利用生活資源開展物理創新實驗的探索

【摘 要】物理學與人們的日常生活緊密相關，許多物理知識來源于生活。物理學又是一門以實驗為基礎的學科。在初中物理教學中，充分利用生活中的各種用品、資源開展學生創新實驗活動，不僅能夠提高學生學習興趣，加深理解物理知識，而且能夠讓學生掌握科學探究的方法、形成良好的科學思維習慣、培養正確的科學態度。

【關鍵詞】初中物理;生活資源;創新實驗

【中圖分類號】G633.7? 【文獻標志碼】A? 【文章編號】1005-6009（2019）43-0058-03

【作者簡介】孟富林，江蘇省句容市后白中學（江蘇句容，212400）副校長，高級教師。

陶行知教育思想的核心是“生活教育理論”，強調最好的教育就是“從生活中學習”。物理學又是一門以實驗為基礎的學科，實驗是建立物理概念、探索物理規律、認識物理世界最基本的手段和重要方法。充分利用生活中的各種資源，開展實驗活動，可以將生活與實驗緊密結合，有利于激發學生科學探究的樂趣，發展探究能力，形成物理觀念，養成勇于創新的科學精神，培養物理學科的核心素養。

一、概念解釋

學生物理創新實驗不同于一般的學生實驗活動。它是一種由學生利用生活中的物品、儀器等資源，自主提出問題、自主創新設計、自主分析總結的探究實驗活動。它是學生基于生活實際，從生活中選取實驗資源，利用課堂內外的時間，自主開展的實驗活動。學生對課堂實驗進行改進，設計出現象更明顯、操作更簡潔的實驗方案;聯系生活實際，開展生活小制作，改良生活中的用具等都是學生創新實驗活動的重要內容。

二、實施學生創新實驗活動的主要途徑

1.在課堂實驗中實施。

課堂實驗是物理實驗的重要組成部分，由于實驗器材、實驗設計等原因，很多實驗存在現象不明顯、可見度不高的情況，因此讓學生利用生活資源對課堂實驗進行改進是實施學生創新實驗的一條有效途徑。例如，關于探究“二力平衡的條件”的實驗，蘇科版初中物理教材的實驗中兩滑輪間距離較短，當物體受力不平衡做加速運動時由于距離短，速度快，觀察效果較差。在教學時可以引導學生對實驗器材進行了改進，采用長木板固定滑輪組，擴大了物體受力不平衡時加速運動的空間，延長了觀察時間，便于更充分地觀察和分析。

2.在課外實踐活動中實施。

由于課堂教學時間和空間等方面的限制，學生在課堂上進行實驗往往不夠充分，在課外開展實驗活動則沒有時間、空間的限制。課外實踐活動中的創新實驗從內容選擇上可分成體驗驗證類、探究規律類、測量類和自制工具類等不同類型。

常見的體驗驗證類實驗有制造“人工造霧”“人工彩虹”等。此類實驗要求學生在體驗物理現象的基礎上創造性的進行思考和設計，能有效發揮出學生的創造力和智慧。

常見的探究規律實驗有探究水果電池的電壓與水果種類、電極板間的距離、插入的深度之間的關系;用微風吊扇、發光二極管等材料研究電磁感應現象等。這類實驗需要學生掌握科學探究的方法，自覺運用控制變量法、轉換法等進行科學探究活動，自主搜集證據歸納出科學的結論，這在培養學生獨立思考、科學推理等創造能力上大有裨益。

常見的測量類實驗有測量人對地面的壓強、紙錐下落的速度、水的比熱容等。此類實驗測量原理簡單，但為了使測量出的實驗數據更為準確，學生需要開動腦筋，改進測量方法，全面細致考慮減少誤差的辦法，對學生思維、計算等方面綜合能力的培養作用巨大。

常見的制作類實驗有制作潛望鏡、密度計、浮沉子、電磁繼電器、水火箭等。此類實驗需要學生具備較高的設計能力、動手操作能力。在將所學的物理知識運用到實際問題中，學生會遇到很多的挑戰。而正是經歷了這樣的過程，學生科學精神等核心素養才能逐漸形成。

3.在課外實驗項目過程中實施。

學生個體的創新實驗活動是單一的、局限的，組建學生創新實驗活動興趣小組，可以發揮集體的智慧和力量，更全面、綜合地考慮問題，共同解決遇到的困難，培養學生的協作精神。此類創新實驗活動是學生基于對生活中存在的問題的觀察，提出有價值的課題開展調查研究，并自行提出優化解決的方案，通常以項目研究的形式進行。例如，針對節能環保情況的調查，學生需要首先對項目進行分組（如分成家用、工廠、交通用電節能等小項目）進行研究，然后制訂研究計劃，進行走訪調查搜集有關的數據，再運用所學知識進行分析，提出改進辦法和節能方案建議，最終形成報告。學生在這樣的項目研究的過程中需要走進社會，了解社會，學會與人交往的技巧，需要與組內成員分工協作，同時還需要綜合運用所學的知識，思考解決方案，創造地解決問題。

三、實施學生創新活動的優化策略

開展學生創新實驗活動，在促進學生增強學習興趣，培養動手動腦能力，培育物理學科的核心素養和關鍵能力等方面作用巨大。那么，如何才能有效實施學生創新實驗活動，并取得較好的效果呢？在實施過程中，我們還需要做好以下幾點：

1.激發學生自主實驗的積極性。

興趣是最好的老師，當學生對實驗活動充滿了興趣，則可以長久的保持實驗的熱情。在實施的過程中，教師可以采用競賽、作品展示、評比等形式和多種手段激發學生自主實驗的積極性和主動性，以使學生能長時間保持實驗活動的興趣。

2.強化實驗方法的培訓與指導。

學生是創新實驗活動的實踐者，他們只有掌握了一定的科學探究的方法和設計方案、動手實踐、收集證據等能力，才能在自主的實驗過程中取得良好的效果。教師需要在日常的教學中加強對學生的培訓、學習與指導。教師可以采取在課堂教學中滲透、舉行專題培訓等方式對學生進行指導，以使學生具備一定的科學探究的素養和能力。

3.構建相互協作的實驗小組。

讓學生根據個人興趣、性格、居住地等自由組合，組成合作小組，這樣可以利用集體智慧解決問題，又可以培養學生的合作精神，同時也可以達到相互監督，相互促進的效果。

4.豐富學生的評價與成果展示方式。

科學合理的評價激勵機制和豐富的成果展示方式，能讓學生獲得成功的體驗，推動學生自覺進行創新實驗活動。可以讓學生以現場操作、作品展示、播放視頻資料和圖片、開展小論文、調查報告、手抄報評比等形式進行展示交流，對表現優異的學生可以頒發獎狀獎品。評價可以擴大到年級、學校等層面，還可以向家長發放嘉獎令，通過家校合力更好地激發學生的積極性。