創新實驗教學展現學科魅力

摘要：物理實驗是進行科學探究的主要方式，它的功能是其他教學手段無法代替的。物理實驗教學能有效培養學生的動手、觀察、思維等能力。物理教師要注意創設更多的實驗氛圍和機會，創造和諧實驗環境，創新探究實驗設計，改進實驗儀器。恰當進行信息技術與傳統實驗的整合。通過精心設計各種實驗，促使學生主動地學習和發展。

關鍵詞：創新；中學物理；實驗教學；實驗探究。

物理學是一門實驗科學，物理學實驗是人類認識世界的一種重要活動，是進行科學研究的基礎。由于受“應試教育”思想的長期影響。現在中學物理教學中存在著一些誤區，如：輕實驗。重理論；用粉筆畫上黑板代替實驗；回避難做的實驗：對實驗儀器的許多缺點熟視無睹。不去革新研制；甚至過分夸大在電腦上制作的課件，以此取代實驗操作，這些做法忽視了物理實驗的重要作用。《物理課程標準》指出：科學探究既是學生的學習目標。又是重要的教學方式之一。強調將學習重心從過分強調知識的傳承和積累向知識的探究過程轉化，從學生被動接受知識向主動獲取知識轉化，從而培養學生的科學探究能力、實事求是的科學態度和敢于創新的探索精神。如何按《物理課程標準》的要求將物理實驗有機地與教學內容結合起來，我作了一些探索和嘗試。下面僅談一些自己的做法與體會，與大家共同交流。

1 創設實驗氛圍。創造和諧的實驗環境。引導學生自主探究

教育心理學有關研究成果表明：心理安全和心理自由是創造性產生和發展的基本條件。每個學生都有很強實驗操作興趣和表現自我的欲望。在實驗教學中盡量刨設積極自由的情感境界和實驗氛圍，使課堂上全體學生在科學情趣的引導下，個個成為投人科學研究的主角。比如，在電學實驗中，我們總是過分強調安全問題，絕對不允許“短路”情況發生，甚至恐嚇學生說如果短路了會發生爆炸，但是如果有些學生在好奇心的驅使下。特別想試一試短路的現象，而且付諸行動，導致電池或導線發燙甚至電池冒煙，此時大可不必對學生加以訓斥，而正可以因勢利導，讓所有學生見識到短路現象，同時進行安全教育和環保教育。在此浪費一節電池、違反一次規定，比起學生通過親身體驗獲得安全意識，不能說是得不償失。尊重學生屬于自己的體驗。讓他們走進自己的生活世界，體驗生活，體驗社會，即使是失敗，也可能成為學生終身受益無窮的財富。

在探究“凸透鏡成像的規律”實驗中，一上課我就讓學生尋找點燃的蠟燭在光屏上清晰的像，看誰先找到。不再如以往強調如何使用光具座。如何調節燭焰、透鏡、光屏的位置等等，在沒有任何條件限制的情況下。學生興致盎然，各顯神通，很快就有人發出歡呼，他們找到蠟燭的像了!(我肯定他們的成果。同時要求他們描述像的特點，并鼓勵繼續尋找其他的像)。接著，又有更多的同學找到了像，而且發現他們找到的像有的放大，有的縮小，有的很近，有的很遠，有的同學甚至將像投影在墻壁上或天花板上，這時候，同學們活躍極了，他們相互指導和幫助，互相介紹成功的經驗，更有甚者挨個作指導。最后，基本每個同學都找到了蠟燭的不同特征的像。在此基礎上，學生很自然的心生疑問：為什么會有不同的像?在什么情況下成放大(或縮小)的像?為什么像是倒立的?能成正立的像嗎?我趁機引導學生移動透鏡或光屏，關注物體或像到透鏡的距離，成放大(或縮小)像的條件，試著尋找出其中規律。學生經過比較討論，有同學能夠描述出諸如：像離透鏡較遠時。像較大的規律。讓先找到規律的同學介紹他們的探究方法、現象和結論，全班同學進行評估和補充，在交流和討論過程中會有新的問題，新的發現，學生通過進一步討論，提出設想：成像的特點可能跟物體到透鏡的距離有關。于是自主設計探究方案。測量出透鏡的焦距和成像時的物距，記錄下來進行比較，然后由學生歸納出凸透鏡成像的規律及其應用。

讓學生親身經歷豐富的探究活動，在探究過程中不斷質疑、設問，手腦并用地通過觀察、測量或計算。歸納出印象鮮明的物理規律；在學習過程中。學習者心理是自由的，探究活動是自由的，合作與交流也是自主的，學生自己是學習的主體，每人都有獨特的體驗：在獲得物理知識和技能的同時感受科學方法。體驗探究的快樂，形成和發展探究能力。

