發(fā)布時間：2022-04-04 04:58:50
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了1篇的物理實驗論文樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
一、物理實驗的重要性
第一,有利于培養(yǎng)學(xué)生的探究能力.
在新課程教學(xué)目標明確指出了初中物理教學(xué)不但要給學(xué)生灌輸物理知識、物理概念,同時要注重培養(yǎng)學(xué)生探究能力的提升.在學(xué)生進行實驗的過程中,針對所需要解決的問題能夠積極探究和思考,從而鍛煉和提高學(xué)生的科學(xué)探究能力,逐漸使學(xué)生能夠養(yǎng)成科學(xué)探究的精神.
第二,有利于幫助學(xué)生提高科學(xué)素養(yǎng).
在科學(xué)實踐的過程中會不斷地深化學(xué)生對科學(xué)知識的概念,培養(yǎng)學(xué)生尊重事實,促進學(xué)生分析、觀察物理現(xiàn)象的能力.
第三,有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力.
在進行實驗課程設(shè)計的過程中,突出了物理教學(xué)的方針、思想、實踐性.從多方面、多角度鍛煉了學(xué)生的思維能力和獨立思考的能力.在學(xué)生觀察、分析、推理的演示實驗的過程中,提高了學(xué)生的思維能力、思考能力、觀察能力、探究能力,以及追求真理的意識.
二、初中物理教學(xué)的建議
第一,要明確物理教學(xué)實驗的重要性,讓學(xué)生感知到物理教學(xué)實驗的價值.
樹立正確的物理教學(xué)實驗觀念,充分認識物理教學(xué)實驗?zāi)軌蛴行У卮龠M學(xué)生成長,幫助學(xué)生提高物理成績和以及提升物理教學(xué)的教學(xué)效率.
第二,完善物理教學(xué)器材,建立相對應(yīng)器材管理制度.
在物理教學(xué)過程中,器材的維護、保養(yǎng)、維修能夠保障器材的壽命,同時保障學(xué)生的安全性.相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)人員應(yīng)該妥善制定出物理器材的保管制度,要選擇責任意識強、堅持原則的教師保管實驗室,以保障學(xué)生能夠更好地進行實驗.
第三,擺脫傳統(tǒng)教師演示、學(xué)生觀看的狀況,注重培養(yǎng)學(xué)生的實驗動手能力,提高學(xué)生的實驗次數(shù).
在進行實驗教學(xué)的過程中,要針對某個實驗進行具體的演示、闡述、明確實驗?zāi)康摹嶒炦^程、實驗現(xiàn)象、實驗注意事項,從而讓學(xué)生進行具體的實驗.例如,在做“用量筒測5mL水的體積”實驗時,很多學(xué)生都出現(xiàn)過這樣的錯誤,用量筒測水的體積時拿在手里讀數(shù),而且讀數(shù)時視線沒有與凹形水面相平,甚至量筒都沒放平就讀數(shù).這樣錯誤的實驗過程,不能有效地幫助學(xué)生理解物理概念和知識,而且讓整個實驗變得沒有意義.但是,教師在觀察學(xué)生實驗的過程中,并沒有指出學(xué)生的錯誤.在實驗結(jié)束之后,教師重復(fù)了實驗,讓學(xué)生進行觀察.首先,用左手拿住量筒,使量筒略傾斜,右手拿試劑瓶(里面放水),使試劑瓶口緊挨著量筒口,使液體緩緩流入.待注入的量快到5mL時,把量筒放平,改用膠頭滴管滴加到所需要的量.這樣的實驗教學(xué),不但不會挫傷學(xué)生的積極意識和自尊心,而且鍛煉了學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和觀察能力.
第四,將生活中的物理現(xiàn)象帶入到實驗教學(xué)當中.
物理來源于生活,更扎根于生活,它和生活的的關(guān)系是不可分割、不可抽離的.在實驗過程中,教師可以將生活中的一些現(xiàn)象引入到課堂當中,幫助學(xué)生樹立實驗的意識.例如,將雙手合攏,互相擊打會發(fā)現(xiàn)兩只手都有灼熱和疼痛感,這折射出了物理教學(xué)中所描述的力是相互作用的;讓學(xué)生拿出兩張相同的A4紙張,用嘴在兩張紙中間吹起,會發(fā)現(xiàn)兩張紙在靠攏,這是在闡述氣體流速越快,壓強會變得越小.又如,生活中經(jīng)常會看見注射器,當用手指堵住前端小孔,另一只手用力向外拉活塞,會感到很費力.若停止用力,活塞就會退縮一段距離,這就驗證了大氣壓的存在.以上例子說明,在生活中能夠發(fā)現(xiàn)很多物理現(xiàn)象.在實驗過程中,教師可以有效地利用這些物理現(xiàn)象,說明物理在生活中的重要性,通過學(xué)生在生活中的發(fā)現(xiàn)和積極的探索,從而更好地學(xué)習(xí)物理知識.總之,物理實驗的探究是教育界一直關(guān)注的問題.從教育部所下達的各項關(guān)于物理實驗的通知和要求,能夠充分地了解物理實驗的重要性.所以,采取有效的措施,認識到物理實驗的價值,還原物理實驗在教學(xué)中的重要地位,積極引導(dǎo)學(xué)生進行物理實驗,有利于提高學(xué)生的物理成績,提升學(xué)生的探究能力,更有利于幫助學(xué)生樹立良好的創(chuàng)新意識.
