初中物理實驗教具的研發、改進和利用

哈爾濱市第九十五中學

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初中物理實驗教具的研發、改進和利用

哈爾濱市第九十五中學

一、問題提出的背景

目前，在應試教育的影響下，物理實驗教學難以發揮應有的作用。許多教師覺得做實驗是一件很麻煩的事，實驗課上的學生很難控制，認為“做實驗不如看實驗，看實驗不如講實驗”，所以很少讓學生動手做實驗，更不愿花時間研究實驗教學，只把實驗課當成收集數據、驗證理論、應付考試的工具。學生實驗基本上是“教師講、學生做、教師示范、學生模仿”，把學生當成被動的接受者，重結果而輕過程，為了得到期望的結果，甚至修改實驗數據，沒能使學生養成實事求是的科學態度，更沒能讓學生學到解決問題的科學方法。新課程指出，物理課程應促進學生自主學習，讓學生積極參與、樂于探究、勇于實驗、勤于思考。通過多樣的教學方式幫助學生學習物理知識和技能，培養其科學探究能力，使其逐步形成科學態度和科學精神，因此，物理實驗教學迫切需要改革。

目前初中物理教科版教材中編入了大量的實驗，有演示實驗、學生分組實驗，還有家庭實驗室里的小實驗、小制作等，減少了一些驗證性實驗，增加了更多的探究性實驗，提倡將演示實驗盡量轉化為學生的隨堂實驗，同時提倡學生在教師的指導下進行探索性實驗，強調突出培養學生的創新精神和實驗能力，提倡“引導學生質疑、調查、探究、在實踐中學習”。從我們這幾年在教學實踐中對該教材的使用情況來看，其中還存在許多問題，例如：有些實驗因為自身設計、器材或實際教學條件的局限，效果不夠理想；從物理實驗的意義和作用來看，教材里有的內容完全可以改成演示實驗，必要時還須加入一些演示實驗；從教師的實際教學情況來看，即使是同一套實驗器材，教學設計理念不同、執教的教師不同，產生的效果也往往不同?；谝陨显?，我們提出了“物理實驗教具的研發、改進和利用”這一課題。

二、需要解決的問題及解決方法

1.從學生角度看，學生不喜歡枯燥的課堂，不喜歡只聽教師講實驗，課堂參與度隨著所學內容難度的增加越來越低。物理本身有些知識邏輯性很強，一些抽象晦澀難懂的知識，僅憑課堂的講述及簡單的演示實驗和學生分組實驗很難達到預設的效果。按照這樣的教學方式，學生學習物理的積極性和熱情會越來越低，這不是高效課堂所要的狀態。學生學得累，教師教得累，收獲非常少。有問題不怕，想出解決問題的辦法才是關鍵。因此我們全體物理教師坐下來開會研究，決定將物理實驗作為主陣地。每一個問題的研究都不是一蹴而就的，都需要經過長期的實踐和積累，“物理實驗教具的研發、改進和利用”共經歷了三個階段：器材維修階段、開發與改進實驗器材階段和學生自主研發階段。

（1）維修器材階段：我校建校比較早，上級統一給學校配備的實驗器材都有30多年的歷史了，實驗器材老化、銹蝕、損毀的現象比較普遍。隨著課程改革的不斷深化，把學習的主動權還給學生已經成為高效課堂追求的目標。而物理是以實驗為基礎的學科，顯然現有的實驗配備已經不能滿足現在的課堂教學要求。根據學?，F狀，全體物理教師充分利用現有資源重新整理實驗室，對一部分器材進行了焊接、更換零部件、重新組裝、去銹等一系列的維修工作。最終，教師把幾乎已經報廢的實驗器材再次應用到了課堂上，學生們用著維修過的古老的實驗器材都會嘖嘖感嘆，作為教師的我們非常欣慰。但是，光靠維修、改裝舊器材還是不能滿足學生課堂實驗的需求，于是我們又陷入了新一輪的思考中。

