发布时间：2023-03-22 17:39:15
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［摘要］本文介绍了在校内实施的“加强学生实验，培养学生物理实验素养和能力”的教改情况，探索改进、完善后的教改实验对全面提高学生素质的作用。
［文献标识码］A［文章编号］1002－5308（2000）03—0012－04［中图分类号G633．7
为切实推行素质教育、全面提高学生素质。自1997年8月开始我们诸城市西郊学校物理教研组全体物理教师和实验员在学校领导的大力支持和各级教研室的指导下，在九七届初二学生中开展了周期为两年，以“加强学生实验教学，培养学生物理实验素养和能力”为课题，以有效落实“在初中物理教学中实施素质教育”为目标的教学改革实验，并取得了十分显著的效果。现将经过第一个实验周期不断探索、不断改进和完善后的教改实验过程和实验对全面提高学生素质的作用作——总结，与大家共同探讨。
一、实验课题的提出和实验目的
素质教育具有自主性、全体性、全面性、创造性和发展性等特征。要切实推行素质教育，就必须根据学科特点，找准素质教育的要求与各学科特性的接榫点。物理学是一门以实验为基础的学科，物理实验在培养学生能力、提高学生素质方面具有其它任何手段不可替代的作用。故提高初中学生的实验能力，是培养学生自己学习，自己思考、判断，更好地解决问题的能力和素质的关键。通过对我国现行教材（93年人教版）和发达国家物理教材对比不难看出，我国在重视“实验教学”，特别是“学生实验教学”方面远落后于发达国家。如西德初中物理教材（塞尔肖夫·乌劳贝尔著）中实验次数（演示实验+学生实验）为344个，是我国（138个）的2.5倍；尤其是学生实验，西德（296个）是我国（19个）的16倍；我国的演示实验（119个）是西德（49个）的2．5倍。从我国的总体教学现状看，为了使学生在考试中取得一个高分数，教师更是重理论轻实验。这样势必对培养学生学习物理的科学态度和良好习惯，提高学生理解能力和素质方面都会带来很大的负面效应。对他们以后的学习和工作中的自我发展更是危害无穷。因此，“加大物理实验的力度，尤其是增加学生实验的时间和次数，把学生实验作为创造物理情境，探索物理问题的主要手段”是在初中物理教学中实施素质教育的必由和科学之路。鉴于此，我校确立了“加强学生实验教学、培养学生物理实验素养和能力”的教改课题。实验的主旨是探索一条“在现行教材编制体系基础上，创造条件尽可能将演示实验和课后小实验变为学生实验或学生随堂实验，变以演示实验为中心为以学生实验为中心，尽可能多的为学生提供动手、动脑的机会，从而真正突出物理学科特点。以学生实验为主线，创造物理情境，激趣设疑，引导学生准确观察、动手操作、深入思考，使学生的知识和能力得以同步增长，综合素质得以全面提高的新途径。
二、推行实验需要的物质条件和配套措施
1．实验仪器的配备
根据我校实际情况，一方面由学校筹集资金将教材中演示实验或小实验中涉及的实验器材或学具尽最大能力象配备教材中规定的学生实验器材那样配齐、配足；另一方面，对一些能自己制作的器材，由教师或发动学生及学生家长动手制作齐备。为实验的开展奠定坚实的物质基础。
2．实现两个转变
（1）改变实验室的管理方式
把原来必须由任课教师定时、统一组织到实验室做指定学生实验的封闭式管理变为由任课教师集中组织或学生自己向实验员申请随时到实验室进行实验的开放式管理。
（2）改变和增加实验员的职能
学校聘请和安排有丰富教学经验的物理教师担任实验员。把实验员原来只负责管理实验仪器和准备实验的职能变为除管理仪器和准备实验外，还要负责管理和指导利用课外时间到实验室进行实验的学生的实验操作情况。
（3）根据初中学生好奇心强，自制力差，还没有养成良好的观察、操作等实验习惯，经常出现实验纪律混乱、容易损坏实验仪器的情况。在推行教改实验前制定出严格、完备的实验室制度和实验仪器损坏赔偿制度，以保证实验改革的顺利实施。
三、教改实施过程
1．宣传、发动阶段
改变原来一切以“应试”为中心，不重视初中物理绪论课教学的传统教学方法。首先通过绪论课教学，使学生正确认识物理学科特点、学习和研究物理学的方法及意义，并能初步了解初中阶段物理学研究的主要内容。然后组织学生参观物理实验室，有目的、有计划的向学生介绍或演示部分有代表性且能激发学生兴趣的实验仪器、学具的作用和使用方法。从而激发起学生对物理学习的兴趣、求知欲和求成欲；并使学生进一步认识到物理实验在学习和研究物理学中的作用。在此基础上，任课教师向学生宣布这次教改实验的计划、措施和意义以及学校制定的实验室制度和仪器损坏赔偿制度；并由学校专门组织实验班学生家长召开“物理实验知识专题讲座”报告会。让学生和家长都能充分了解学生实验在物理教学和培养学生能力、提高学生素质中的作用以及在这批学生中推行该教改实验的意义和配套措施。以取得学生及家长的积极配合和支持，从而保证实验的顺利实施。
2．具体操作过程
第一步：根据著名教育学家沙塔洛夫提出的“理论知识起指导作用”的原则。首先由教师在讲授每章（或单元）前精心设计和编制出该部分内容的“信息纲要图表”——主要是把准备讲授内容中涉及的实验及所用器材（包括学生能自己准备的随堂实验或小实验器材）、需要观察的现象（或记录的数据）以及引导学生通过实验归纳、总结物理概念或规律的问题；本章（或单元）要求掌握的知识点及各知识点之间的联系等内容提纲攀领、简明扼要地表示出来，给学生提供依靠点。然后指导学生以“信息纲要图表”为引导用1-2节课时间自己阅读本章（或单元）教材，使学生初步了解这一章（或单元）涉及的实验及所用器材，要求掌握和知识点和知识结构总体框架。
