全员参与,全面提高
【摘要】实验在物理课的教学中占有非常重要的地位,但只有分组实验才充分体现了现代教学过程的全员参与——不仅指学生也包括教师，每时每刻都在投入着智慧与心力，让每一个学生都能体会学习的快乐与收获，同时，对教师也有一定程度的提高。
【关键词】参与；分组；合作；探究
物理实验的主要形式有：演示实验、边教边实验、课外实验、分组实验等，它们在物理课的教学中发挥着各自不可或缺的作用，但只有分组实验才充分体现了现代教学过程的全员参与——不仅指学生也包括教师，每时每刻都在投入着智慧与心力，对学生能力的锻炼和提高也是其它实验所不能比拟的。下面我就结合自己十几年的教学工作谈谈分组实验对教师的基本要求，学生应该做些什么，以及能得到提高。
一、教师在分组实验中的地位和作用
学生是学习的主体，教师是学习的主导，实验能否顺利进行，进行到何种程度，达到什么样的效果，这与教师的引导和指导是截然不可分割的。教师在一节分组实验中的主要作用包括哪些呢？我认为不外乎以下几个方面：
1、分好实验组。
分组是重要而且首当其冲的一环，合理而有效的分组不仅能保证学生积极的全员参与，而且对实验效果及以后教学工作的开展、学生积极性的调动都是值得重视的。教师在分组时要充分考虑到学生的已有知识、生活经验、兴趣爱好、动手能力、性格互补、教学设施条件等。如，我校有24个实验台，每班学生为40¬¬—50个，一般分组时以2人一个实验台为一个小组，每相邻4个实验台8人为一个大组，以便学生在实验过程中互相讨论、交流，取长补短。
2、布置任务。
实验前，教师要向学生提出预习要求，学生应按要求去预习，通过预习要求学生做到：
A、明确实验目的、原理和设计思想，领会实验的步骤和方法。
B、了解所用器材的性能和作用，并知道仪器的使用方法和注意事项。
C、做好实验前的其他准备工作（如做纪录、写报告等）。
预习是顺利完成实验课不可缺少的阶段，抓好预习能防止实验走过场，也是
调动学生积极性的一个步骤。为此，教师要高度重视，作到要求明确、检查严格。有些实验还可以先提出几个思考题，供学生预习时思考、讨论，也可以作为教师检查提问用。
3、指导。
在学生做实验过程中，教师要巡视指导，也可以深入1-2小组，但要启发诱导，注意培养学生解决问题的能力。这个阶段要求学生作到：
A、要能检查和调整所要用的仪器，并能选用实验器材，进行组装。
B、能按操作规则进行实验操作，并能准确进行观察、读数和记录。
C、要能手脑并用，克服困难，排除某些障碍等。
D、要认真严肃，一丝不苟，实事求是地进行实验，同时还要保持安静和有条不紊的实验环境。
操作阶段是培养学生实验技能的关键阶段，抓好这个阶段是培养学生实验技能和科学方法重要一环。
4、总结。
这个阶段要求学生做到会处理测得的数据、分析实验的结果，写好实验报告和整理好所用实验器材。教师要启发学生把实验结果提高到理论的角度，也可以让实验结果比较好的小组报告实验情况，然后进行分析对比，对实验结果差的组要弄清楚是误差还是错误，属于错误要进行重做或改进，属于误差要分析原因，提高认识，要防止为得到一个好结果而不惜弄虚作假，拼凑数据，要引导学生尊重事实，一丝不苟的严谨作风。学生不经教师同意，不准离开实验室，对损坏与丢失的仪器要酌情赔偿，以养成学生认真负责善始善终的好习惯。
实验报告在开始阶段应提出明确规格，而且要严格要求学生按规格写报告。有了一定基础后，可以让学生练习设计表格，写出完整的实验报告。
二、学生在分组实验中应明确的任务
1、预习。
俗话说：“早起的鸟儿捉虫多”，学生对学习新知一定要有提前预习的习惯，如果等到实验开始了才去看书，一定是事倍功半，达不到理想效果的。如《测小灯泡电功率》，实验前如果不能弄懂需要哪些器材，各器材有哪些用途，实验时肯定是手忙脚乱，一塌糊涂，结果是可想而知的。
2、探究。
科学探究的过程通常包括：“提出问题——做出猜想——设计实验——进行实验——分析论证——得出结论”等六个环节。学生一定要严格按照实验程序一步步进行，切忌马马虎虎，走过场。下面具体谈谈每一环节学生应做到的事项：
