物理边学边实验的教学

第三节　物理边学边实验的教学

边学边实验教学是学生在教师指导下，一边学习一边进行实验的一种教学组织形式。边学边实验，既非教师动手的演示实验，也不同于学生的分组实验。这类实验根据实际需要，可以在情境创设中、科学探究中、巩固训练中运用，时间可长可短，实验可大可小，不一定使用正规实验室，也不必履行“预习—实验（操作）—报告”的完整实验步骤，它可以更好地调动学生学习的积极性。相比演示实验和分组实验，边学边实验有其独特的优点。

一、边学边实验的特点

边学边实验除了具有实验教学的一般特点外，相对而言，它更有利于发挥学生学习的主动性，也能弥补演示实验和学生分组实验的局限。

（一）有利于发挥学生学习主动性

边学边实验的教学就要求学生边学习边实验，这就改变了教师讲、学生听，教师写、学生抄，教师做、学生看的那种因学生处于消极地位而使课堂气氛沉闷的情况，突出了学生学习的主体地位。由于学生在学习过程中，自己做实验，还可以讨论对话，因此他们学习的主动性、积极性就能得到较好的发挥。

（二）可以弥补演示实验和分组实验的不足

边学边实验可以弥补演示实验和学生分组实验的不足。演示实验主要是教师为学生提供感性认识的过程，学生一般没有自己动手活动，只是看演示。如果把演示实验改为学生的边学边实验，既能使学生有动手实验的机会，培养学生的实验能力，又能提高学生的学习兴趣和主动性。学生分组实验一般都安排在新课或一个单元教学之后进行，与课堂教学内容结合不够紧密。学生对实验的注意力常常集中在操作上，教师则往往忙于协助学生排除故障。教学往往难以无法达到一个好的效果。采用边学边实验的教学，学生在教师的指导下边看、边学、边实验、边思考、边讨论，学生学习积极性高，思维强度高，教学往往也有好的效果。

二、边学边实验的教学形式

边学边实验的教学一般在课堂里进行。进行边学边实验教学可以根据教材、学生以及器材的实际，采用多种方式进行。

（一）创设教学情境

边学边实验可以用于创设教学情境，达到设疑引探的作用，起到激发学习兴趣的效果。例如，在讲“惯性”概念之前，可以请学生做一个简单实验。在课堂桌边放一纸条，纸条上放一个钢笔帽或其他圆珠笔帽，慢拉纸条时，会发生什么现象？快拉纸条时又会发生什么现象？让学生边实验边思考，从而引出“惯性”新课。又如在“静摩擦力”教学时，让学生做“拉两本页码交叠起来的杂志或课本，拉不开”的实验，然后启发学生思考：为什么拉不开两本页码交叠起来的杂志或课本？这样自然进入到静摩擦力的教学。

（二）用于形成概念或得出规律

边学边实验可以安排在课的教学过程中，用来帮助学生形成物理概念或得出物理规律，起到启发、帮助学生理解概念，解决疑难问题的作用。例如在“声音的产生”教学时，可以让学生双手互击，发出声音；用手触摸自己发声时的喉结，感到喉结的振动，体验“声音是物体的振动产生的”。又例如在“平面镜”的教学中，可以用边学边实验让学生得出成像规律。教学时先提出问题——“像与物究竟有何关系？”在引导学生设计探究的实验方案时，重点思考实验中的关键点——“如何用另一支未点燃蜡烛找到像的位置？”在学生充分讨论的基础上，进行实验，得出成像规律。

（三）用于课堂复习巩固之用

在课堂小结时运用一些实验，一方面可以使复习巩固的学习活动变得多样化，有利于活跃课堂气氛，另一方面可以学以致用，有利于知识的巩固和深化。例如，研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关系时，学生边学边实验筷子提米。在玻璃杯里装上大半杯大米，把一根筷子插在中间，将米压紧，在继续往里加少许水，等一会儿，拿起筷子就可以把装米的玻璃杯提起来，做做看，想想这是这节课所学的哪些知识点。