（2）研發與改進實驗器材階段：正當我們苦思不得其解的時候，2009年暑期，我們迎來了曙光。王文忠教研員調入我區指導物理教學工作后，了解了松北區物理教學的現狀，同時也看到了九十五中物理組的困惑和努力鉆研的精神，給我們指出了新的方向——開發與改進。他告訴我們：“維修老化器材僅僅是初級，甚至是低級手段，作為物理教師，應該主動研發實驗教具，研發在課堂上具有時效性的實驗器材，既可以是效果很明顯的演示實驗器材，也可以是能使學生高效完成分組實驗的器材。這種做法能大大彌補實驗器材不足的缺陷。”有了這個理念的引導，我們重新確立了努力的方向。在接下來的時間里，全體物理組成員努力創新、研發實驗器材、改進實驗器材，并在短短3年時間里嘗到了甜頭，取得了一些成績。

（3）學生自主研發階段：看到老師們自制的實驗教具，學生們的熱情也被點燃了，他們希望和老師一樣拿出自己的作品，一批又一批“小科學家”涌現出來了。他們模擬教材中家庭實驗室的小制作、小發明，并在課堂上展示；他們不滿足于照搬照抄，還借助網絡、書籍，通過與老師交流等不同的手段，認真學習、仔細研究，創作出了屬于自己的原創作品。他們的這些成果不僅應用到了物理教學課堂中，還獲得了不同級別的獎項，開拓了視野，激發了創作欲望和潛力。

2.從課堂教學角度看，課堂死氣沉沉，沒有生機活力，學生學得無趣，教師教得也累。學校物理室實驗器材能滿足簡單的演示實驗和學生分組實驗，但遠遠達不到我們理想中的高效、充滿生機的課堂效果。教育家們說，理想的課堂是學生們智慧迸發的集散地，是學生們的思維不斷得以提高的，學會思考、學會動手動腦的集散地。而我們的課堂離理想的境界還有太大的距離。學生是課堂的主人，于是我們把教師的教案改成導學案，導學案的設計思想依據《課程標準》和學生的認知規律，對學生的學習有引導性，注重對學生動手、動腦和表達能力的培養，達到人人參與課堂，人人有事做，讓學優生吃飽，讓學困生踮起腳就夠得著的效果。將教材中的圖片變成演示實驗，把演示實驗變成分組實驗，最大限度地加深學生對所學知識的理解，并且更好地應用到生活中。

3.從教師自身的角度看，長期拘泥于常規的教學模式，無論怎么積累時間，都是重復昨天的故事，學生沒有質的飛躍，教師更沒有教學能力、教學方法、教學智慧的提高。作為新世紀的年輕物理教師，我們有接受新知識的渴望和勇于改革創新的勇氣，更有不怕吃苦的精神，我們想進步，想創新，其目的都是希望我們的勞動付出在學生們的身上能體現出更高的價值。我們不想做那種沒有智慧、沒有效率的教師，我們想讓我們的勞動換來學生能力的提高，為學生的終身學習打好基礎。為此，學校鼓勵教師參加培訓和學習，幾年來，派出多位教師外出學習、交流，我們的教師在各級各類比賽中也屢獲嘉獎，并將豐富的經驗和教學方法傳授給同行，如王曉雪和安麗麗兩位教師在“國培”中進行了講座，王瑩和申志超兩位教師做了省級示范觀摩課。

三、取得的主要成績

1.實驗操作技能大賽方面：2010年5月，王曉雪、白寶彥兩位教師在哈爾濱市物理實驗操作技能大賽中獲獎；2012年5月，教師王瑩在哈爾濱市實驗教學技能大賽中獲獎。

2.自制實驗教具和成果展示方面：2010年10月，教師王嬌的作品《液體壓強的神奇效果》獲國家級獎項；2012年12月，教師魯云杉的作品《關于液體壓強的定量自制研究》獲國家級獎項；2013年12月，教師王瑩的作品《交流電和直流電的區別研究》獲市級獎項；2012 年7月，教師白寶彥的作品《光學器材制作》獲市級獎項；2013年7月，教師白寶彥的作品《水氣壓計》被評為市級論著。

3.學生作品方面：教師白寶彥指導的學生作品“爭當小實驗家”在全國少年兒童科學體驗活動黑龍江賽區的比賽中獲省級優秀指導獎；教師王瑩指導的學生作品在2013年“哈爾濱科技四小”展評活動中獲優秀指導獎。