（1）提出问题。
提出一个问题往往比解决一个问题更重要。学生应在教师的指引下多角度思维，多提出问题，而不要照搬资料，千篇一律。如《测量小灯泡的电功率》，通过教师的引导，学生可以提出的问题有：电功率与小灯泡的亮暗有什么样的关系？小灯泡的亮暗与电路中的电流有什么样的关系？或者电功率与加在小灯泡两端的电压有何关系？等等，只要合理即可，但一定是经过自己的观察、思考提出来的。
（2）做出猜想。
没有天才的猜想就不会有科学的进步，也不会有人类社会的今天，许多伟大的科学成就都是从异想天开开始，然后经过伟大人物的一遍又一遍的实验，最后才成为现实的。要让你的头脑展翅飞翔，然后再回到课堂，通过自身的探究进行证实。如《探究凸透镜成像的规律》，学生可以做出各种猜想：凸透镜会成实像也会成虚像，像的大小与物距有关系，像的大小与物距无关，凸透镜在任何情况下都能成一个像，凸透镜有时候不会成像等，究竟谁的说法更有道理，事实胜于雄辩，实验之后最后再作定夺。
（3）设计实验。
下面的实验怎样进行，关键是看怎样设计，也是培养学生做事按程序进行的很好的一个途径。如《浮力的大小与什么有关》的探究实验，很多地方的资料给出的步骤为：1、把溢水杯放在水平桌面上，用水将溢水杯注满；2、用细线栓住物块，用弹簧测力计测物块在空气中的重力G；3、测出空桶的重力G桶；4、把物块轻轻放入溢水杯中，使排出的水全部流入小桶中，读出物块在水中时弹簧测力计的示数 F，并计算出它所收到的浮力F浮=G-F；5、测出小桶和水所受的总重力G总并计算出它所排开水所受的重力 G排=G总-G桶 ；6、比较F浮与G排的大小。许多学生好不怀疑地选择了上面的步骤，但是一些细心的同学就指出上述步骤的不足：2和3步骤可以互换，这样可以避免两次系细线，我觉得这样很好，就对他们进行了表扬，并希望其他同学能够效仿。另，电学实验中电路图的设计是非常重要的，还要根据实验要求合理地设计表格，表格中要包含所测数据、实验次数、实验现象等，缺一不可。
（4）进行实验。
进行实验时一定要细心，要严格按照程序，各种仪器的操作要按照要求，读数时姿势要端正，记录数据时要注意单位，如《测小灯泡电功率》，实验开始前要检查电路是否断开，滑动变阻器阻值是否置于最大处，电压表、电流表正负接
线柱是否接反，量程选择是否合适等，在小组内要互相监督，互相帮助，遇到不懂的要问老师。
（5）分析论证。
学生要处理测得的数据、分析实验的结果，要把实验结果提高到理论的角度，对实验结果差的组要弄清楚是误差还是错误，属于误差要分析原因，属于错误要进行重做或改进，提高认识，要防止弄虚作假，拼凑数据，要养成尊重事实，一丝不苟的严谨作风。
（6）得出结论。
此时，实验已接近尾声，其实是在步骤（5）的基础上把规律用语言叙述出来。用规范、简短、名了的语言，把规律用一两句话准确无误地表达出来。 并和其他小组放到一起进行交流评估，取他人之长，补己之短，最后以实验报告的形式完成书面作业。
三、共同分享的成果
通过直接而真实的分组实验，达到了教师和学生的全员参与，为融洽师生关系的建立打下了坚实的基础，同时又对大家都有所提高。
1、对教师而言。
（1）通过实验明确研究对象，提供感性材料，为讲授基础知识服务：
（2）通过实验，培养学生实验能力、科学方法和作风以及良好的道德品质；
（3）通过实验培养学生的学习兴趣和愿望。
教师必须把自己放在和学生一样的探究者的位置上，既是活动的组织者和指导者，同时也是活动的参与者。形成一个良好的融合状态，使学生在开放的环境中以活跃的思维去解读情境，以大胆的观点去进行师生、生生的质疑，在宽松、和谐、民主的探究氛围中完成探究过程。 在初中物理分组实验教学中，不仅要教给学生物理知识，更重要的是要引导学生经历一次物理学知识的“再发现”的过程，从而培养学生获取新知识的能力，收集和处理信息的能力，分析和解决问题的能力；培养他们团结协作、创新开拓的精神；培养他们实事求是的科学态度和严谨的治学作风；培养他们从生活走向物理，从物理走向社会，献身科学，服务社会的意识。