第二步：在学生对将要学习章节（或单元）内容从总体上初步了解的基础上，任课教师和实验员要做好实验前的一切准备工作。如把这部分内容中用到的实验器材在检查无故障后到实验室内的专用仪器橱中；任课教师组织学生到实验室以实物为例为学生讲授各种仪器的用途使用方法和使用注意事项等效任课教师组织学生到实验室分组轮流操作各个实验（主要指由演示实验转变成的学生实验）。在实验过程中放手让学生根据预习和“住处纲要图表”提供的信息自己确定所要操作实验的顺序，自己选择实验仪器自己设计实验方案并按实验要求独立操作实验和记录观察到的实验现象（或数据）。最后由教师引导学生对实验数据和实验误差进行分析处理，并由学生自己通过讨论初步设计完成每个实验的实验报告。
第三步：在学生初步完成实验报告的基础上，教师再根据指导学生实验和检查实验报告获得的反馈信息，以学生通过实验获得的事实性实验依据（实验报告）为线索，引导学生学习新知识。并要求教师在授课过程中对刻度尺、天平、量热器等测量仪器的使用方法、操作规范要求高的实验和电学部分中电路图的连接、仪表的使用、电路故障的排队等复杂实验在讲授新课过程中高标准、严格规范地为学生演示一遍，把实验中应注意的事项给学生强调清楚，为学生课的演示实验，可以变为随堂实验，选择适当时机穿插在讲授新课过程中指导学生操作完成。并鼓励学生开展小制作、小创造、小发明和撰写小论文等活动。这样才能真正使学生在学习过程中通过实验创设问题情境；通过对实验的操作、观察和思维来发现问题。在教师的指导下讨论、修正自己的认识、取得共识、进而得出正确的结论并加以应用。
第四步：在讲授完一章（或单元）的内容后，再引导和发动学生利用课外活动、科技活动或自习课等外时间在规定期限内随时向实验员申请到实验室，在实验员的指导和监督下，严格按实验要求，重新规范操作一遍由演示实验变成的学生实验，并把授课前完成的每一个实验报告作以修正和补充。这样不仅能使学生在实验过程中通过积极动手、动脑、获得直接经验，更有助于学生对已掌握的物理知识的巩固、深化和应用。
四、教改实验的特点和作用
1．通过改变实验室管理方式和传统授课模式，改变了原来做演示实验和分组实验时完全由教师操作或只有极少数学生能操作实验，大多数甚至是全体学生只能看实验的教学状况，给每个学生都提供了自己动手操作实验的机会。这样必然使学生自然而然地产生一种“自主、平等、进而主动”的心理作用；再加上物理实验本身都有较强的趣味性和探索性。故对激发每个学生对物理学习的兴趣，培养学生主动参与，积极探索的精神和训练培养学生动手做、动脑想的习惯和能力都会产生极其重要的作用。
2．在这次实验改革中注重了学生预习五一节的教学。通过教师精心设计的“信息纲要图表”指导学生预习，为学生的实验过程和新知识的学习过程做好知识储备。这样对培养学生独立思考、自我探究的习惯和自学能力、自我发展能力都大有裨益。
3．通过这次实验教学改革，给学生提供了充足的实验操作练习时间，并且使教师在实验过程中能放手让学生独立操作完成每一个实验和指导学生独立设计完成每一个实验报告。从而使学生对实验原理的理解能力、对实验仪器的选择能力、对实验现象的观察能力、对实验数据和实验误差的分析处理能力以及学生在实验中灵活运用所学物理知识解决实际问题和创新实验的能力都得以长足发展。
通过这次实验教学改革，使教师改变了传统的教学方法。在教学过程中注重充分利用学生通过实验创设的物理情境和获得的事实性实验依据为引导，启发学生在对实验过程中获得的大量直觉表象进行分析、综合、比较和概括等思维活动中掌握物理概念或规律的实用，并加以应用。这样对培养学生以实验为基础来学习和研究物理学的科学态度，在问题解决及探究中的自主性和有创造性的吸收知识的良好学习素养，掌握物理学习的科学方法都会产生传统教学方法不可比拟的作用。
Strengtheningthestudyonphysicalexperimentteachinginsecondaryschool
DONGGuo-rongLIJian-zhong
(Zhuchengwestsuburbschoolforemployee’schildren,Shandong262200,China)
Tseng等用绿色荧光蛋白（GFP）标记Tctex-1，在四个独立小鼠系的成熟SGZ，应用免疫定位和溴脱氧尿嘧啶核苷掺入试验发现，在两个鼠系中，Tctex-1：GFP选择性标记巢蛋白+/GFAP+/+Sox2神经干细胞样细胞；在另两个鼠系中，Tctex-1：GFP选择性表达于2型和3型祖细胞以及部分初级神经元后代中。该P/E-Tctex-1标记小鼠研究独立地证实Tctex-1通过动力蛋白非依赖性途径在成熟SGZ干细胞特异性富集，指导神经干细胞的表达，此外，这些研究支持了一个观点，胚胎大脑皮质神经发生和[22]成年海马神经再生的调节存在类似的转录程序。此外，Tctex-1是G蛋白信号2（AGS2）的激活剂，参[8]与非经典的受体非依赖性G蛋白信号通路，而该通路已经证实在苍蝇和线虫胚神经母细胞的细胞分裂[23]对称性中起着关键作用。同时，哺乳动物的AGS3活化剂在新皮层形成期间，决定神经干细胞的[24]分化方向，这提出了Tctex-1决定成体神经干细胞分化方向的假设。Tctex-1参与初级纤毛结构和功能的调节。