物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科,實驗在物理教學(xué)中具有十分重要的作用。心理學(xué)研究表明,人的思維活動是在感性材料的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的,感性材料是思維活動的源泉和依據(jù)。各種類型的物理實驗,具體形象地展示了物理知識的形成和發(fā)展過程,為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供了豐富的感性材料,強化了學(xué)生的感知并糾正在感知中形成的錯覺,從而達到豐富學(xué)生頭腦中感性材料的儲存及發(fā)展智力,培養(yǎng)能力的目的。
目前,由于升學(xué)壓力,不少教師在主觀或客觀上并不重視物理實驗教學(xué),因此,我認為,初中物理教學(xué)應(yīng)注重實驗教學(xué),切實加強實驗教學(xué)。
一、引導(dǎo)學(xué)生觀察物理現(xiàn)象,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)觀察能力
眾所周知,興趣是影響學(xué)習(xí)積極性的最直接因素。那些新奇的、對生活有意義的知識和問題,能引起學(xué)生強烈的興趣。在觀察這些物理現(xiàn)象時,教師要引導(dǎo)學(xué)生注意整個現(xiàn)象發(fā)生的過程、產(chǎn)生條件和特征等。例如,在觀察“摩擦起電”現(xiàn)象時,要提示注意:①手帕摩擦過的塑料膜對碎紙屑有什么作用?②手帕摩擦過的兩塊塑料膜,在相互接近時會發(fā)生什么現(xiàn)象?③把用手帕和毛皮分別摩擦過的兩塊塑料膜靠近些,它們之間會產(chǎn)生什么現(xiàn)象?通過觀察,學(xué)生自己得出了“摩擦過的物體帶電及同種電荷相斥,異種電荷相吸”的結(jié)論。通過對上述物理現(xiàn)象的觀察,不僅成功地誘發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,滿足了學(xué)生的求知欲望,還有利于發(fā)展學(xué)生的觀察能力。
二、引導(dǎo)學(xué)生通過畫圖、識圖來培養(yǎng)學(xué)生的想象能力
教材中各種各樣的電路圖、滑輪組裝配圖、物態(tài)變化圖像等,都是從畫圖、識圖及圖像與實物轉(zhuǎn)化的角度,訓(xùn)練學(xué)生對物理規(guī)律掌握的程度。換句話說,就是靠想象來認識物理規(guī)律,然后靠作圖來進行分析、判斷。例如,在學(xué)習(xí)“導(dǎo)體做切割磁力線運動”內(nèi)容時,可啟發(fā)學(xué)生聯(lián)想“右手拿鐮刀割麥子”的情形。根據(jù)右手定則,磁力線方向(麥子)、導(dǎo)體運動方向(鐮刀)、導(dǎo)體中感生電流方向(四指)的關(guān)系就十分明確了。由于想象材料來源于實踐并與感知、記憶密切相關(guān),因此教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生運用畫圖、識圖、觀察圖表和模型等,來幫助學(xué)生對沒有直接感知過的,或根本不能直接感知的事物,產(chǎn)生清晰的表象,以開拓學(xué)生的思路,擴大知識范圍,促進學(xué)生想象能力的發(fā)展。
三、鼓勵學(xué)生做好課外小實驗、小制作,促進學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)
各種物理實驗,從某種意義上說,都是一種特殊的、直觀的實踐,學(xué)生在動手完成各種小實驗、小制作過程中,思維異?；钴S,學(xué)習(xí)欲望高漲,參與意識增強,都迫切希望進一步探索問題。通過實驗,學(xué)生學(xué)習(xí)到的物理知識就比較深刻、牢固。如教材中“紙盒燒開水”、“小風輪”、“電鈴”等小實驗、小制作,有很強的趣味性和知識性,十分貼近學(xué)生的生活,符合初中學(xué)生好奇、好問、好動、好學(xué)的心理特征。教師要鼓勵學(xué)生做好這些課外小實驗、小制作,并有意識地在教學(xué)中加以評價。
四、通過實驗課教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的實驗技能和創(chuàng)造性思維能力
