重视实验反思 实现高效教学

实验是物理学的基础，学生分组实验是其中的一种重要形式.在平时的物理分组实验教学中，教师和学生都比较关注实验的准备、操作的过程和结论的获得，而忽视了实验的反思和总结.提到教学反思，似乎只是教师自己的事情，其实不尽然，教师有计划、有目的、有组织地引导学生对自己的实验设计、探究过程、原理方法和结论进行反思，发现不足，对学生进一步理解实验、完善实验、创新实验起着重要的作用，也有利于学生对物理知识、规律的理解和掌握以及实验能力的提升，从而真正实现高效教学.笔者结合自己的工作实践，认为教师可以在以下几个方面引导学生对实验进行反思.

1 对制定的实验方案的可行性可操作性进行反思

例如：在开展“测盐水密度”实验时，为充分发挥学生的主观能动性，笔者鼓励学生以小组为单位探寻了多种实验方案.第一种实验方案：（1）用天平测出空量筒的质量；（2）在量筒中加入适量的盐水测出总质量；（3）读出量筒中盐水的体积；第二种实验方案：（1）测出空烧杯的质量；（2）在烧杯中加入适量的盐水测出总质量；（3）把烧杯中的盐水倒入量筒中读出盐水的体积；第三种实验方案：（1）量筒中加入适量的盐水读出盐水的体积；（2）测出空烧杯的质量；（3）把量筒中的盐水倒入烧杯中测出总质量；第四种实验方案：（1）在烧杯中加入适量的盐水测出总质量；（2）把烧杯中的盐水倒入量筒中测出空烧杯的质量；（3）读出量筒中盐水的体积.针对这么多的方案，适时引导学生能否完成实验，能否能有效减少误差等可行性、可操作性方面进行交流、评估，从而确定了最优化的实验方案.学生在此过程中通过小组合作学习并掌握方法，树立实事求是、严谨的科学态度和不断探究的科学精神，领会科学探究的真谛，从而培养科学探究的能力，提高学生的科学素质.

2 对实验原理方法的多样性进行反思

由于完成同一实验目的的原理和方法具有多样性，教师通过引导学生对实验原理多样性的反思，将起到促进学生对所学知识的联系与理解，并能有效训练学生思维的可变性、迁移性、灵活性、发散性、创新性.例如：在探究电流的热效应实验中，是通过观察比较加热相同烧瓶、相同质量的煤油、升高的温度来比较电热的多少的，为什么没有选择比煤油易获得又便宜的水呢？学生思考后认识到水的比热容较大，相同条件下加热升温不明显，加热的载体选择水不合适.那么有没有比加热煤油更简单的方法呢？经过同学们的交流讨论，有同学说气体的热胀冷缩现象比液体明显，我们可以直接加热瓶内的空气！笔者反问同学们，这个方法可以吗？学生思考后一致说应该可以呀！这时教师不失时机地向学生展示实验室的焦耳定律演示器，它就是采用加热空气的方法来比较电热的多少的，笔者不失时机地表扬了他们刚才的想法非常大胆，有创意！通过这样的反思，使学生深刻地认识到， 对实验方法的创新并不是科学家的专利，只要勤于思考，学生也能对课本上的实验进行创新，学生也能进行发明创造！再比如测浓盐水的密度最常用的方法是用天平和量筒分别测出质量和体积，带入密度公式计算.如果没有量筒，给你一杯足够多的水，能否用刚才的器材测出浓盐水的密度？如果没有天平和量筒，只给你一个弹簧测力计、一杯浓盐水、一杯水、细线和一个金属块，还能测浓盐水的密度吗？通过这些实验方法的多样性的思考，既能将知识活化，又能同时有效培养学生的创新能力.

3 对实验数据处理方法的正确性进行反思

实验数据是对实验定量分析的依据，是探索、验证物理规律的第一手资料；数据处理是指从获得的数据得出结果的加工过程，包括记录，整理，计算，分析等处理方法.正确处理实验数据也是一种重要的实验能力.对实验数据处理的方法进行反思，有助于提升实验数据处理的能力.例如，在探究杠杆平衡条件的实验中，通过三次实验测量并记录了动力F1、动力臂L1、阻力F2、阻力臂L2之后，那我们如何处理数据发现规律呢？学生通过实验过程已经体验并认识到，无论动力或阻力，力越大，力臂越大，其产生的转动效果就越明显.那么在处理数据时是将力和力臂相加，还是将力和力臂相乘呢？通过讨论让学生认识到不同单位的物理量是不能相加减的，因为没有物理意义，却可以相乘或相除.再比如，伏安法测定值电阻实验中，记录了不同电压下的电流值，算出了几个电阻值，最后求它们的平均值作为待测定值电阻的阻值.那么测出白炽灯泡在不同工作电压下的电阻后，能否求平均值呢？在测出白炽灯泡在不同工作电压下的电功率后，能否求它们的平均值？通过这样的反思使得学生真正理解和掌握求平均值这种数据处理的方法，而不是死记硬背方法.近年来，中考物理试卷中也逐渐加大对中学生这方面能力的考查，比如， 2012年扬州市中考物理试卷第28题第四小问，笔者参加了中考阅卷，据统计，整个扬州市的学生答对率低于29%，可见学生在这方面能力是多么的缺失，这是否与我们平时的物理教学对这方面关注不够有关呢？应当引起我们物理教师认真反思，改进物理实验教学.

4 对归纳的实验结论的科学性进行反思

例如：在探究物体重力大小与质量关系的实验中，由实验数据最后发现G/m=9.8 N/kg.同学归纳的结论有“物体受到的重力的大小与物体的质量大小成正比”，也有同学归纳的结论是“物体的质量大小与物体受到的重力大小成正比”，针对这种情况，教师要及时引导学生对上面两个结论进行反思，物体的质量是物体所含的物质的多少决定的，质量与物体所受重力的大小是否变化以及物体受不受重力无关，比如，将一瓶罐头带到太空，受到的重力大大变小了，但质量不变，因此前者的结论才是科学的正确的结论.通过这样的反思让学生体会到，物理公式不能当成数学公式来理解，一定要从物理量的物理意义的角度来理解它们之间的关系.

5 对实验中的注意事项的合理性进行反思

每一个实验都有其注意事项，教师要积极引导学生围绕实验注意事项进行反思，认识错误操作的危害，从而养成正确规范操作的良好实验习惯.例如：在“测小灯泡的电功率”实验中的注意事项有：在连接电路时要将开关断开；电压表和电流表使用前要调零，量程要选择适当，正负接线柱不能接反；合上开关前，要将滑动变阻器的滑片移到阻值最大端等等，让学生反思，如果不这样做，会出现什么问题.通过这样的反思，可以将实验注意事项内化为学生的实验素养.

6 对小组合作的有效性进行反思

实验后要反思每个组员是否各司其职，各尽所能，是否使实验有序进行，是否学有所得，在以后的实验中如何改进使合作更为有效.诺贝尔奖颁发以来的获奖者中，2/3的科学家是与他人合作而获奖.《国家课程标准》中也明确提出培养学生的合作意识.在物理分组实验中对合作情况进行反思，可提升合作的有效性，培养学生的合作意识，提高学生的合作能力.

总之，通过实验后教师引导学生的反思，可有效提升学生在优化实验方案、创新实验设计、科学规范操作、正确处理实验数据、归纳总结实验规律和合作交流的能力，更能深层次地培养学生的创新意识和创新能力，实现高效课堂教学.同时，也能极大地促进教师自身实验素质的提高，实现教学相长.因此，教师引导下的学生对实验的反思应当成为教师进行高效实验教学的倍增器.