Palmer等在人类上皮细胞应用siRNA技术沉默Tctex-1发现，出现了比对照组wt-Tctex-1更长的纤毛，此现象与运用同样方法沉默动力蛋白重链-2（DHC2）导致的初级纤毛延长相似，同时发现，抑制DHC2会引起Tctex-1的伴随损失。相比单个亚基的沉默，DHC2和Tctex-1用siRNA技术双沉默能导致更长的纤毛。早期的研究表明，DHC2与中间轻链LIC3（D2LIC）特异性相互作用参与初级纤毛的形成和功能，因此，证明Tctex-1是纤毛长度的关键调节因子，且该过程可能是通过Tctex-1动力蛋白依赖[25]性途径实现的。T94磷酸化Tctex-1连接纤毛重吸收与细胞重新进入S期过程，添加外源性Tctex-1（T94E）突变体能加速细胞纤毛吸收并促使其进入S期；然而，在非纤毛细胞中Tctex-1不能促使细胞进入S期。研究表[26]明肌动蛋白参与了Tctex-1调控纤毛吸收过程。在Tctex-1连接纤毛重吸收和细胞重新进入细胞周期的过程中，胰岛素样生长-1（IGF-1）磷酸化细胞纤毛的IGF-1受体（IGF-1R），进而活化AGS3调节Gβγ信号通路，随后招募磷酸（T94）Tctex-1选择性富集到纤毛过渡区，促有丝分裂信号转导使纤毛重吸收进一步加速G1-S期进程。在皮质区干细胞中干扰这一途径的任何环节都将影响神经元细胞增殖时的成熟分化。在大脑皮质（duringcorticogenesis）中，纤毛传导的非经典IGF-1R-Gβγ–phospho（T94）Tctex-1信号通路通过调节纤毛重吸收和细胞周期[13]G1期的长短进而促进神经干细胞的增殖和分化。此外，有报道证明食欲素（OX-A,OX-B）参与睡眠-觉醒周期的调节，Tctex-1与食欲素受体1（OX1R）[27]相作用，进而调节OX-A信号传导。据报道Tctex-1参与人瘤病毒等感染引起的肿瘤发生过程，同时，Tctex-1也参与抑癌基因REIC/Dkk-3的信号传导，Tctex-1表达下调削弱了其对GEF-H1的抑制作用从而引发白血病。
人瘤病毒通过感染皮肤或粘膜的复层鳞状上皮导致良性病变的发生，其中有一部分具有发展为浸润性癌的可能。据报道，几乎所有宫颈癌是由人状瘤病毒某个亚型尤其是HPV16和HPV18持续感染所致。Tctex-1通过动力蛋白依赖性途径参与L2/DNA的逆向运输，进而参与了HPV的感染过程，当运用siRNA技术使Tctex-1沉默时，可明显降低[4]HPV16的感染性。REIC/Dkk-3是Dickkopf蛋白家族（具有Wnt-antagonists能力）的一员，在多种类型的肿瘤中广泛表达，它作为多种癌症细胞系的肿瘤抑制基因，通过内质网（ER）应激信号传导途径诱导细胞凋亡。Ochiai等采用酵母双杂交筛选实验，确定了Tctex-1是REIC/Dkk-3的配体，并进一步在哺乳动物双杂交筛选试验中证实该作用点位于REIC/Dkk-3的136-157AA；而在Tctex-1上，该作用点包含Tctex-1与动力蛋白中间链（DIC）结合的[-EXGRRXH-]氨基酸序列。同时，免疫组化显示REIC/Dkk-3和Tctex-1的[9]相互作用发生在ER周围。Tctex-1抑制Lfc活性是调节肌动蛋白细胞骨架的重要环节，据报道，在单核细胞白血病细胞系U937中GEF-H1（Lfc的同源物）的突变体缺失包含[28]Tctex-1结合位点的N-末端序列。由于Tctex-1对突变型GEF-H1的抑制作用减弱而增加GEF-H1的交换活性，进一步诱导肿瘤的发生。另一方面，过度表达的Tctex-1通过抑制Lfc的活性进一步抑制应力纤维和黏着斑的形成，而减少细胞表面积，并表现出圆形的折射表型，降低其细胞粘附力，促使细胞的迁[5]移。
1．激发物理学困生的学习兴趣
传统的物理教育方法中，教师站在讲台上，学生围绕着教师进行学习的方式，忽视了学生的个性化发展，造成很多学生由于跟不上物理讲课的节奏，造成一些学生的物理水平差，对物理学习的热情度低，成为了“物理学困生”．生活化激趣的教学方法能够有效的激发学生对物理学习的积极性和主动性，调动学生对物理知识的好奇心，通过学习感受到生活中的物理现象和物理学习的意义，使物理不再是一门单纯的学科，而是一门具有指导性意义的生活向导．
2．加深学生对物理的直观理解
生活化激趣在物理教学中的应用，教师可以通过创建情景进行物理教学，或者对生活中的物理现象进行引导等方式，生动、形象进行生活化激趣引导，能够帮助学生更加直观的理解物理现象和物理的魅力．通过对知识的学习的实践的理解，引导学生在大脑中建立一个良好的知识结构模式，促进初中生物理水平的提升．另外，生活化激趣在初中物理教学中的应用，通过丰富多彩的教学方式，能够促进教师和学生之间形成良好的和谐关系，加强学生与教师之间的亲密沟通，进一步提升物理学困生对物理学习的兴趣．
二、生活化激趣在初中物理教学中应用的措施
运用生活化激趣教学方法进行初中物理教学的过程中，物理教师要注重结合具体的教材内容，采用新颖的教学方式，提升初中生对物理学习的兴趣，促进“学困生”物理学习态度和物理成绩的转化．
1．运用多媒体技术，直观再现物理魅力