物理是一門實驗科學(xué),中學(xué)物理實驗又是學(xué)生將來從事科學(xué)實驗的起點。因此,在物理實驗課教學(xué)中,必須重視培養(yǎng)學(xué)生的實驗技能和獨立工作能力,使學(xué)生養(yǎng)成良好的實驗習(xí)慣。每次做實驗時,教師要指導(dǎo)學(xué)生弄懂實驗原理,學(xué)會正確使用物理儀器,掌握計數(shù)、讀數(shù)和處理實驗結(jié)果的技巧,能夠通過分析、推理得出正確結(jié)論。例如,在電學(xué)實驗中,教師要反復(fù)強調(diào)安培表、伏特表的連接特點及接線位置,讓學(xué)生學(xué)會用歐姆定律正確估算量程,避免量程過大使測量值誤差偏大,又避免量程過小使電流燒壞儀表。學(xué)生掌握了基本實驗技能,就能獨立動手操作,打好實驗基礎(chǔ)。通過實驗,不僅有效幫助學(xué)生領(lǐng)會物理知識,更重要的是通過觀察實驗現(xiàn)象,分析和解決實驗中的問題,能夠培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力。
五、注意實驗歸類,使學(xué)生儲備的知識進一步系統(tǒng)化,應(yīng)用更加靈活
根據(jù)心理學(xué)研究,人的思維的敏捷性和知識的遷移能力,是以思維的條理性為前提,只有系統(tǒng)性、條理性強的知識,才便于掌握和遷移。教材中有關(guān)實驗內(nèi)容,是根據(jù)課文知識的章節(jié)安排的,各章節(jié)的實驗內(nèi)容,基本上無必然聯(lián)系。學(xué)生所掌握的有關(guān)實驗方面的知識,往往既多又亂。因此,在總復(fù)習(xí)中,可以將原教材中實驗內(nèi)容的章節(jié)次序打亂,重新歸類為:觀察物理現(xiàn)象、基本儀器的使用、基本物理量的測量、驗證物理規(guī)律等。實驗歸類,是在學(xué)生掌握系統(tǒng)知識的基礎(chǔ)上,進一步用實驗方法,由淺入深,由現(xiàn)象到本質(zhì)。打破教材中實驗內(nèi)容的章節(jié),重新分組,目的是避免學(xué)生套用一種方法和方式學(xué)習(xí)物理知識,使學(xué)生靈活運用各種儀器、各種方法,從不同角度解決實際問題,從而使學(xué)生獲得新知識、新技能。在歸類實驗中,還可以及時補充對比性或綜合性強的實驗,以提高學(xué)生的綜合、分析能力。
綜上所述,觀察物理現(xiàn)象和模型,進行各種物理實驗,應(yīng)用畫圖、識圖的訓(xùn)練等都是發(fā)展學(xué)生思維,提高學(xué)生能力的有效方法。教師應(yīng)該把精力從單純傳授物理知識轉(zhuǎn)到對學(xué)生綜合能力的全面培養(yǎng)和訓(xùn)練上來,切實加強物理實驗教學(xué)。
中學(xué)物理實驗教學(xué)如何進行改革？筆者根據(jù)現(xiàn)代教育理論，結(jié)合中學(xué)物理教學(xué)實行進行了一些嘗試，制定了整體改革方案，這個方案的指導(dǎo)思想是：改革傳統(tǒng)的教學(xué)觀念，強調(diào)實驗教學(xué)的整體功能，突出構(gòu)成整體的各個要素的相互作用，從而全面提高學(xué)生的能力。為了搞好整體改革，筆者首先從觀念上進行更新，改變傳統(tǒng)的思維方式，建構(gòu)了思考問題要有整體觀念，從整體出發(fā)又以整體力歸宿的思維方式。其次，摒棄了傳統(tǒng)的質(zhì)量觀，以培養(yǎng)高素質(zhì)，全面發(fā)展的人才為目的，代替過去只強調(diào)智育發(fā)展，圍繞“兩考”（高考、中考）轉(zhuǎn)的質(zhì)量觀。在改革試驗中，我們始終以全體學(xué)生為主體，充分發(fā)揮學(xué)生的作用，把整個教學(xué)過程看成是師生共同合作共同探索的過程。整個教學(xué)讓學(xué)生意識到自己是學(xué)習(xí)的主體，自覺動手、動腦。
在整體改革試驗中，我們堅持教學(xué)的科學(xué)性原則，根據(jù)系統(tǒng)論原理——整體大于各部分的總和，結(jié)合學(xué)生的認知規(guī)律，實驗教學(xué)的完整性規(guī)律，把組成整體結(jié)構(gòu)的各個要素有機地組合起來，在總體上通盤考慮。這樣，注意各要素的功能，而且更注意各部分相互聯(lián)系形成整體結(jié)構(gòu)的新功能。
