初中物理開放式實驗教學(xué)策略的實踐研究

沈蓓玉

摘要：開放式實驗教學(xué)，就是讓學(xué)生根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，自主選擇實驗器材、確定實驗方法和實驗時間，自制或改進(jìn)實驗器材，再利用于課堂，發(fā)揮學(xué)生的主體作用和教師的主導(dǎo)作用，是定位于一種突破傳統(tǒng)教學(xué)方式、注重以學(xué)生為主體、發(fā)揮學(xué)生個性特點、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神的一種教學(xué)模式。

關(guān)鍵詞：初中物理；開放式；實驗教學(xué)策略；實踐研究

中圖分類號：G633.7文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B文章編號：1672-1578（2014）24-0304-01

1.開放式實驗教學(xué)的原則

開放式實驗教學(xué)使學(xué)生在掌握有關(guān)知識和技能的同時，獲得較高的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，為他們將來投身知識經(jīng)濟(jì)建設(shè)打下堅實的基礎(chǔ)。但實驗室必須建立規(guī)范的管理制度，如果沒有規(guī)范的管理制度，實驗室就會雜亂無章，甚至發(fā)生事故，為了能長期有效的開放運作，我們先后制定了《開放式實驗管理條例》和《開放式實驗值班條例》等，相關(guān)條例規(guī)定：（1）學(xué)生在做開放式實驗之前，需要向相關(guān)老師提出申請，填寫的單子中包括所選的實驗名稱，做實驗的時間和所需要的器材，經(jīng)老師同意后，老師會給予回執(zhí)，并讓學(xué)生簽名，安排妥當(dāng)，方可開放實驗室；（2）開放式實驗室的老師需要根據(jù)所選的實驗名稱做好登記，同時保留學(xué)生的聯(lián)系方式，包括所在的班級，班主任電話和家長電話； （3）學(xué)生需要閱讀實驗須知和學(xué)習(xí)相關(guān)的實驗規(guī)定等，只有以遵守規(guī)定為前提，才能提供長期的開放式實驗室。這些措施使得實驗教學(xué)既生動活潑，又井然有序。

2.實驗開放的內(nèi)容

開放實驗，過去主要是針對實驗室而言，大多數(shù)是在管理人員的組織下讓學(xué)生自主進(jìn)行規(guī)定的實驗，不是完全意義上的開放。為此我們進(jìn)行了以下改革：

2.1教學(xué)內(nèi)容的開放。針對開放中學(xué)物理教材中規(guī)定的所有學(xué)生實驗；開放教師在課堂教學(xué)中的所有演示實驗；為滿足部分對科技活動有濃厚興趣同學(xué)的要求，開放實驗室讓學(xué)生自行設(shè)計實驗和進(jìn)行小制作。以前一般都是教師根據(jù)實驗教材給定的題目選擇一個讓學(xué)生設(shè)計，多數(shù)同學(xué)能獨立完成，也收到一定的效果，但也存在一些問題。如：部分同學(xué)之間的相互依賴、等待，或者照抄，有能力的同學(xué)又"吃不飽"，沒有達(dá)到最佳效果。因此，我們把教學(xué)與科研相結(jié)合，采用教師給定題目與學(xué)生自選實驗項目方式進(jìn)行選題。第一種是集中一題，供全班同學(xué)共同設(shè)計，并作為實驗內(nèi)容之一，然后在班上進(jìn)行交流討論，要求每位同學(xué)應(yīng)發(fā)表自己的見解，同學(xué)之間取長補(bǔ)短、共同提高。第二種是學(xué)生自選題目，作為能力的拓展，自己抽時間單獨進(jìn)行設(shè)計完成實驗，自選題目包括：教師給定題目讓學(xué)生選擇，學(xué)生結(jié)合生活實際自選題目，對已做過的實驗經(jīng)改變實驗條件后再進(jìn)行設(shè)計，進(jìn)行一些實驗的部分條件研究。在此期間，集中做過的實驗有：探究質(zhì)量與體積關(guān)系的實驗、探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗等；自選題目有：如何隔紙燒水、用水果作為電極等。

2.2教學(xué)時間的開放。由于設(shè)計實驗需要較多時間收集資料、設(shè)計方案及實施，學(xué)生不可能集中在同一時間進(jìn)行，因此教學(xué)中必須突破教學(xué)框框的限制，根據(jù)具體情況提前安排。我們的做法是，讓設(shè)計實驗成為主線貫穿于整個探究實驗課程，在課程開始就公布一些題目讓學(xué)生參考，并說明實驗進(jìn)行的方法、過程和要求，讓學(xué)生做好充分的思想準(zhǔn)備并注意在平時積累知識，對問題和條件進(jìn)行分析研究或者在生活中尋找命題，培養(yǎng)學(xué)生觀察問題的能力。

2.3實驗器材的開放。實驗室開放教學(xué)需要的實驗器材相對來說受到資源的限制，根據(jù)學(xué)校大綱的要求，所有的必須完成的實驗項目的器材，學(xué)校都會準(zhǔn)備好，同時也鼓勵學(xué)生自己準(zhǔn)備所需的簡易器材，豐富自己的知識和鍛煉自己的能力。我們發(fā)現(xiàn)，豐富多樣的實驗教學(xué)，給學(xué)生營造了一個全方位開放的實驗環(huán)境，讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)和探索，這樣既發(fā)展了學(xué)生的個性，又能發(fā)揮學(xué)生的聰明才智，也培養(yǎng)了學(xué)生吃苦耐勞精神和科學(xué)的態(tài)度。如有的學(xué)生來到實驗室做"紙鍋燒開水""電鈴""水果電極"等小實驗，需要提供不同的實驗條件。為此，我們?nèi)轿婚_放物理實驗室，讓學(xué)生根據(jù)自己的具體情況選擇時間到實驗室做實驗。實驗過程中也如我們所預(yù)計，遇到不少問題，有很多同學(xué)們利用了大量課余時間反復(fù)實驗才取得成功，雖然實驗耗時比較多，但收獲了很多，起到了很好的效果。