在运用生活化激趣的教学方式进行物理教学的过程中，教师可以通过视频、图片等多媒体形式，使抽象、枯燥的物理内容变得生动而形象，帮助学生更加直观和深刻的理解事物的本质和变化的规律．通过丰富多样的物理教学内容，使单调的课堂变得活跃而轻松，充分激发学生对物理学习的积极性和主动性，在愉快的氛围中，深入掌握知识的同时，改变对物理学习的印象，达到“课伊始，趣已生，课已尽，趣犹在”的效果，促进学生未来的学习和成长．例如在苏教版八年级下册《光的色彩》的教学过程中，教师可以利用多媒体技术，为学生播放生活中“光的色彩”的主要现象，比如日出的光辉、闪电的银光、七彩的彩虹、五光十色的舞台灯光等等，使学生直观的感受到光的魅力，从而提升学习物理的热情．
2．结合生活实际，引领走进物理世界
物理离不开生活，生活也离不开物理．人们在深入掌握物理变化规律的前提下，才能更好的学习和生活．指导学生进行物理学习的过程中，教师要注重结合教材，贴近实际生活，为学生讲解生活中的物理现象，引导学生认识到“生活处处有物理”，走进物理的世界，留心观察生活，感受物理的魅力．教师可以通过引导的方式使学生感受到物理在生活中的具体表现，然后引发学生对生活中的物理现象进行观察和发现，鼓励学生积极进行发言．例如在苏教版八年级下册中《运动的相对性》一课的教学过程中，教师可以通过现实生活中的小问题，引发学生进行探究和辩论．例如“两个小朋友在火车上，火车突然开始开动了，小明说:‘火车终于动起来了’，而小蓝说:‘火车根本没动，还停在站台上．’他们谁说的对呢?”通过问题的引导，加深学生学习物理的兴趣．
3．开展实践活动，感受物理应用的乐趣
物理实际上是一门以实验为基础的学科，通过学生的亲自动手实践，使物理现象变得直观而形象．在指导学生进行实践之前，教师可以通过讲解一些有趣的物理现象，引发学生的实践热情和求知欲望，在实践的过程中，深刻的掌握物理知识．例如在苏教版初中物理八年级下册的《光的折射》的学习中，教师在充分准备实验器材的基础上，首先进行问题引导，如:“如果我把这根铅笔放入水里，它会发生什么改变吗?”，通过问题调动学生的好奇心，其后可以通过组织学生进行自主实验的方式，亲身感受折射的视觉效果和物理原理．通过这种与实际生活息息相关的实验活动，改变学生对物理的印象，成为指导学生学习和生活的导航．
三、结语
以往的初中物理教学，演示实验是教师较为喜欢采用的方式，演示实验直观，能让学生更好地掌握实验的步骤，获得实验结论，但从教学实践来看，很多教师物理教学中进行演示实验时，多是借助多媒体演示实验过程，然后由教师来得出结论，演示过程中没有注重引导学生主动参与，学生只能被动地看，然后再对实验步骤和实验结论进行背诵。这种实验教学忽视了学生在实验过程中的主体性，从而导致学生只能以机械的方式学习实验。转变演示实验的教学方式，要在课堂教学中结合实验内容引导学生主动参与，注重通过互动让学生更好地掌握实验步骤，引导学生自主总结实验结论。以“蒸发吸热”的演示实验为例，先引导学生观察温度计的示数(了解室温)，然后用干棉花包住温度计的玻璃泡并捆扎好，紧接着用扇子对温度计扇风，此时问“温度计的示数有变化吗?”把该温度计浸泡到酒精中，追问温度计的示数是否发生变化，教师从酒精中取出温度计，问“随着酒精的蒸发，温度计示数有什么变化?”再用扇子对着温度计扇风，追问“温度计的示数下降速度有什么变化?”如此，以问题引导学生观察，让学生对实验原理、器材选择、仪器等都有更深刻地认识，利于学生对知识的理解。在观察的基础上教师先引导小组学生发言，然后教师归纳总结，得出蒸发过程要吸热的结论。演示实验的优点在于形象直观，在物理教学实践中，教师可借助多媒体或其它辅助实验器材，多演示，多引导，从而促进学生更好地构建物理知识。
二、发挥学生主动性，提倡边学边实验
初中物理教学中，单纯的以演示实验来引导学生观察，虽然通过师生互动可让学生更好地理解实验中所涉及的知识点，让学生形成知识构建，但毕竟学生没有亲自参与，体验不够深刻。初中物理教学实践中，不仅教师要优化演示实验让学生获得更直观的感知，还要注重引导学生主动参与，让学生“动”起来，边学边实验。教学实践过程中教师可根据教学内容就其中的一个片段、一个例子、一个问题引导学生展开小实验。提倡多学，让学生在学习过程中主动提出问题、多参与互动。多实验，让学生在经历实验中掌握物理知识，培养其探究能力。初中物理课堂教学中提倡边学边实验，虽然小实验不会像演示实验那么顺利进行，但对学生的应变能力、探究精神的培养都具有积极意义。以“磁场”的教学为例，对于磁场的磁性和指向性、磁体有两个磁极和磁极间的相互作用等知识点，要是讲授的话很快就完成了，然后再让学生背诵，学生也能很快记住，但却不能让学生较好理解。故而在教学中教师可先引导学生准备一些小物品，如硬币、大头针、木块之类，在教学中先引导学生用磁铁去尝试能吸起那些物品，引出磁铁具有磁性的知识点，然后再引导学生玩磁铁对对碰游戏，增强学生对“磁极间的相互作用”的感知，让物理课堂教学更加有效。同时，在物理教学实践中引导学生边学边做，可较好地激发学生的学习兴趣，以小实验来活跃课堂气氛，提高学生的参与度。
三、改革实验教学模式，提倡分组实验