我們還把課內(nèi)和課外融為一體，把演示實驗和學(xué)生實驗統(tǒng)籌安排，把小制做、小發(fā)明、實驗競賽、專題講座適時調(diào)整。在實驗內(nèi)容上把科學(xué)知識、生活知識全面考慮、互相滲透，把獲取知識、科學(xué)觀察、獨立操作、培養(yǎng)實驗技能、發(fā)揮聰明才智安排于合理的結(jié)構(gòu)中，充分發(fā)揮了各部分互相聯(lián)系、互相作用的整體功能。
經(jīng)過幾年的實踐探索，我總結(jié)了比較優(yōu)化的物理實驗教學(xué)框架，下面就是這個框架的要點。
一、進行多項實驗活動，建立立體交叉體系 如前所述，物理實驗教學(xué)總的效果并不等于各個要素效果的機械總和。物理實驗教學(xué)的各個要素分為由課內(nèi)到課外，由演示實驗到學(xué)生自制教具和學(xué)具等六 個方面。在實驗中，我們把這六個要素進行綜合分析，認為課堂教學(xué)、學(xué)生實驗、教具學(xué)具的制做、小發(fā)明和小創(chuàng)造、實驗競賽、專題講座六個要素組成的實驗教學(xué)系統(tǒng)的總功能不是各個部門各自直接地、單獨地體現(xiàn)出來的。而是通過它們之間的特殊聯(lián)系間接地、綜合地表現(xiàn)出來。例如，在《浮力》這一章的實驗教學(xué)中，我們首先讓學(xué)生自制學(xué)具——一個茶水杯，幾塊形狀不相同的木塊，一塊鐵皮。
在課堂教學(xué)中，教師利用演示實驗，調(diào)動學(xué)生的積極性，激發(fā)學(xué)生興趣，并根據(jù)教學(xué)進度，不斷提出問題，如，形狀不同的物體受到的浮力相同嗎？鐵皮放在水里，它一定會沉入水底嗎？同一物體分別放在水里、煤油里，它露在液面上的體積相同嗎？等等。課堂提出問題，要求學(xué)生利用自制的學(xué)具在課外活動分小組進行實驗，回答上面提出的問題。學(xué)生通過自己做實驗得出正確的結(jié)論，興趣很高，增添了學(xué)生積極進行實驗的信心。在學(xué)完了這一章以后，教師還進一步提出，浮力在生活、生產(chǎn)中的運用有哪些？一公斤的水能浮起二公斤的物體嗎？裝在船里石頭，卸一部分在水池子里，水面會上升嗎？等問題。要求學(xué)生通過觀察生活或自己動手回答問題。這樣，通過課內(nèi)、課外，演示實驗和自己動手做實驗的有機聯(lián)系，學(xué)生既學(xué)到了物理知識，又會運用于生活，更重要的是培養(yǎng)了學(xué)生利用物理實驗解決實際問題的能力。這些效果只有通過整體結(jié)構(gòu)這個實驗教學(xué)體系才能取得。單靠演示實驗，學(xué)生實驗在有限的時間內(nèi)是難以達到的。因此，每個學(xué)期，根據(jù)教材進度制定教改方案，確定總體目標，建立配套的組織和確定專人負責。
使各個部分為達到這個目的要求而采取相應(yīng)的措施。從而發(fā)揮整體結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢。
二、抓好課堂內(nèi)的實驗教學(xué)，寓實驗課改革于趣味之中 實驗教學(xué)能否達到最優(yōu)目的，系統(tǒng)各部分能否協(xié)調(diào)運轉(zhuǎn)，關(guān)鍵的問題是看我們在課堂教學(xué)中能否引起學(xué)生較大的興趣。如果學(xué)生對實驗感到乏味，那是難以達到目的的。興趣的培養(yǎng)必須是通過多種途徑，多種形式綜合進行。物理學(xué)科是一門實驗科學(xué)，我們把中學(xué)物理的42個學(xué)生實驗，700多個演示實驗，逐一研究，在揭示物理規(guī)律的原則下，每一個實驗都做一些趣味性改進。如在演示水的不善于傳熱的實驗時，把事先準備好的小魚放到試管底部，然后在試管上部加熱使水沸騰時，魚卻在管底沒有什么異樣。學(xué)生感到十分驚奇。從而引起了學(xué)生的興趣，增添了學(xué)生學(xué)習(xí)知識的積極性。為了充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，在演示實驗時，我們吸收少數(shù)學(xué)生參加演示實驗，為做學(xué)生實驗時培養(yǎng)了一批骨干。這樣在演示實驗時，同學(xué)們觀察十分認真，收到良好的效果。