2、对学生而言。
（1）提高观察物理现象、总结物理规律的能力。
物理现象在我们的生活中可谓无处不在、无时不有，关键是你是否去留心进行了观察，观察之后能否进行合理的分析，分析之后能否用简练的语言表述出来，在探究课中，你可以通过与另外同学的比较，也许就能发现许多过去忽视的东西，从而使你视野大大开阔。
（2）提高学生多角度思维、分析问题的能力。
有一些问题有时有很多解决途径，还有许多问题有时有相似的解决途径。如在测定盐水的密度的实验中，学生设计了四种方案，通过分析比较，最后在教师的引导下统一为这样的步骤：1、先测空烧杯质量M1，再测盐水和烧杯总质量M2，然后把盐水倒入量筒中测出盐水的体积V，计算出盐水的密度；2、先测空烧杯质量M1，把盐水倒入量筒中测出盐水的体积V，再把盐水倒入烧杯中，测盐水和烧杯总质量M2，计算出盐水的密度；3、先测盐水和烧杯总质量M1，然后将部分盐水倒入量筒中测出量筒中盐水体积V，再测出剩余盐水和烧杯的质量M2，最后根据公式P=M1-M2/V计算盐水的密度。但在计算结果出来以后会发现，每组的结果都不一样，要在教师的引导下思考可能产生的误差及误差的大小，实验是否存在错误，是否需要重做。又如，测小灯泡的电功率、测小灯泡的电阻、测小灯泡的电流三个实验，实际上可以放到一块儿做，留心的学生会发现只要线路稍加改动，就可以做完全部实验，而不必再一个一个地进行，及节省了时间，又学会了变通，达到了举一反三的效果。
（3）掌握科学方法养成科学作风。
初中物理课中经常运用到的实验科学方法不外乎这几种：即、控制变量法、类比法、理想化推论法、模型法转换法和等效替代法，在初中物理实验中教师要引导学生去逐步掌握。控制变量法常常采用控制因素（变量）的方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题，而只改变其中的某一个因素，从而研究这个因素对事物影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法。它是科学探究中的重要思想方法，广泛地运用在各种科学探索和科学实验研究之中。许多分组实验都用到这种方法。如欧姆定律、测小灯泡的电功率、焦耳定律等。其它实验方法虽不及控制变量法用得多，但也需注意，在次不再赘述。科学作风就是在实验中按操作规程去进行操作，实验时必须忠于事实、忠于数据，不可弄虚作假。每个学生都要养成科学作风。
（4）养成学生团结协作、开拓创新的精神。
常言说得好“一个篱笆三个桩，一个好汉三个帮”，要想干成点事情，很多情况下并非一个人的力量所能达到的。因此，从小养成合作意识是非常重要的。在分组实验中，这是一个最佳时机。通过分组，明确自己的角色，在实验中分别扮演设计者、实验者、观察者和检验者，然后共同总结实验中成功的地方、失败的地方和有待改进的地方，体会到“两人智慧胜一人”，并在实验中不断发现新的方法，新的途径，突破前人的框架，以便将来有所作为。
（5）养成从生活走向物理、从物理走向社会的意识。
物理来源于生活，要求学生学把看到的现象、学到的知识与生活联系起来，并从内心深处产生一种学好科学技术造福于整个人类社会的愿望。如，学完电功，可以计算自己家的用电量以及要交的电费，学完能源，可以让学生调查当地能源的利用状况以有效的节能措施，并想办法为当地节能做出贡献。只有这样，我们培养出来的学生才是社会建设的栋梁之才，才是我们所需要的一代新人。
【参考文献】 1、《世纪之交的物理教育研究》，中国物理学会教学委员会中学分会编，上海科学技术出版社
2、《开放式课堂教学法研究》，张汉昌、赵菡主编，河南大学出版社； 3、《外国教育家评传》第三卷，赵祥麟主编，上海教育出版社；
4、马文蔚等主编《物理学》(高等教育出版社 2002)
5、徐亚芬《新课程中教师行为的变化》（首都师范大学出版社2001年版） 6、《中学物理实验教学》（高等教育出版社 2000年版）