初中物理教学实践中分组实验是在教师的组织和引导下，把学生分为不同的小组，然后展开实验探究。一般初中物理教学中分组实验以测量性、实验性和实用性的实验为主，更多的让学生在分组实验中更好地理解物理知识，通过操作活动培养学生的实验探究能力。从当前初中物理教学中的分组实验来看，学生实验的效果并不是很好，一方面是教师在实验前没有组织学生对实验进行预习，学生在实验中对实验目的不够明确，另一方面是学生实验过程中教师的指导作用没有较好的发挥，从而导致学生对实验步骤、结论不够清楚。因此，组织学生展开分组实验，一要做好课前预习指导，二要注重在实验中引导学生参与互动和探究。以“测量小灯泡的电功率”的教学为例，在导入环节中引导学生复习小灯泡的电阻测量方法引出电功率的测量，引导学生根据测量要求和之前讨论的实验方案选择实验器材，引导学生实验，实验中教师巡视并根据学生实验情况进行指导。如调节滑动变阻器时因实际电压超过了额定电压导致小灯泡烧坏，而学生对这一现象的原因并不明确，此时教师可引导学生进行分析。实验过程中要注重对学生的实验步骤进行引导，实验中可先根据学生的实验方案作出指导，教师帮助学生修改方案后再实验。如调节滑动变阻器这一环节，要使小灯泡两端电压为额定电压值的1.2倍，然后观察灯泡发光情况，记录电流表、电压表示数，学生设计方案时就可能忽略额定电压值，教师检查学生实验方案时就应做出指导。学生实验后教师要先引导小组学生对实验结论进行总结，然后再根据实验现象进行点拨。
四、紧密联系生活，注重拓展课外实验
（一）学生的参与程度不足
分组讨论式学习最大的优势就是学生的参与度要高于传统的“注入式”教学模式，然而，在分组讨论的过程中，小组成员之间在学习基础以及学习心态方面都存在一定的差异，那些成绩较好，平时比较活跃的学生往往很快能够投入到讨论活动中，而那些成绩相对较差或者学习心态较为被动的学生则很难融入到学习活动之中，因此，在小组讨论过程中，常常会出现少数几个讨论思考，其余在旁边“看热闹”的情形，由于参与度不足，导致学生无法在分组讨论中获得共同的发展。
（二）小组成员间缺乏互动性
分组讨论式的学习方式其最大的优势就是发挥了学生的学习主体作用，并使得学生在小组合作的过程中形成积极的互动，培养合作能力。然而，在现实的小组讨论活动中，小组成员之间常常缺乏互动性，很多时候都是你说你的、我说我的，小组成员之间很少有人愿意认真聆听队员的观点，仅仅是想着如何把自己的想法说出来，这种貌合神离的小组合作的效果往往也不会很理想。
(三)讨论的时间不足
传统的“注入式”教学中，教师在课前进行备课，把知识点进行总结概括，到了课堂上，就可以在短时间内迅速将这些知识点输送给学生，而讨论式教学是在只提供一定材料的基础上让学生通过讨论、思考、探究来获取知识，在时间上，显然讨论式教学要更长一些，而课堂教学时间只有短短地四十五分钟，很多时候，讨论的时间都显得不足，再加上一些学生在讨论的过程中总是说不到点子上去，从而让很多的讨论活动都显得虎头蛇尾。
二、提高小组合作有效性的策略
（一）小组合作前进行合理的分工
为了避免小组合作过程中有人积极有人“搭便车”的情况，在小组合作之前，就要把小组中每个成员的工作分配好，明确地指出每个成员需要扮演的角色和完成的任务，这样，在合作探究的过程中，每个人才能积极尽心地参与到合作探究中。例如，笔者在给学生讲到《保护生物的多样性》这节的内容时，采用的就是小组合作学习的方式，合作的课题以当前热门的房地产开发为背景，让学生围绕着房地产开发对生物的影响为课题进行探究。为了让每个学生都能在课题的探究中发挥作用，笔者对每组学生进行角色分配，让小组成员分别扮演地方政府行政人员、房地产开发商、农林牧渔人员、科学研究人员、环保局工作人员，围绕着自己所扮演的角色所应当承担的义务、责任，以及面临的困难等进行资料搜集，然后在课堂上进行演讲和辩论。通过这种角色扮演，不但明确了学生在合作学习过程中的分工，同时也有效调动了学生参与讨论的积极性。
（二）制定小组活动规则
“没有规矩，不成方圆”，小组合作要想顺利的开展，制定合理的小组活动规则必不可少。笔者在班级中开展小组合作学习的时候就制定了这样的规则：讨论开始前，小组成员先进行独立思考，把自己思考的结果用笔记录下来，然后在接下来的讨论环节把自己的思考结论说出来，当同组成员发表看法的时候，要求小组内其它成员做记录，然后把其它组员的观念同自己的观念进行比较，指出异同之处。这样的活动规则最大限度发挥每个学生潜能的同时，也能在一定程度上督促小组成员之间的争论和交流，使得同组成员之间的互动更加频繁有效。
（三）安排合理的探究时间，提高课堂探究效率
在开展小组合作学习的过程中，时间的确是一个很重要的问题。为了解决探究时间的问题，教师可以从两个方面入手进行解决，第一，对课时进行适当调整，例如，教师可以把生物课程调整成连堂，让学生能够拥有充分的探究时间；第二，提高课堂探究效率。为了实现这个目标，就需要教师和学生在课前做更多的工作了。例如，笔者在给学生讲到《合理的膳食》时采用小组合作的方式，考虑到课堂时间有限，在活动开始前，笔者先给学生设计了一份课前导学案，让学生通过预习先掌握一些基本的知识，同时，还要求每个学生记录一下自己一周的食谱，然后把食谱拿到课堂上来，并综合所学过的知识，同学之间交换食谱，评价一下食谱是否健康合理。由于课前做了大量的工作，在课堂时间，每个学生都能迅速进入思考和讨论的状态。接下来，再让学生根据讨论的结果设计一份自己认为最健康的食谱，从而有效纠正学生过去不合理、不健康的膳食习惯。就这样，课前充分的准备，课堂上高效率的合作探究，在有限的时间内完成了一次高质量的小组合作探究活动。