三、以學(xué)生實驗為主要內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生實事求是的學(xué)風 通過演示實驗調(diào)動了學(xué)生的積極性，同學(xué)們躍躍欲試，但由于課堂時間限制只能吸收少數(shù)參加。在這種情況下，學(xué)生對學(xué)生實驗就非常重視了。我們除了讓學(xué)生做完課本上的學(xué)生實驗外，還通過制做教具、學(xué)具，把許多演示實驗也改成學(xué)生實驗，給學(xué)生提供了自己動手動腦的機會。如演示浮力的大小，電流強度跟電壓的關(guān)系等實驗。在實驗過程中，我們除了要求學(xué)生用科學(xué)的態(tài)度做好實驗外，更重要的是要求學(xué)生寫出實驗報告，這是將感性知識上升為理性認識的一項重要工作。通過認真檢查學(xué)生的實驗報告，促使學(xué)生在實驗過程中，正確理解原理，明確實驗?zāi)康?，認真設(shè)計步驟，詳細記錄數(shù)據(jù)，分析實驗結(jié)果。特別是一些實驗出現(xiàn)了誤差后，要求學(xué)生認真討論，分析產(chǎn)生誤差的原因。使學(xué)生逐步形成了一 種嚴肅認真，一絲不茍的學(xué)風。
四、把課外活動納入實驗教學(xué)的范圍是實驗教學(xué)改革的重要環(huán)節(jié) 為了從多方面培養(yǎng)學(xué)生做物理實驗的興趣，在學(xué)生掌握了一些基本實驗技能后，應(yīng)按統(tǒng)一計劃，組織好課外活動，配合課堂實驗教學(xué)，具體措施，一是根據(jù)教材實驗特點和青少年的心理要求，精心設(shè)計課外活動的內(nèi)容。做到既注意內(nèi)容和形式的統(tǒng)一，又注意活動的趣味性。保證兩課的內(nèi)在聯(lián)系。二是抓好落實，一 學(xué)期的實驗內(nèi)容要事先確定，建立活動小組，安排好輔導(dǎo)
老師，以保證課外活動經(jīng)?；?、制度化。例如：在學(xué)習(xí)液壓機前，借來油壓千斤頂，利用課外活動操作給學(xué)生看并讓學(xué)生自己操作，在學(xué)了光學(xué)后，指導(dǎo)學(xué)生自制望遠鏡、潛望鏡等等。這樣把課內(nèi)和課外內(nèi)容銜接好，課內(nèi)課外就能相互補充。
此外，利用課外活動這塊陣地，我們還舉行了許多別開生面的專題講座、專題答辯會、科技信息講座、小制作、小發(fā)明等，對促進實驗教學(xué)起到了很好的作用。
五、舉辦綜合性實驗競賽，將知識性、趣味性、科學(xué)性和群眾性融為一體為了鞏固實驗教學(xué)的質(zhì)量，使課外活動具有更大的吸引力，每學(xué)期定時舉辦兩次規(guī)模較大的實驗競賽活動。如：每學(xué)年秋季，當初三學(xué)生學(xué)完了電學(xué)知識后，舉行一次“自制直流電路接線板”的競賽活動，要求在規(guī)定的時間內(nèi)，同時用串、并混聯(lián)方法把三個燈泡接亮，?方法是以班編隊，每隊若干人。舉行物理實驗60m接力賽。分別接力領(lǐng)取試題，畫電路圖，安裝，讀數(shù)，優(yōu)勝者給予獎勵。在這一 活動中，初三學(xué)生人人動手就地取材，自己設(shè)計安裝，自己測試評價，當電路接通，小燈泡以各種明暗程度發(fā)光時學(xué)生們都歡呼雀躍。這樣既增加了學(xué)生學(xué)好電學(xué)知識的信心，又培養(yǎng)了學(xué)生集體主義的思想和設(shè)計能力。特別是有自卑心理的差生，當發(fā)現(xiàn)自己能夠設(shè)計比較合理的電路圖，迅速安裝電路時，一種我不比別人差，我能學(xué)好物理的自信心油然而生。除了在初三年級舉行外，還在二年級和高中一年級進行“小制作”，“小發(fā)明”競賽活動，五分鐘的實驗操作競賽活動，一分鐘實驗題競賽活動。
六、引導(dǎo)學(xué)生日制學(xué)具、教具，參加“小發(fā)明、小制做”活動，培養(yǎng)創(chuàng)造型人才引導(dǎo)學(xué)生進行發(fā)明創(chuàng)造，參加自制學(xué)具、教具的活動，一方面可以鞏固課內(nèi)實驗所學(xué)的知識和初步掌握的基本實驗技能，更重要的是培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)造能力。