2.4教學(xué)方法的開放。開放實驗與日常實驗的區(qū)別之一就是教師與學(xué)生角色的轉(zhuǎn)變。在教學(xué)過程中，教師的職責(zé)由過去的輔導(dǎo)轉(zhuǎn)為指導(dǎo)，實驗室開放教學(xué)則把學(xué)生推到實驗的主體地位。將實驗室提供給學(xué)生，成為學(xué)生的學(xué)習(xí)原地和實踐空間。在實驗過程中，由學(xué)生自己通過思考選定實驗課題，選擇儀器設(shè)備，制定實驗步驟，處理和分析實驗結(jié)果、實驗數(shù)據(jù)。教師主要從實驗研究和解決問題的思路、方法和知識等方面給予學(xué)生指導(dǎo)。實驗室開放教學(xué)具有較強(qiáng)的綜合性和實踐性，給學(xué)生提供了較大的創(chuàng)新思維的空間，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新精神與實踐能力。

3.實驗開放的步驟

實驗開放的步驟：

第一步，產(chǎn)生題目及準(zhǔn)備工作：讓學(xué)生在平時實驗和實際生活中收集素材，確定實驗題目，利用課余時間，通過廣泛查閱文獻(xiàn)資料，完成實驗方案的雛形，并與老師商討。

第二步，實驗方案的初步設(shè)計及審閱：根據(jù)課程教學(xué)的進(jìn)程，讓學(xué)生提交初步方案，教師審閱后，及時指出方案中存在的問題，讓學(xué)生修改，并對方案進(jìn)行分類。

第三步，方案討論：有針對性地對一些問題進(jìn)行討論，發(fā)揮同學(xué)的集體智慧，對實驗方案進(jìn)行完善，同時讓學(xué)生掌握完整的設(shè)計過程。

第四步，實驗的實施：讓學(xué)生按照設(shè)計的實驗方案到實驗室進(jìn)行實驗準(zhǔn)備，完成實驗，最好讓每一種方案都盡可能得到實施，教師加強(qiáng)巡回輔導(dǎo)，及時解決實驗中存在的問題。

第五步，實驗總結(jié)：及時對學(xué)生實驗情況進(jìn)行總結(jié)，肯定成績，指出問題以及提出改進(jìn)意見。實驗完成后，老師對本次實驗進(jìn)行講評。講評內(nèi)容如下： 各小組或個人的初期實驗方案，將有典型代表的方案（包括對的，錯的）由全班討論或個別講解；實驗過程的不足之處：儀器使用的不規(guī)范、同一參數(shù)測試次數(shù)是否足夠，實驗細(xì)節(jié)等；實驗數(shù)據(jù)誤差產(chǎn)生的原因等。

4.開放式實驗教學(xué)的作用

4.1激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。學(xué)生通過開放性實驗教學(xué)，使學(xué)生實驗的主動性，積極性得到了充分地發(fā)揮。在相同的條件下學(xué)生各自憑著自己的學(xué)識和能力完成實驗，有的完成的很快，有的還有新意，無形中促使學(xué)生產(chǎn)生一種競爭意識。不少學(xué)生在做完基本實驗內(nèi)容后主動積極地去擴(kuò)展實驗內(nèi)容。有的學(xué)生做的實驗不理想要求重做，還有的學(xué)生做完規(guī)定實驗后還要做更多的實驗。學(xué)生預(yù)習(xí)之充分，實驗之認(rèn)真，實驗報告撰寫之完整，是開放式實驗教學(xué)之前所沒有的。

4.2鍛煉主動思考習(xí)慣 激發(fā)創(chuàng)新能力。在理解概念的基礎(chǔ)上由學(xué)生設(shè)計實驗方案，學(xué)生由被動學(xué)習(xí)推向主體位置，讓學(xué)生有更多發(fā)揮的空間，鍛煉了學(xué)生獨立思考的能力，激發(fā)了他們的創(chuàng)新意識。學(xué)生想出了多種設(shè)計方案，有的連老師都沒想到，學(xué)生與老師溝通后又激發(fā)出更多更好的設(shè)計方案，這是思想與思想的碰撞。教師通過與每位學(xué)生的交流既能發(fā)現(xiàn)學(xué)生的不足，也能得到很多啟示，有少數(shù)學(xué)生就想出了十分有創(chuàng)意的方案，達(dá)到了教學(xué)相長的效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]高立模.開放性實驗教學(xué)的嘗試[ J].大學(xué)物理，2000， 19（6）： 29-30.

[2]沈元華.美國大學(xué)物理實驗教學(xué)考察報告[J]索，2001，20（1）：89.92， 2010，（10） .

[3]吳昭方.開放式實驗教學(xué)與管理[J].實驗室研究與探索2001，20

[4]周嵐，王偉，朱蜀梅等.物理實驗開放式教學(xué)的探索與實踐[J].大學(xué)物理，2002，21（10）：43-46.