4.通過對初中物理自制教具和實驗教學有效性的研究，結合我校開展的高效課堂，我們參加了區、市級及以上的公開課、示范課等展示活動，九十五中的物理教學發生了飛躍的變化，有力地推動了我校課堂教學模式和學生學習方式的改革，主要表現在：

（1）改變了課堂教學方式

結合我校推行的高效課堂的教學模式，通過實驗教學有效性的研究和實踐，改變了課堂教學的面貌，使課堂教學方式產生了變革.學生的學習效率和綜合素質得到了很大提高，個性特長得到了充分發揮。

（2）學生的實驗探究意識和探究能力明顯增強

通過實驗探究式教學，激發了學生的探究熱情，培養了學生的探究意識和探究能力。學生進行創造發明和技術革新的意識增強，特別是通過豐富多彩的課外實踐活動，如小實驗、小發明、小制作等，動手能力和發明創造能力明顯增強。

（3）教師的實驗教學水平和能力明顯提高

通過實驗教學有效性的研究，一是提高了教師處理教材和合理利用實驗教學資源的能力，即教師能根據學生探究性學習的需要，合理地組織教學內容。二是提高了教師研究學法的熱情和能力，在實驗探究學習的研究中，最重要的是要激發學生對實驗探究的興趣和熱情，使他們能積極主動地去探究和體驗，這就要求教師不但要研究每節課教什么，怎么教，還要研究學生怎么學。三是提高了教師自身的實驗探究精神和探究能力，不具有探究精神的教師是很難培養出具有探究精神的學生的，所以在實驗探究教學中，教師要和學生一起學習、一起成長。四是提高了教師的科研水平。幾年來，物理組的每位教師結合自己的實際教學和研究撰寫了多篇論文，并將科研成果更好地應用于教學、指導教學。

（4）促進了組內成員的個人專業發展

組內7個成員中，中學一級教師三人，市級骨干教師一人，區級骨干教師三人。

在2008年到2011年間，組內6位教師的論文和論著分別獲得市級、省級、國家級獎項；從2009年到2011年，組內共有5位教師在各級各類公開課比賽中獲得不同級別的獎項；僅2011年一年，組內5位教師的7篇教學設計分別獲得省級和國家級獎項。

四、體會和感想

經過幾年的探索，我?！拔锢韺嶒灲叹叩难邪l、改進和利用”課題得到了多方支持，我們為了當初的夢想付出了很多，也收獲了很多，幾年的研究歷程給了我們深深的體會:

1.教育要改革、模式要創新、教育科研必須先行。

2.要通過加強初中物理實驗教學有效性的探究這種新型的學習方式，運用發散思維、求異思維，在民主和諧的探究環境下，培養學生的創新精神和實踐能力。

3.引導學生涉身社會，關注社會物理、經濟、科技和社會生活中的熱點問題，并運用所學知識探究、討論，尋求解決辦法、培養實踐能力。

五、存在的問題與思考

1.由于受考試制度的限制，實驗活動目前還未能在課堂上全面展開，特別是九年級下學期，因學業水平測試的壓力，課后的探究性實驗活動常常由于時間不充分而無法正常進行。迫切希望新的評價制度能夠解決這一矛盾。

2.要在課堂上大量開展探究性實驗活動，實驗儀器要盡可能配套，取用方便。如完全靠課后、課前的自備、自制，費時并且費精力，很難實現。

3.由于受時間和精力的限制，對某些小組和學生來說，教師的引導和參與往往不能真正到位，教學效果受到一定的影響。這個問題我們還沒有真正解決好，需要大家共同探討。

4.隨著活動的不斷開展，有的學生的學習興趣得到提升，但同時部分學生的能力呈下降趨勢，這個現象需要全體教師繼續研究，不斷努力克服，我們還有很長的路要走。

作為一名物理教師，一定要有思想、善于鉆研，一個沒有思考能力的教師，教學一定是盲目的。沒有條件我們就創造條件，沒有教具就自制教具，沒有實驗室就在班級進行實驗，沒有分組的實驗器材就幫助學生準備分組實驗，我們沒有追求名利，有的是對業務執著的追求和對教育事業無悔的付出。我們的目標與方向很明確，就是努力、鉆研、奉獻、創新！

編輯/王一鳴

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