在這個活動中，學(xué)生們大膽設(shè)想認真設(shè)計，精心操作，這是傳統(tǒng)的教學(xué)過程無法達到的。每學(xué)年開始，在各個教學(xué)班成立自學(xué)小組，進行超前預(yù)習(xí)，引導(dǎo)他們自做學(xué)具、教具，鼓勵他們創(chuàng)新。在這一活動中，應(yīng)始終堅持真（原理科學(xué)）、新（設(shè)計新穎，采用新技術(shù)）、美（設(shè)計簡單合理，主次分明），在整個活動中自然形成以學(xué)生為主體，并由一批骨干隊伍帶動，發(fā)展到全班學(xué)生紛紛動手，大大提高了學(xué)生的實驗技能和理論水平豐富了學(xué)生的課外活動的內(nèi)容。幾年來師生共同研制成功學(xué)具、?教具500多件，價值1800多元，如帕斯卡定律演示儀、磁偏角演示儀、電流方向演示儀等30多件具有創(chuàng)新和實用價值的儀器分別獲盛市二三 等獎，?還有100多件獲市科教委的發(fā)明創(chuàng)造獎。這些活動，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)造能力。特別是當學(xué)生用自制的學(xué)具演示物理規(guī)律時，態(tài)度十分認真，對儀器特別愛護這很自然地使學(xué)生進入了“科學(xué)家的角色”，同時，一反往常，過去那些實驗紀律換散，操作馬虎，敷衍了事，隨意亂放儀器和損壞儀器的現(xiàn)象大大地減少了。
我們所進行的中學(xué)物理實驗整體改革試驗是在三個中學(xué)進行的。經(jīng)過四年兩個輪回的實驗，這三個中學(xué)的物理成績明顯優(yōu)于其它學(xué)校，除了考試的平均成績比其他學(xué)校要高出十多分外，在實驗技能、實驗方法等方面部有明顯的提高。在1989年、1990年的全國物理競賽中有2人獲全國三等獎，4人次獲省二等獎。在參加應(yīng)用物理競賽中，有12人獲獎。
物理實驗是物理教學(xué)中不可缺少的重要組成部分,也是物理教學(xué)中的重要內(nèi)容之一。而在初中階段的物理實驗教學(xué)對于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)積極性、學(xué)習(xí)方法、思維能力、動手能力等方面都有著舉足輕重的影響。筆者從事初中階段物理教學(xué)多年,在教學(xué)過程中,把做好物理實驗始終放在備課上課的首要地位,不僅按要求做好教材中探究性實驗,演示實驗,更多地是啟發(fā)學(xué)生利用身邊的物品演示一些日常生活生產(chǎn)中的常見物理現(xiàn)象,也就是教材中所說的物理“小實驗”,用以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,增加課堂活力,實現(xiàn)物理課標“從生活走向物理,從物理走向社會”的要求,達到提高課堂效率的目的。主要從三個方面著手:一是利用身邊物品直接做些觀察比較實驗(準確說是現(xiàn)象),二是利用身邊物品做些輔助實驗。三是對教材中的有些實驗進行適當改進,更加便于觀察。
利用身邊器物直接做些觀察實驗
在教學(xué)中只要留意,隨手可用的器物做物理小實驗是非常多的,下面摘取部分
1、講面鏡時,利用學(xué)生吃飯的小勺子代替凸面鏡、凹面鏡觀察凸面鏡、凹面鏡對光線控制和成像情況,小勺都是雙面拋光的,對光線有較強的反射作用,既簡單方便又彌補了實驗室器材不足。
2、用三角板在梳子齒上以不同速度(力度相同)括過,比較音調(diào)的高低,注意的是木梳比塑料梳好,齒密的比齒稀疏的好,齒細的比齒粗的好,老師做演示時一定要注意選擇。
3、用一次性紙杯和線等物當場做“土電話”在教室里驗證固體傳聲。
4、在學(xué)習(xí)力時,用左手背擊打右手背,或左手拉右手,體會物體間力的作用是相互的,將抽象的概念轉(zhuǎn)化為學(xué)生對概念的體驗,能有效地幫助學(xué)生對力的理解。
5 、用一根細竹棍,通過自由與學(xué)生手背接觸和老師施力形變后與學(xué)生手背接觸的比較,讓學(xué)生知道彈力的產(chǎn)生,糾正學(xué)生認為有彈性的物體一定有彈力的錯誤認識。
6、讓學(xué)生雙手食指指肚頂住鉛筆的兩端,體會筆尖與筆尾對手指的刺激感,幫助學(xué)生對壓強的認識,以及壓強與壓力的區(qū)別。
7、利用一盆沙,大小不同的小石頭演示物體的勢能,通過同一高度或不同高度小石頭下落到沙盆,將沙砸出的深坑的大小比較小石頭的勢能,理解影響勢能的因素。
8、利用一次性水杯(紙質(zhì)塑質(zhì)均可)、酒精燈、水做“紙鍋燒水”實驗,讓學(xué)生理解水對物體的著火點的影響。
9、利用水和平面鏡在太陽光下做光的色散實驗,讓學(xué)生知道彩虹的形成。
