中學物理探究實驗室文化氛圍創設之我見

黃 俊

（福州華僑中學，福建福州350004）

中學物理探究實驗室文化氛圍創設之我見

黃 俊

（福州華僑中學，福建福州350004）

實驗室文化是物理文化重要組成部分，物理探究實驗室創設良好文化氛圍，能激發學生求知欲，讓學生主動參與實驗探究活動，落實新課程倡導的自主、合作、探究學習方式。

探究實驗；文化氛圍；物質信息；精神

實驗室文化氛圍是指籠罩在實驗室整體環境中，體現實驗室所推崇的特定傳統、習慣及行為方式的精神格調。物理學是一門以實驗為基礎的自然科學，是人類科學文化的重要組成部分。良好的物理實驗室文化氛圍，能激發學生的求知欲，積極參與觀察、操作、交流等活動，促進學生自主學習，培養創新與實踐能力，進一步提高學生的科學素養。世界著名的英國劍橋大學卡文迪許實驗室就素以自由、民主、嚴謹、求實的濃郁文化氛圍，培養了25位諾貝爾物理學獎獲得者。

物理探究實驗室開展的實驗，是以真實的實驗為基礎，應用傳感器代替傳統的實驗儀器，通過數據采集器將采集到的實驗數據送往計算機進行數據處理、圖線分析，借助計算機平臺更直觀地顯示物理現象，更深刻地提示物理規律。隨著新一輪課程改革的不斷推進，物理教學更注重讓學生體驗科學探究過程，了解科學研究方法，重視將信息技術應用到物理實驗室，許多學校因此都配備了物理探究實驗室，同時也成為學校開展物理研究性學習活動、物理興趣小組活動的重要場所。可以這么認為，創設物理探究實驗室良好的物質文化氛圍、信息文化氛圍、精神文化氛圍，是學生成才的基礎與保證。

一、物質文化氛圍創設

對于物理探究實驗室而言，物質文化氛圍的創設，就是實驗室的墻面布置、器具擺設等，除了達到實用、美觀、科學、規范、安全、環保等方面的基本要求外，還必須有物理實驗文化與信息技術文化內涵的點綴和布置，營造適宜于物理學科發展的實驗環境。讓學生一走進實驗室，就能感受到物理實驗與信息技術融合的文化氛圍。

探究實驗室墻面布置要體現物理學科的學術氛圍，突出學科特點，能在潛移默化中激發學生的求知欲望，擴大學生視野，豐富學生的想象力，從而樹立遠大理想。外墻面文化氛圍的布置，著重體現標識與教育功能，突出物理學史上重要人物、經典實驗中的重大發現，突出當代物理學上的重大成就，能吸引學生的注意力，給人以美感。在物理探究實驗室外墻上，可以分成二層布置，上一層懸掛著名物理學家如牛頓、麥克斯韋、愛因斯坦等人的畫像以及生平事跡介紹和他們的名言。下一層為櫥窗式展板，采用圖文并茂的彩色圖片，展示利用傳感器和計算機平臺做出的物理學經典實驗，例如學生實驗——“探究加速度與力、質量的關系”，重點展示實驗流程圖以及拉力傳感器和位移傳感器等實驗器材，計算機對測量數據處理的相關軟件，利用軟件畫出的a-F、a-m、a-圖象，主要顯示與傳統實驗器材相比，傳感器與計算機在減小實驗誤差與提高效率方面的優勢。物理探究實驗室的內墻面標語、圖畫、墻報等方面文化氛圍創設，著重體現藝術性與教育性的統一，色調與實驗室整體裝飾要協調。例如在前面白板上方的標語可選內容為“判天地之美，析萬物之理”的標語，白板左邊墻面主要是掛投影屏幕，右邊墻面懸掛《物理探究實驗室管理制度》，對應后面物理園地左、右兩邊墻面分別懸掛《物理探究實驗室儀器設備管理制度》和《物理探究實驗室儀器設備損壞（遺失）賠償制度》，后墻面物理園地上方可選“識儀器，畫電路，親自動手；錄數據，作圖線，誤差分析”等標語。物理園地可以由學生定期出刊，如介紹我國“嫦娥三號”上玉兔號月球車對月球的實驗探測，對學生進行愛國主義教育，左右兩邊的墻面上展示學生優秀探究實驗作品、獲獎的照片展示，激勵學生勇于探究，取得成就。

對于室內器具的擺設，也要做到以人為本，充分體現人文關懷，有較高的文化品位，有利于學生開展物理實驗探究活動，有科學的示范作用，形成物理探究實驗室獨特的文化風格。例如學生操作臺采用星形布置，有利于學生的討論與交流；實驗器材方面，充分挖掘物理儀器中蘊含的思想方法和人文情感，采用電腦打印標簽，標明儀器發明者、制作原理、使用范圍和注意事項。