2 創新探究實驗設計，改進儀器，培養創新能力

創新實驗不是原有實驗教學的一般改進。而是物理實驗教學中有創新意識的“小發明”。

首先，創新實驗設計，創設探究情景。關鍵在于創設問題情景，它能起著激勵、啟發、點撥、反饋的功能。問題必須以情景為基礎，設計的問題能引起學生的關注，讓學生感悟到情景中的問題，并產生探究、解決問題的欲望。其次，創造條件，改演示實驗為學生實驗，提高實驗效果。比如在探究“液體壓強的特點”時，由于液體壓強計的操作和原理都有一定的難度，我收集了一些礦泉水瓶，割去瓶底，套上乳膠薄膜代替塑料瓶底(并用油性筆劃上方格增加形變的可視性)，讓學生自主探究。取得很好的效果。第三，改進實驗儀器。自制教具和學具。課程標準指出“利用身邊的物品、廉價的材料進行物理實驗”是開發實驗室課程資源的基本原則。用日常器具做實驗，進行教學實驗探究活動，具有簡便、直觀、原理單一等優點，更有利于學生動手，發展學生的實驗技能，培養學生的創新意識。例如有些學生利用廢棄的飲料瓶可以做幾十個實驗，如探究固體壓強、液體壓強和大氣壓強，制作滑輪等。在《浮力的應用》教學中，讓學生利用筷子、鉛筆、塑料棒、試管等材料自制密度計，比較不同液體的密度，學生在制作密度計的過程中容易體驗明白其中的原理，自制的密度計使用起來親切、順手，有效突破了密度計教學的難點。“壇壇罐罐”當儀器，用日常器具做實驗，本身就給學生一種重視創造發明的實例，是對學生進行創新精神教育和創造能力培養的最好榜樣，是豐富實驗室課程資源和全面提高學生科學素養的需要。

3 開設第二課堂，激發學生的興趣，提高動手能力

每個學生都想表現自己，都渴望成功的激勵，并且能很出色的表現。要創造機會，讓學生來充分展示自己，體驗成功。初二年級學生剛接觸物理，學完《聲現象》后，我們舉辦了一個叫做“天籟之聲”的小型音樂會，要求每個學生用自制的樂器發出至少三種特點的聲音，并說出相關的聲現象知識。學生躍躍欲試，表現出極大的興趣，他們用橡皮筋和月餅盒自制古箏、用飲料的吸管制作排蕭、用胡蘿卜雕刻成短笛、用圓珠筆套做哨子、用一次性紙杯和一根棉線制作“喔喔叫”(共鳴箱)，學生的作品取材各異，構思不同，演奏方法不拘一格，有些同學干脆表演口技，某些同學的音樂天分和特長得以在全班展現，不斷贏得同學由衷的贊賞和掌聲。此時，我看到的是閃耀在同學們臉上興奮的光芒，充分體驗到物理與生活的和諧美妙，激發出對學習物理的極大興趣和對科學的好感。

在教學中推行“課前三分鐘實驗”：每節物理課前請一位學生演示一個物理小實驗、展示自己的小制作或小發明，使學生在相對自由的時間和空間設計物理實驗，養成探究習慣，同時給學生提供一個展示自我的平臺。有一位平時表現很一般的學生，在課前實驗用電風吹吹出的氣流將乒乓球托起在空中旋轉，引起全班同學驚奇與贊嘆，在全班同學熱烈的掌聲中，該生的自尊心得到極大的滿足。此后不斷有很好的表現，物理成績越來越好：另一位同學用密封性很好的礦泉水瓶，在側面鉆一個小孔，裝滿水后，由于液體的壓強，水會從側壁射出，然后將瓶蓋擰緊，由于大氣壓的作用，水流馬上停止，引起全班同學極大的好奇，后來老師們借鑒在大氣壓的課堂上，都有出乎意料的好效果；還有一位同學制作了一個可用拉線控制高速轉動的七色板，能夠很好地演示“色光的合成”實驗，克服了三色陀螺可視性較差的缺陷，被老師們當作很順手的實驗教具。在小制作與小實驗過程中，學生表現出很強的創新意識和創造能力，制作出一大批值得收藏的佳作，如橋梁模型、自動報警裝置、太陽能自動節能車模、登陸緩沖裝置和發射延時裝置等。

4 恰當利用多媒體，進行現代信息技術與傳統實驗的整合

通過動畫、攝像、錄像和實物投影，實現化大為小，化小為大；化遠為近，化近為遠；化靜為動，化動為靜；拉近學生從直接感知到抽象思維的距離，有利于思維能力和科學素質的培養。例如，汽車由于有慣性。碰撞是非常危險的，不便直接用實驗演示，在教學中，可用多媒體播放模擬人在汽車相撞時沖向汽車的擋風玻璃，撞碎了擋風玻璃的危險情景。同時播放有關交通事故的實際畫面，通過生活素材對學生進行安全教育，提高學生的安全意識。又如用慢放將網球拍擊球發生形變的過程顯示出來，加深學生的理解。另外，恰當使用exceI等軟件，針對實驗數據采集，實驗現象的記錄和分析，實驗的結論等作出顯示或分析，提高課堂效率。但是，在實驗教學中要盡量讓學生接觸科學的真實。因此，凡是能動手做的實驗，盡量不要用多媒體模擬。

總之，物理實驗教學能有效培養學生的動手、觀察、思維、想象、表述等能力；在實驗中學生的環保意識、安全意識、經濟意識、競爭意識、團結協作意識和實事求是的科學意識也有所形成；同時，實驗還有德育和美育功能，以實驗之美，引導學生熱愛物理，培養學生愛科學的情感，培養學生科學的方法和態度，開啟學生智慧之門。愿我們在中學物理實驗教學中運用自己的聰明與才智，開辟一片亮麗的天空!