10、利用一只25w的白熾燈泡和廢舊燈泡的燈芯(玻璃),組成串聯(lián)電路,接入220V電源,用酒精燈加熱,演示導(dǎo)體與絕緣體的相對性,讓學(xué)生能直接觀察到絕緣體變導(dǎo)體的事實,加強學(xué)生用電的安全教育。
日常生活中有許多物品甚至是廢棄物如易拉灌、飲料管、橡皮筋等等都可用來做物理小實驗,只要我們注意觀察,注意收集;所做的小實驗只要符合科學(xué)道理,能說明物理問題就行,并非是一說到物理實驗非要進物理實驗室不可,相反有許多小實驗在實驗室里是做不成的,如導(dǎo)體與絕緣體的變化實驗室里就沒有相應(yīng)的器材而做,只能用講授的辦法去告訴學(xué)生,所產(chǎn)生的效果遠沒有從觀察實驗現(xiàn)象中來得好。
利用身邊的物品做些輔助性實驗
在平時的物理教學(xué)中總會遇到有些物理問題學(xué)生想不出具體過程,或是不相信題中所述,不能正確的構(gòu)建物理模型,就能利用身邊的物品按照題意所述過程將物理問題給還原出來,通過實驗輔助觀察而作出正確解釋,如:將“娃哈哈”純凈水瓶剪去底部,不要瓶蓋,里面放入一個乒乓球后瓶口朝下,用大燒杯向瓶中倒水,乒乓球為什么不上浮?用手堵瓶口,不讓水流出,球就會浮出水面。很多學(xué)生想不明白,不如找來相應(yīng)的器物當堂一做,將過程還原出來,學(xué)生看得清楚,自然而然地想著要弄清楚為什么,起到事半功倍的作用,同時也強調(diào)了物理知識的實際應(yīng)用。
輔助性實驗?zāi)芮宄剡€原物理問題過程,便于學(xué)生觀察,將理論的,抽象的物理問題具體化、實物化,有助于培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、思維能力、動手能力以及隨時動手實驗的習(xí)慣和正確的學(xué)習(xí)方法。將“要我學(xué),變成我要學(xué)”
改進教材中的部分實驗
教材中有部分實驗由于條件或是器材的限制,學(xué)生不易觀察或觀察可見度較小,如用實驗室的器材去做電流做功的實驗,由于實驗室里配置的電動機電流大,轉(zhuǎn)速快,學(xué)生不易看到做勻速運動的彈簧測力計,若利用廢棄的錄放機上的電動機來做這個實驗,效果就好得多,因為錄放機上的電動機轉(zhuǎn)速小,轉(zhuǎn)動軸的線速度也較小,實驗時做功時間長,便于觀察。
做好物理實驗,不僅是教學(xué)的需要,也是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新思維的需要;所謂“創(chuàng)新”教育,在學(xué)生學(xué)習(xí)階段,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新的理念是物理教學(xué)的重要任務(wù),要有對事物弄清楚“究竟”的毅力,在實際的學(xué)習(xí)過程中,一般而言就是對現(xiàn)有的東西通過“加一加、擴一擴、縮一縮、改一改、變一變”等方法動手對日常接觸的東西進行改進以達到創(chuàng)新的目的,創(chuàng)新教育的目的在于培養(yǎng)學(xué)生的一種思維、一種理念、一種能力,教給學(xué)生一種終身學(xué)習(xí)的方法,而不是在于學(xué)生一定要發(fā)明創(chuàng)造一個東西出來才算達到目的。
摘 要:物理實驗?zāi)芙o學(xué)生提供感性的認識,培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力,幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律,建立物理理論。
關(guān)鍵詞:物理實驗 觀察能力 物理理論
物理學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué),實驗始終是研究物理學(xué)的重要方法,因此在中學(xué)物理教學(xué)中實驗是重要的教學(xué)方法,通過演示和實驗不僅能提供學(xué)生對所研究的物理現(xiàn)象的感性材料,培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力,而且還可以使學(xué)生獲得一定的實驗技能,培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰Α?
