中學(xué)物理實驗創(chuàng)新之探索

韓獨石

中學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的一門學(xué)科，物理實驗工作的好壞直接影響到教學(xué)效果。由于教材的變化、儀器的陳舊與不足，要搞好物理實驗，就要創(chuàng)新常規(guī)物理實驗，也就是必須要同時探索開展四項工作：即實驗改進、自制教具，第二課堂活動和實驗教學(xué)研究。這四項工作互為聯(lián)系，相互作用，相互促進，缺一不可。對這四項工作不斷探索、不斷創(chuàng)新的結(jié)果可促進物理學(xué)科的探究式教學(xué)。物理實驗創(chuàng)新過程始終貫穿一個“創(chuàng)”字，如果沒有各分項工作的創(chuàng)新，就不會有整體的物理實驗創(chuàng)新。所以，創(chuàng)新是探究式物理實驗教學(xué)的靈魂。

我們學(xué)校對實驗很重視，作為物理實驗員的筆者，在部分師生的配合和參與下，將實驗100％開出的同時，還積極組織大家探索物理實驗創(chuàng)新。從2005年初到2008年7月我們改進實驗32個，自制各類教具102種1199件并全用于教學(xué)，開展了多種形式的物理第二課堂活動；至年底共撰寫并發(fā)表交流實驗教研論文35篇。在開展以上工作的同時，有力地推進了我校的物理教學(xué)由注入式向探究式過渡的進程。從而贏得了全校師生、各級領(lǐng)導(dǎo)及省教育專家的好評。

現(xiàn)將我校的具體做法與取得的成果作一介紹。

一、大膽改進實驗

1、實驗改進無止境。通過實踐證明，教材上的部分實驗有改進的必要，甚至可以不斷改進完善。我們本著“不唯書、大膽改”的創(chuàng)新態(tài)度，在三年多時間內(nèi)改進了14個演示實驗、14個學(xué)生實驗，還創(chuàng)做了4個隨堂實驗。

2、實驗的改進離不開實驗裝置的改進與創(chuàng)新。改進的14個學(xué)生實驗中，將裝置全改的就有5個：研究勻變速直線運動裝置、研究玩具電動機能量轉(zhuǎn)化裝置、金屬絲電阻率測定裝置、多功能單擺裝置和原電池原理實驗裝置。

3、實驗改進與自制教具分不開。改進的14個演示實驗用的都是自制教具；4個隨堂實驗均用自制教具開出；全部用自制教具開出的學(xué)生實驗有7個：探究彈力與彈簧伸長的關(guān)系、用單擺測定重力加速度、用油膜法估測分子的大小、用描跡法畫出電場中平面上的等勢線、測定金屬的電阻率、研究玩具電機的能量轉(zhuǎn)化、測定玻璃的折射率及“原電池原理”實驗(理化綜合)。

二、積極自制教具

實驗因教學(xué)需要而設(shè)計，教具由實驗需要而研制。實驗可以不斷改進和完善，那么教具也應(yīng)不斷完善和創(chuàng)新。我們按“依需要、搞制作”的創(chuàng)新精神，采取以實驗員為主，結(jié)合第二課堂活動鼓勵部分教師和學(xué)生參與，先后研制、改進和仿制102種1199件自制教具且全部用于教學(xué)。其特點主要是利用現(xiàn)有儀器或零件組裝(挖掘校本教育資源)和利用身邊物品(廢料)制作。在已發(fā)表論文中介紹過的自制教具已有39種698件，具體如下：1電動機能量轉(zhuǎn)化實驗器35件、2球形導(dǎo)體3個、3各種驗電移電球6個、4等勢線描繪實驗35件、5簡易檢流表35只、6火車轉(zhuǎn)彎模型2件、7汽車過凸凹橋2件、8多功能單擺裝置35套、9受迫振動演示器3個、10共振篩3個、11超重失重演示器3個、12模擬氣體壓強專用秤3個、13琴弦上的駐波演示器3套、14空氣柱內(nèi)的駐波演示管3支、15運動分解與合成演示管3支、16運動合成分解和位移軌跡描繪裝置1套、17勻速直線運動模擬器35套、18豎針靠尺35對、19分子振動模擬演示器3套、20分子振動模擬實驗器35套、21油膜實驗淺盤35個、22游標卡尺模型3個、23籃球代替皮唧做氣源3個、24儲氣瓶代替玻璃鐘罩裝置2個、25無污染銅與稀硝酸反應(yīng)演示器2個、26氣體體積測量器2個、各種開關(guān)(27插壓式35個、28插接式35個、29單刀雙擲式5個)、各種接線器(30單線插接管35個、3l雙線插接盒35個、32單線壓接座35個、33雙線壓接座35個)、組裝各種鐵架臺(34短桿35個、35長桿35個)、36模擬傅科擺2個、37靜電跳球2個、38沙盤35個、49水電解器(贈全縣初中)100個。

三、開展第二課堂活動

我校的物理第二課堂活動，結(jié)合青少年科技活動進行。它不但能培養(yǎng)學(xué)生的探究興趣，啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識，訓(xùn)練學(xué)生的動手能力，更能促進物理實驗改進和自制教具工作。怎么搞?沒有成熟經(jīng)驗借鑒，我們正在以“多形式廣參與”的方式進行探索。

(一)師生共制教具：無論教師還是學(xué)生，自己設(shè)計的教具自己制作有困難時，都可以到“儀器維修制作室”找物理實驗員協(xié)助制作。愛好制作的學(xué)生也可以參加到實驗員制作教具的工作中共同制作。該活動重在訓(xùn)練學(xué)生的動手能力，同時也能激發(fā)其創(chuàng)新意識。

(二)開展課外實驗：課外活動開放實驗室，學(xué)生可以直接與實驗員聯(lián)系補做分組實驗，也可以重做演示實驗，還可以做自己設(shè)計的驗證性實驗。課外實驗有時與趣味實驗交織進行，難以明確區(qū)分。這一活動是為了彌補課堂教學(xué)之不足。

(三)趣味實驗探究：科學(xué)探究實驗活動從2007年開始已舉辦5期，一至二月?lián)Q一次內(nèi)容。參與方式：大量學(xué)生試做或參觀，較多老師命題和指導(dǎo)。管理方式：由對探究實驗感興趣的學(xué)生負責(zé)指導(dǎo)實驗，共分8個組，2－3人管一組。活動時間：每周一、三、五課外活動。該活動不但培養(yǎng)了學(xué)生的探究興趣，還活躍了校園文化生活。

(四)櫥窗展示成果：為了給熱衷于創(chuàng)新的師生提供一個展示創(chuàng)新成果的平臺和了解實驗教科信息的窗口，筆者設(shè)計并自費制作了一個實驗教科旋轉(zhuǎn)櫥窗。設(shè)計成三窗、六版、三面體、可旋轉(zhuǎn)樣式，能貼36頁A4紙。展出內(nèi)容以學(xué)生小論文、小制作、自制小型教具為主，適當(dāng)展出一些教師在教具與實驗創(chuàng)新方面的優(yōu)秀論文。實(物)文(章)并茂，新穎別致。廣大師生們喜閱樂覽。從2007年開始共展出6期，該展覽對物理實驗創(chuàng)新起了助推作用，還給學(xué)校增添了一道靚麗的科技風(fēng)景線。