有些边学边实验可以扩展到课外，如学习了光现象的知识后，可以布置学生课后测量学校旗杆的高度，学生们能想到多种测量旗杆高度的方法：如有利用影子进行测量的，有用平面镜进行测量的，还有用照相机进行测量的等等；其中，应用的物理知识很多：涉及长度的测量、光的直线传播、光的反射、凸透镜成像等。

总之，边学边实验可以用一整节课时，也可以用半节课或几分钟。根据教学的需要，它可以灵活方便地运用于教学的每个环节。但由于学生在课堂上边学边实验不会像教师做演示那么顺利，可能会出现意想不到的过程或事件，这就要求教师要课前做好充分准备，并要在教学灵活地应变。

三、根据教学实际进行边学边实验

要根据教学需要和实际，决定是否采用边学边实验以及怎样进行边学边实验。根据教学经验，一般可以将要求不是很高的演示实验改为边学边实验，也可以将教材中某些小实验和实验习题改为边学边实验，也可以将某些学生验证性的分组实验改为探索性的学生边学边实验。

（一）将要求不高的演示实验改为边学边实验

可以将要求不是很高的演示实验改为边学边实验。例如，在大气压强概念的教学时，可以让学生做一个简单实验：找一根一端封闭的笔管，把笔管内的空气吸出来，然后压在嘴唇上，笔管不会掉下来。让学生思考这是为什么。结合教师演示“覆杯实验”：把一个玻璃杯装满水，在用硬纸片盖好并倒转，硬纸片不会掉下来。经过以上两个小实验，让学生亲自感受一下大气压的存在，有助于学生理解大气压的概念。例如在“物体的沉浮条件”的教学时，原本用铅皮和铅盒来演示物体的浮沉条件的演示实验，可改由学生边学边实验。让学生在课前准备好一支空牙膏管（尾端剪开）和一只玻璃茶杯。实验时，先让学生把牙膏管捏扁放在水杯里，它在水中下沉；然后将牙膏管鼓起一些，它就能上浮。让学生思考：为什么同一重量的牙膏管既可以下沉水中，又能上浮在水上；物体的沉浮条件究竟是什么。实际上，物理教材中不少演示实验教师都可以创造条件让学生在课堂上动手做实验。

（二）将教材中某些小实验和实验习题改为边学边实验

也可以将教材中某些小实验和实验习题改为边学边实验。例如在“力的测量”教学时，可以让学生进行制作橡皮筋测力计的小实验。再如用纸盒能将水烧开的小实验、不透明物体的后面有影子、反复弯折铁丝，弯折处会发烫等实验习题，都可以配合新课教学作为学生边学边实验的内容。又例如在学习“功率”时，可将教材安排的“登楼”测功率的小实验改为边学边实验。让学生自己设计实验，亲自动手测量、计算自己登楼时的功率是多少马力，加深对功率这一概念的理解，对功率的单位也有了一些具体观念，较好地解决了“功率”这一教学上的难点。

（三）将某些分组实验改为边学边实验

学生分组实验验证性的居多，有些可以改为探索性的学生边学边实验。例如初中物理的“质量的测量”及分组实验“用天平称物体的质量”，可以改为边学边实验教学。“电磁继电器”的分组实验，就可以采用边学边实验教学。在边学边实验的教学中不仅让学生学会了电磁继电器的原理，而且还让学生熟悉和操作电磁继电器。

进行边学边实验的教学需要一定的实验器材和仪器。这给开展边学边实验教学带来一定的困难。但是由于边学边实验一般都比较简单，多数都是定性的，有些定量的实验精确度要求不高，因此，大部分边学边实验的仪器都可以因地制宜，动员师生合作开发制作。边学边实验的器材和仪器要做到“五不一保证”，即仪器不宜复杂，操作技能要求不宜过高，实验规模不宜过大，一次实验所用仪器数量不宜过多，实验时间不宜过长；实验安全要有保证。