開放式中學物理實驗教學研究

摘要：開放式實驗教學的目的在于給學生提供一個寬松、和諧的實驗環境。這一教學的實施，充分調動了教師、學生的積極性，不僅增強了學生的動手能力，還縮短了學生學習水平的差異，為提高不同層次學生的學習提供了很好的場所和環境。

關鍵詞：聯系實際；開放實驗；內容

在實際的物理教學中，物理實驗形象、直觀、有趣，對形成概念、啟迪思維、培養學生能力等方面具有十分重要的作用。但由于傳統的驗證性演示實驗多數距離學生較遠，可觀察性差，現象不明顯，教學效果并不好，特別是有些演示實驗現象瞬間即逝，若不認真、仔細地進行觀察，學生就無法觀察到實驗現象。從新課程的教學理念來看，實驗教學起著越來越重要的作用，尤其對培養學生的創新意識、創造能力、逆向思維能力和動手操作能力等方面有著特別重要的作用。然而，傳統的實驗教學主要采用驗證式，這種實驗教學方法不利于培養學生的創新能力，阻礙了學生的想象力，忽視了學生之間的個體差異，無法實現全體學生的共同發展。

因此，我認為，只有采用開放式的實驗教學，才能克服傳統實驗教學的不足，進而培養學生應用所學知識解決實際問題的能力，提高教育教學質量。需要注意的是，開放式實驗教學的目的在于給每個學生創造一個寬松、和諧，共同提高的實驗環境，具體而言，實驗環境主要包括硬環境和軟環境兩個方面：硬環境是指實驗設備的開放，軟環境指實驗室管理制度、場所的配套。

一、開放實驗器材，培養學生創新能力

由于學生之間存在個體差異，完成實驗的速度必定會有快有慢，傳統的實驗教學方法不能保證每一個學生都能達到最佳的學習狀態。為此，在實際的教學過程中，廣大物理教師應采用開放式實驗教學模式，此模式要求在實驗過程中，先將學生按照實驗操作能力、語言表達能力、實驗設計能力等的不同分為若干組，同時鼓勵那些動手能力強，學有余力的學生幫助學困生一起完成更多的實驗，如在判斷摩擦力的方向時，教師應該先給學生提供玩具自行車、長木板、飲料瓶等形成資源共享，讓學生以組為單位設計并進行實驗，然后教師可以根據實驗結論指導學生在小組間進行有序的交流，并選擇一兩組最佳的實驗方案實現資源共享。比如，有一個組設計的實驗方案是小孩爬桿問題，小孩向上運動，而摩擦力的方向也向上，說明摩擦力的方向與運動方向相同；另一組設計的實驗是手握飲料瓶靜止的實驗，不但說明了手與飲料瓶之間存在的摩擦是靜摩擦力，而且說明了摩擦力的方向與相對運動趨勢的方向相反。經過大量的開放式實驗，學生得出了以下結論：摩擦力的方向與物體相對運動或相對運動趨勢的方向相反，與物體運動的方向可能相同，也可能方向相反。通過這樣的親身實踐，學生對物理知識的掌握變得更加牢固，同時也對物理實驗產生了濃厚的興趣，進一步培養了學生的創新能力。

二、將演示實驗變為學生實驗

對于一些設計簡單、操作簡單，同時又安全無危害的演示實驗，教師可將其變為學生的演示實驗，增強學生的動手能力。如在探究“影響電磁鐵磁性強弱的因素”時，教師可以將學生分為A、B、C3個大組，8個小組，并提供電源、滑動變阻器、導線、鐵釘、帶有鐵芯的螺旋管、大頭針等實驗器材。A大組有2個小組，教師可安排他們用帶有鐵芯的螺線管去探究實驗，同時在改變電流的大小這一點上，一個組用滑動變阻器，一個組用電阻不變而改變電源電壓的方式去探究。另外，他們一組螺旋管內有鐵芯，另一組則沒有鐵芯，讓他們通過觀察吸引大頭針數目的多少來判斷磁性的強弱；B組有4個小組，教師可以安排他們用導線繞在鐵釘上自制電磁鐵的方式去探究，其中兩組用50匝，另外兩組用100匝，在電流不變的情況下，觀察吸引大頭針數目的多少，C組有2個小組，教師可安排其中一些動手能力強的學生分別去做A、B組的試驗，最后在小組間交流討論得出結論。A組得出線圈匝數不變時，電流越大，電磁鐵吸引大頭針的數目越多；電流越小，吸引大頭針的數目越少；線圈匝數不變且電流相同時，有鐵芯時吸引大頭針的數目多，無鐵芯時吸引的少。B組得出電流相同時，線圈匝數越少時，吸引大頭針的數目越少；線圈匝數越大時，吸引大頭針的數目越多。C組則既有A組的結論，又有B組的結論。令學生驚奇的是，不同的方法竟然能夠得出相同的結論，并最終總結出電磁鐵磁性的強弱與電流的大小，線圈匝數的多少，有無鐵芯有關。接著，教師可以問一問學生在實驗的過程中有什么發現，學生經過討論后回答：這是電流的熱效應。這一討論大大激發了學生探究問題的熱情，課堂氣氛空前活躍，這樣的實驗課使學生有問題可問，教師有內容可教，真正實現了以學定教的教學理念，實現了教與學的最佳結合，使學生的能力實現了螺旋式上升趨勢。

總之，開放式實驗教學的實施，為學生提供了一個寬松、和諧的實驗場所，讓每組學生都能按照自己設計的實驗方案來選取不同的器材，這樣的實驗不僅培養了不同層次學生的動手能力，使每位學生都得到了不同程度的發展，同時也讓每位學生嘗到了成功的喜悅，增強了學生的自信心，夯實了學生進行實驗的技巧、數據處理、誤差分析、故障排除等基本能力，為以后的探究性實驗模式奠定了堅實的基礎。

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