三、结语
1、重视准确思维能力的训练
初学物理的学生，对易混淆的物理概念，往往张冠李戴；认知直觉的错误，不易纠正。针对这一情况，在对物理的基本概念、原理、规律的教学中，应强调运用比较、分辨等方法加以区别。如《力的测量》一节，应结合阅读课文，对物重、质量两个重要概念画表进行比较、区分、总结，并选编一些判断题、选择题给学生，进行强化训练。又如力与物体运动状态变化关系、牛顿第一运动定律和惯性的区别。开始学生可能认识模糊、理解片面。在教学时，应详细分析二者之间的相互关系，指出学生种种片面甚至错误的观点认识，选编相应的系列习题供学生练习。
学生解习题做实验时，往往照套，模仿性很强，不善于独立思维。对此，应强调要求学生独立完成书面作业，自已动手做实验。对一题多解、实验操作正确利索分析独到的学生，应及时鼓励和表彰。如伏安法测电阻的实验，应要求学生根据实验结果，填写实验报告，分析讨论内接法与外接法在测量阻值时所产生系列误差的原因，确定被测阻值大小与接当选择规则，这是训练、发展和提高学生独立思维能力的极好机会。
2、加强深层思维能力的培养
不少学生，学物理拼命背概念，整天做题目，对学过的物理概念规律等较深的层次，却很少提出问题和疑惑。因此，在设计课堂教学、辅导训练中，教师应经常有意识地提出问题，引发思考，使学生的深层思维能力得到不断开发和培养。
如讲完《运动和力》一章，应要求每个学生提出几个疑问，汇总后，利用辅导课同学生一起解难答疑，详尽分析物体运动状态变化与力的关系，然后列出有代表性的思考题，让学生各选一二学写论文，以便提出较深刻的结论。
浓厚的兴趣将是人们刻苦钻研、勇于攻关的强大动力。孔子曰：知之者不如好之者，好之者不如乐之者。爱因斯坦说："兴趣是最好的教师。"杨振宁博士也说过："成功的真正秘诀是兴趣。"学生只有对物理感兴趣，才想学、爱学，才能学好，从而用好物理。因此，如何激发学生学习物理的兴趣，是提高教学质量的关键。
一、加强和改革实验教学，激发学生学习物理的兴趣
物理学是一门实验科学，物理概念的建立与物理规律的发现，都以实验事实为依据。实验是物理学的重要研究方法，只有重视实验，才能使物理教学获得成功，学生只有通过实验观察物理事实，才能真正理解和掌握知识。
1．通过趣味新奇的物理实验演示，激发学生的好奇心理，从而激发他们思索的欲望。
例如，在讲授"大气压"一节时，可在装满水的杯上用硬纸片盖住并倒过来，发现水并不流出，纸片也不下落，使学生确信大气压的存在。接着让两个学生做马德堡半球实验，使他们感觉到巨大的大气压力，这样就会使学生对这节课感兴趣、印象深、易理解、记得牢。又如在讲授水不善于导热的内容时，在装满水的大试管里，放入一条小金鱼，并用网状物将其隔在试管的底部。当在试管上部加热直到沸腾时，底部的鱼还在自由自在地游动，说明水不善于导热。当在试管底部加热时，不一会小金鱼就会肚子朝天--死了，这说明水传热主要是通过对流来实现的。通过实验演示，能激发学生的兴趣，使学生的注意力集中。
2．用实验导入新课的方法，使学生产生悬念，然后通过授课解决悬念。
每节课的前十几分钟，学生情绪高昂，精神健旺，注意力集中，如果教师能抓住这个有利时机，根据欲讲内容，做一些随手可做的实验，就能激发他们的学习兴趣，使学生的注意力集中起来。如在讲动量和冲量时，让两支相同的粉笔分别从同一高度直接落到桌面上和落到有厚毛巾铺垫的桌面上，可以发现直接落到桌面上的粉笔断了，落到厚毛巾垫上的另一支却完好无损，老师由此引人动量和冲量知识的讲授。又如在讲圆周运动的向心力时，可用易拉罐做成"水流星"实验，按照常规认识，当易拉罐运动到最高点时，水必往下洒，但从实验结果看却出乎意料之外，水并没有下落。接着使转速慢下来，学生们会发现慢到一定程度后水会下落，接着提出问题：要使水不落下来，必须满足什么条件？从而引入课题，使学生在好奇心理的驱使下进入听课角色。
3．用具有惊险性出乎学生意料之外的实验激发学生的学习兴趣。
人类的兴趣与好奇心紧密相联。培养好奇心的关键在于使新信息的刺激出乎学生已有的"认知结构"之外，即出乎学生的意料之外。例如，在讲授机械能守恒定律时，可用一个单摆来做实验。先将摆球拉个较大的角度使之贴近眼睛，人站着不动，然后放手，使单摆摆动起来。很多学生都替老师担心，生怕摆球会碰到老师的眼睛。实验结果却出乎学生的意料之外。通过实验，把学生的注意力集中起来，为下一步解决"为什么"作好准备。
4．把实际生活中的现象跟物理实验联系起来，使学生感悟实际生活的奇妙和规律性。
根据学生求动、求知、求趣、求异、求新等心理特点，精心组织和设计课堂讲授内容和实验内容，把课本知识和生活实际联系起来。例如，在讲到圆周运动的线速度方向时，利用电影《刘三姐》里"抛绣球"的故事，并准备好"绣球"进行实验，一定会引人人胜、妙趣横生。抛"绣球"时，只有"绣球"和接球人的连线是"绣球"在该时刻的切线方向时，才能够接到"绣球"，这个方向就是"绣球"在该时刻的线速度方向。通过这个实验，学生很快就理解和掌握了，而且也记得牢，直到几年后，有些学生还说这个实验很有趣，印象深刻。
通过演示实验，使抽象枯燥的知识变得生动而富有刺激性，可以使学生感兴趣，从而调动学生的积极性，主动参与学习，增加"实用时间"，变被动学习为主动学习，提高学习效果。