二、信息技術文化氛圍創設

信息技術平臺構建的是跨時空、超文本、個性化的學生信息文化環境。開放和共享的文化氛圍，使得教師與學生，學生與學生建立一對一或一對多的網上聯系，便于開展網上學習咨詢、輔導、答疑、技術討論等多方面的交流，增強了學生的學習積極性、主動性和課堂學習自覺性，真正實現由傳統教學模式向以建構主義教育理論所倡導的以“情境”為基礎、以學生為中心的現代教學模式的轉變。探究實驗室，配置成計算機局域網，每臺電腦都是液晶顯示屏，連上互聯網，在每臺學生機開機時顯示屏上顯示“愛護公物、文明上網、請注意用眼衛生”等友情提示。實驗室利用專門的管理軟件，對學生的學習過程進行管理，如實驗的預約、時間安排、設備管理等。在進行學生實驗時，還可以把各個學生實驗的課件與視頻、相關儀器的背景知識提供給學生。物理探究實驗室還可以充分利用網絡物理課程資源，在每臺電腦桌面上建立各大物理實驗資源的鏈接，如人民教育出版社的物理教學網站，西南大學師生創辦的中國物理課程網，初、高中物理教學資源非常豐富；還有中央電化教育館、中國物理教育網、中國基礎教育網、同濟大學物理教學網站、國外大學物理教學網站等，都有實驗平臺仿真實驗室。這些資源具有高度的開放性和共享性，不同地域，不同國界圖文音像并茂的物理實驗資源有聲有色地展示在學生面前，能激發學生學習興趣，調動學習積極性，形成輕松愉快、自由民主的學習氛圍，在學生的自主學習中潛移默化地培養學生的探索精神，得到價值觀、方法論的熏陶，得到個性化的發展，真正實現以人為本的教學思想。例如二級水火箭的研制，可以利用課外活動時間，把學生引導到物理探究學習中來，利用網絡資源，進行課題研究，開設師生之間各實驗小組之間的論壇，最后作為研究性學習活動成果展示。還可以通過物理趣味游戲，寓教于樂，例如“投籃”游戲，可以在游戲中認識拋體運動的各物理量之間的關系，并有激勵機制和評價系統，讓學生有成就感。教師甚至因勢利導，鼓勵學生制作個人學習網頁、博客、建立物理實驗探究QQ群。可以預見，隨著我國“寬帶中國”和“智慧城市”建設的不斷推進，4G和5G通訊技術的發展，學生的家庭電腦和手機將成為學校物理探究實驗室的終端，在探究活動中樹立終身學習的理念。

三、精神文化氛圍創建

首先，作為學校領導，要深知物理探究實驗室在培養學生創新與能力方面，在教育信息化浪潮中的重要地位，應按學校班生規模配齊實驗員，實驗員與普通教師享有同樣的進修與培訓、晉級與晉升機會，落實勞保待遇，對他們的工作業績予以充分肯定，激發他們的主人翁精神。其次，作為物理探究實驗室實驗員，對每套實驗器材性能要了如指掌，要有嚴謹求實的科學作風，與科任教師密切配合，形成團結協作的教師團隊。在實驗探究過程中，牢固樹立全心全意為學生服務的思想，以學生為主體，教師為主導，對學生嚴而有愛，充滿人文關懷，千方百計調動學生參與實驗的積極性。在探究活動中培養學生規范的實驗操作習慣，對實驗數據一絲不茍地記錄，對實驗事實尊重、大膽質疑的科學態度，刻苦鉆研的科學精神。通過實驗探究掌握科學研究方法，在進行實驗論證中提高科學素養。例如，對于經典定律的實驗驗證，鼓勵學生改進實驗器材，創設新的實驗方法。驗證牛頓第三定律，除了用兩只彈簧測力計對拉來驗證的傳統做法，可鼓勵學生，采用力學傳感器，利用計算機顯示任何時刻這兩個力大小相等。更重要的是，對于“作用力與反作用力總是大小相等”的“總是”，可啟發學生創新設計實驗，證明物體在勻速、加速、減速運動時仍然大小相等。教師要求他們四人一組，設計方案，進行實驗，分析論證，對不同組別實驗進行充分評估與交流，當他們發現運用兩根磁鐵進行實驗也能得到相同結果時，臉上洋溢著勝利的笑容。

事實證明，創設積極向上的物理探究實驗室文化氛圍，能進一步激發學生學習興趣，實現新課程倡導的自主學習、合作學習、探究學習，從而發展學生個性特長，培養創新與實踐能力。

［1］教育部.普通高中物理課程標準（實驗）［S］.人民教育出版社，2003.

［2］龔德良，高守平，李盛欣.營造校園信息技術文化氛圍，促進學生信息素養養成［J］.實踐教學改革與創新，2009（12）.

［3］福建省教育廳.福建省普通高中教育技術裝備標準Ⅰ（試行）［S］.2007.

（責任編輯：詹國榮）