程緊密結(jié)合，其組織策略主要分為教師演示實驗、學生的隨堂分組實驗兩種。演示實驗由教師進行實驗操作示范，教給學生正確的實驗方法和過程。不僅包括了儀器使用、實驗步驟、操作、讀數(shù)和記錄數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)處理、分析和推理，還包括實驗結(jié)果的分析等。在分組實驗中，要充分發(fā)揮了教師的主導作用，先介紹實驗目的、方法及注意事項，學生在教師的步步指導下，逐步完成實驗，驗證科學結(jié)論，幫助學生理解物理概念，靈活運用物理知識解決相關(guān)問題。
三、探究型實驗教學范式
技能型實驗、驗證型實驗教學在初中物理實驗教學中不可缺少，但如果我們總是沿著教材路線要求學生完成知識的構(gòu)建，再讓學生在此框架內(nèi)進行實驗，那并小是真正意義上的科學實驗，而只是一種機械重復的操作，有悖于物理教育的本質(zhì)要求。為此，當我們把“探究性學習”的思想引入初中物理實驗教學，就構(gòu)成了探究型實驗教學范式。其價值在于拓展了物理實驗探究的時空，完善了實驗探索過程中思維過程，強化實驗理論研究和移植應用的整合功能探究型實驗通常經(jīng)歷了“提出問題??猜想與假設(shè)??設(shè)計實驗??進行實驗??分析與論證??得出結(jié)論”的過程，實驗目的既可以是對已成定論的物理知識驗證，但所采用的實驗方案、方法不同于教材或老師示范內(nèi)容；也可以是對已成定論的物理知識的懷疑與挑戰(zhàn)，其強調(diào)的是學生創(chuàng)新精神與實踐能力的培養(yǎng)。探究型實驗并不是有一些教師按照“探究過程要素”機械地實踐探究過程的每一步，告訴學生如何進行探究，要研究什么問題，用什么方法研究，怎么樣研究，等等，從而使學生沒有自己嘗試對科學問題做出具體解釋的體驗、沒有對自己和他人的解釋進行評價的機會。
探究型實驗強調(diào)靈活多變，這類實驗教學可以在課內(nèi)進行，也可以延伸到課外，可以使用實驗室所配置的器材，也可以自自制教具，甚至可以使用我們?nèi)粘Ｉ钪械默F(xiàn)有一物。如用汽水瓶做大氣壓實驗，用水和玻璃做光的色散實驗，用梳子和小木棍來做音調(diào)跟振動快慢的關(guān)系實驗等。關(guān)鍵在于突出學生主體，激活學生好奇心、求知欲，關(guān)注學生創(chuàng)新精神和實踐能力的培養(yǎng)。
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