二、教师授课时要有良好的教学艺术
在教学中，教师富有哲理的幽默，能深深地感染和吸引学生，使自己教得轻松，学生学得愉快。
1．生动风趣，激发和提高学生的学习兴趣。
教学是一门语言艺术，语言应体现出机智和俏皮。课前，教师要进行自我心理调整，这样在课堂上才能有声有色，才能带着愉悦的心情传授知识，从而使学生受到感染。事实表明，教师风趣的语言艺术，能赢得学生的喜爱、信赖和敬佩，从而对学习产生浓厚的兴趣，即产生所谓"爱屋及乌"的效应。
例如，在讲"核外电子离核越远能量越高"时，向学生打比方："这好比你们小时候还是婴儿时，你爸爸将你抱在怀里；你学会走路了，你爸爸将你牵在手上；你再大一点，你爸爸则说：''''走，外面玩''''。"又如在讲楞次定律时，可以这样比喻：在被太阳晒过的烂泥塘里，当人踩上去时，稍硬的表面会阻碍你下沉；当下沉后，你想拔出腿来，烂泥又会阻碍你拔出腿来。再如，在讲理想气体等温变化的微观解释时．可这样比喻：你们班五十人，在教室里显得很挤，容易产生碰撞；而当把你们放在大礼堂时．碰撞的机会就减小了。
教学生动风趣，不但能活跃课堂气氛，而且能加深学生对知识的记忆。例如：在讲势能时，可向学生说，当天花板上有一根鸡毛向你头顶上落下时，你将怎样？学生肯定会说："这有什么可怕的。"如再问，若你头顶上的电风扇落下呢？学生肯定会下意识地手盖头顶，"那还不快跑"。从而说明物体的势能和质量有关。在讲势能和相对高度有关时，可以用从课桌上跳下来和从三楼上跳下来进行比较，肯定会收到良好的课堂效果。
风趣的语言，还可以增强学生的自信心。例如，讲评试题时，先不说答案，而是伸出右手食指和中指，说，"是这个"，学生当然会明白这表示第二个答案正确，同时还明白这还表示"胜利"的意思，然后接着说：我们班永远是"这个"，从而使枯燥无味的教学变得生动活泼而有趣，逐渐把教学活动推向。
在授课时，如果在适当的时机故意讲错，也会收到良好的教学效果，使学生记得牢。例如，在讲到绝对温度的单位是"开尔文"时，故意说成"就是那个发现进化论的开尔文"，讲完后，学生们先是一楞，然后几乎全班同学齐声回答"那个是达尔文"，这样整个课堂气氛就都活跃起来了。
2．教师授课时，要有丰富的情感，从而激励学生的学习情趣。
丰富的情感，是课堂教学语言艺术的运用，也是教师道德情操的要求。一个教态自然的优秀教师，走进课堂应满脸笑容，每字每句都对学生有一种热情的期望。大多数学生的进步都是从任课教师的期望中产生的。富有情感色彩的课堂教学，能激起学生相应的情感体验，能增强他们的理智感，能激发他们的求知欲，能使他们更好地感受和理解教材。
教学一方面是进行认知性学习，另一方面是情感交流，两者结合得好能使学生在愉快的气氛中，把智力活动由最初简单的兴趣，引向热情而紧张的思考。所以教师要热爱学生，消除学生对老师的恐惧心理。当师生之间形成了一种融洽、和谐、轻松、愉快的人际关系时，就能更好地调动学生的学习积极性，同时指导学生改进学习方法，让学生在物理学习中变被动为主动。
教师授课时的语言、声调、动作要富有感染力。准确的措词、生动的语言、形象的描绘、柔和的声调、富有表现力的动作表情融为一体，可使学生在45分钟内不仅学到物理知识，而且还有一种美的享受。在对物理概念、物理现象和物理规律进行叙述时，要做到抑扬顿挫，声音的高低、发音的长短、感情的运用等，都要求教师根据具体内容进行精心设计。
3．讲述有趣的物理现象、物理学史和物理学家的故事，激发学生学习物理的兴趣。
介绍物理学史的发展、物理学家的情况，是对学生进行辩证唯物主义、爱国主义教育的好教材。如"指南针"是我国古代四大发明之一，会使学生有很强的民族自豪感和自信心。再如"爱迪生和白炽电灯"的故事使学生了解了科学家的成才之路，并深深地体会到"天才等于百分之一的灵感加百分之九十九的汗水"这一道理。
给学生适时讲授有趣味的故事是满足学生学习兴趣的一种补偿方式。例如在讲到玻意耳--马略特定律的时候，介绍定律的来历以及不同国家对定律的不同称呼可以吸引学生的注意力，为进一步学习创造良好的氛围。当讲到历史上曾有一位学者叫赫曼，为了验证天电（闪电）与他电是否是同种电，竟被雷电击死在实验台上时，课堂一片寂静。当讲到秦始皇在建阿房宫时用磁石来防刺客时，课堂上又是一片活跃气氛。
4．教育学生留心观察现实生活中的物理现象，从现象中感知物理意义。
物理学是以观察和实验为基础的科学，很多物理定律和规律都是从观察中发现的。例如，牛顿通过对苹果落地的思索，发现了万有引力定律；伽利略通过观察吊灯的摆动发现了单摆的等时性。通过举例，引导学生观察实际生活中的物理现象。例如，油罐车为什么要拖一条尾巴--铁链？在干燥季节里，在黑暗中脱下化纤衣服，往往能看到火星闪烁，这是什么现象？通过引导，学生会在生活中发现各种各样的物理现象。有一位学生问过我，在他家附近的抽水站，当通电抽水的瞬间，会发现几根通电导线抖动起来，为什么呢？我并没有直接给出答案，而是引导他思索，最后使他恍然大悟。
5．给学生创造成功的机会，增强学生的自信心。
每个人都有一种自我实现、获取承认、取得成功的愿望和需要。成功时，会情绪高昂、兴趣倍增；多次努力仍然失败时。就会产生畏难情绪，影响积极性。其实，中学生感到学物理难并不都是学生的智力问题，相比之下，非智力因素的影响更大。因此，给学生创造一个成功的机会，是提高学生学习情绪的一种有效方法。
在教学中，可以结合教材和学生实际，设置教学内容的层次与梯度、适应学生的智力发展创设更多的条件让每个学生都能取得学习上的成功，使他们获得心理上的满足。例如．在设置课堂提问的内容与对象时，可根据不同的学生提出不同的问题，难的问题不应提问差生，以免他们由于答不出而处于尴尬的境地，从而产生自卑感。在布置作业时，要根据不同的班级、不同的学生布置不同层次的题目，使不同层次的学生都能获得成功的喜悦。在每单元授课完后，要认真进行单元归类复习，精心设计测试题，对于较难的题目在复习时可进行一些暗示，对差班甚至不惜"漏题"，使他们在复习时具有针对性，在测试时获得一定的成功，从而激发和巩固他们的学习兴趣。
很多学生反映高中物理一学就会，一用就错，一放就忘。这说明学生对所学知识了解不深刻，掌握不全面。因此，教师在教学过程中不能操之过急，对所学的知识不能要求学生一次到位，而应根据学生实际情况，适当放慢速度，使学生对概念的理解和掌握随着认识能力的提高螺旋式上升。
如在《牛顿第二定律》一章的教学中，为使学生较好掌握定律中加速度和力的关系及各物理量的物理意义，应先将有关概念作为预备知识总结归纳，如力的概念、合力与分力的概念、加速度概念及牛顿第一定律等，以扫除定律学习中的障碍，再进行定律的实验和理论讨论。在安排学生练习时要注意题型和难度的控制。先练习水平面上的问题，再逐渐深入到斜面问题；先分析物体受一个力的问题，再逐渐深入到物体受两个、三个力的问题；先研究单个物体问题，再逐渐深入分析连接体问题。
二、激发兴趣，调动学习积极性
在教学中可通过以下几种方式激发学生的学习兴趣。
做好物理实验。物理学是一门实验科学。在物理教学中教师尽量多安排一些实验，并注意提高实验效果。如在学习重心的位置与物体的形状有关时，拿一段直铁丝，同学们很容易回答出，铁丝的重心在这段铁丝的正中间；再把这段铁丝弯成一个圆环，用悬挂法测出圆环的重心在圆环的中心。通过这个实验使同学们很容易得出物体的重心位置与形状有关、重心不一定在物体上的结论。
物理教学要联系实际，联系生活。如在讲动量定理时，可先提出人从高处跳下来时为什么要蹲下来，而不是直立。通过分析可知，两种情况下动量的变化量是一定的，而缓慢蹲下来人与地面的作用时间长，地面对人的作用力校通过这个实例使同学们很容易得出，在物体的动量变化一定的情况下，作用时间越长，作用力越校通过介绍物理知识在现代科学技术中的应用激发学生的兴趣。物理知识在现代科学技术中的应用非常广泛。如人造地球卫星的发射，就是根据牛顿运动定律人为地控制卫星的运动速度将卫星发射到预定的轨道。人们可通过卫星探测地下资源，进行军事侦察，传送无线电波。
通过介绍物理学家的事迹激发学习兴趣，增强学习毅力。如讲牛顿是怎样勤奋学习、废寝忘食工作、为人类做出非凡成就的；伽利略是怎样为追求真理与教会作斗争的；法拉弟是怎样把人类带入电的世界的通过讨论会、辩论会等活动，渗透物理知识。在学习每一章后都安排讨论课，引导学生进行讨论，澄清是非，从而加深对概念规律的理解。如在《机械振动和机械波》一章的讨论上，学生对波明显衍射的条件展开了激烈的讨论。一部分学生认为，不论波长比障碍物的尺寸大还是小，只要二者相差越小，衍射现象就越明显。另一部分学生认为，波长比障碍物的尺寸大的情况下，二者之差越大，衍射越明显，波长比障碍的尺寸小的情况下，二者之差越小，衍射越明显。此时教师从中引导，我们把波长看作人，把障碍物看作墙，把衍射看作人翻墙，从而很容易断定后一部分学生对波衍射条件的理解是正确的。
除此之外，还通过阅读科普读物、编制理论联系实际的习题等扩大学生的视野，树立学习信心，激发学习兴趣。
三、讲清讲透物理概念和规律，培养学生的能力
培养能力是物理教学的落脚点。培养能力首先要讲清讲透概念和规律。对每一个概念和规律要弄清它的内涵和外延，弄清来龙去脉，弄清规律的性质、单位、适用条件及注意事项。如：静力学中的合成和分解、运动学中速度的变化量和变化率、动量和冲量、理想气体与真实气体等，都是既有联系又有区别的。
其次，要重视物理思想与物理方法的教学。中学物理教学中常用的方法是：确定研究对象，对研究对象进行简化，建立物理模型，在一定范围内研究物理模型，分析总结得出现律，讨论规律的适用范围及注意事项。平行四边形法则、牛顿第一定律、理想气体的状态方程的建立都是如此。
另外，教学中要注意解题思路和解题方法的指导。讲解习题时，要把重点放在物理过程的分析上，让学生建立正确的物理模型，形成清晰的物理过程，并逐步介绍中学物理中常用的类比法、等效法、对称法、估算法、假设法、设直法等解题方法。解题过程中，要培养学生应用数学知识解答物理问题的能力。学生解题时的难点是不能把物理过程转化为抽象的数学问题，再回到物理问题中来，使二者有机结合起来，教学中要帮助学生闯过这一难关。如在学习合力与分力的关系时，有些学生认为合力一定大于分力。教学中可引入三角形法则，使学生认识到矢量三角形中表示合力的也是三角形的一个边；根据三角形中的三边之间的关系可知，合力大于或等于两分力之差，小于或等于两分力之和，其与三角形中三边边长之间的关系相似。
四、加强学法指导，培养自学能力
1．指导学生阅读教材。?阅读物理课本不能一扫而过，而应潜心研读，挖掘提炼，包括课本中的图象、插图、阅读材料、注释也不放过。更重要的是阅读教材时，要边读边思考，对重要内容要反复推敲，对重要概念和规律要在理解的基础上熟练记忆。