物理實驗使指人們根據(jù)研究的目的,利用科學(xué)儀器設(shè)備人為的控制或模擬物理現(xiàn)象,排除干擾,突出主要因素,在最有利的條件下研究物理規(guī)律的一種活動。物理實驗可以簡化和純化研究過程;可以強化研究條件;可以加速或延緩物理過程;可以重復(fù)再現(xiàn)物理過程;可以對物理現(xiàn)象或過程進行定量研究?？偠灾?物理實驗在物理教學(xué)中有十分重要的作用。下面從以下幾點加以說明:
一、物理實驗可以培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力。
教師在演示實驗中,首先要讓學(xué)生明確實驗觀察的目的,其次要讓學(xué)生觀察實驗的裝置,認真觀察實驗儀器的初始狀態(tài),了解各部分儀器、儀表的作用與功能,使學(xué)生對觀察的目的,實驗的儀器裝置有一個整體認識。在做電學(xué)實驗時,要先讓學(xué)生看清電路。第三,要引導(dǎo)學(xué)生認真觀察實驗現(xiàn)象的發(fā)生和變化過程,演示實驗一般要重復(fù)做二至三次,以便于學(xué)生反復(fù)觀察,紀錄實驗現(xiàn)象、結(jié)論,教師還要帶領(lǐng)學(xué)生分析思考逐步形成理論。這樣,學(xué)生的觀察能力得到了培養(yǎng),對理論知識建立的過程有了較清楚的認識,使知識具體化,幫助學(xué)生理解較抽象的理論物理知識,能夠使其久久留與腦海之中,保持較長的記憶時間1。一般地,第一次演示時,讓學(xué)生集中觀察發(fā)生的現(xiàn)象,第二次要求學(xué)生觀察老師的操作,以便明確現(xiàn)象是怎樣發(fā)生的,第三次讓學(xué)生綜合觀察現(xiàn)象發(fā)生的過程及其結(jié)果如何。
為了增強演示實驗的效果,培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力,教(文秘站:)師可以在演示實驗前或演示實驗過程中,提出一些思考性的問題,以便引導(dǎo)學(xué)生觀察實驗中發(fā)生的現(xiàn)象及現(xiàn)象變化過程,把學(xué)生的無意注意轉(zhuǎn)化為有意注意,引導(dǎo)學(xué)生集中注意力觀察最需要觀察的事物,并在演示實驗過程中指導(dǎo)學(xué)生觀察方法,以及觀察中應(yīng)注意的問題。
在演示實驗的觀察訓(xùn)練中可以逐步減少教師的指導(dǎo),從開始時實驗前做詳細的指導(dǎo)觀察逐步地變?yōu)橛兄攸c地指導(dǎo)觀察。在學(xué)生具備一定的觀察能力后,可運用“無聲演示”的方法,即教師在演示前和演示過程中都不講解指導(dǎo),而只操作給學(xué)生觀察,演示結(jié)束后,讓學(xué)生把觀察到的現(xiàn)象和過程用科學(xué)語言正確描述出來,可以先提一名學(xué)生回答,然后請其他學(xué)生補充,直至達到要求為止。也可以讓每個學(xué)生看完教師的無聲演示后,寫下自己所觀察到的現(xiàn)象和過程,這也是考察學(xué)生觀察能力的有效方法之一。經(jīng)過這樣反復(fù)多次的訓(xùn)練,即可不斷提高學(xué)生的觀察能力。
二、通過物理實驗發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律,建立物理理論。
在物理學(xué)中,物理規(guī)律一般都是通過實驗總結(jié)出來的。一些物理學(xué)家為了探索自然的規(guī)律,不惜從事十年數(shù)十年的艱苦實驗,有的還要冒著生命的危險來進行實驗研究。例如法拉第電磁感應(yīng)定律是經(jīng)過十年的實驗探索才發(fā)現(xiàn)的,在此之前1820年奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng),這使善于思考的法拉第由此得到啟發(fā)并提出“磁轉(zhuǎn)化為電”的設(shè)想,1822年法拉第就開始了艱苦漫長的轉(zhuǎn)磁為電的研究,經(jīng)過無數(shù)次的實驗,終于在1831年發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,接著又進行了一系列的實驗研究,最后成功的實現(xiàn)了磁轉(zhuǎn)化為電的設(shè)想,并經(jīng)過進一步的實驗探索,總結(jié)出了法拉第電磁感應(yīng)定律,開創(chuàng)了人類的電氣化時代。美國科學(xué)家富蘭克林是冒著生命危險進行“捕捉雷電”實驗的,并為電學(xué)的發(fā)展作出了貢獻?？茖W(xué)實驗也是發(fā)明家取得成功的必由之路。如美國發(fā)明大王愛迪生曾獲1093項發(fā)明專利,可以說,他的每一項發(fā)明都是通過實驗取得的。例如愛迪生發(fā)明白熾燈時為了尋找燈絲的合適材料,曾先后用1600多種礦物和金屬材料進行反復(fù)的實驗,歷時13個月,終于研制成功一只亮度達40燭光的炭化竹絲燈泡2。可以說科學(xué)實驗是人們認識自然,改造自然的重要途徑。因為人們只有通過變革自然界的活動才能獲得關(guān)于自然界的現(xiàn)象和本質(zhì)的種種感性材料,并在概括大量感性材料的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)規(guī)律和建立理論。
三、通過物理實驗可以驗證物理假說,檢驗物理理論。
通過實驗不僅可以發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律,建立物理理論,而且還能驗證物理假說,檢查物理理論的真?zhèn)巍Ｒ虼?實驗既是建立理論的源泉,又是檢驗理論真理性的標準。例如1956年李政道、楊振寧提出的“弱作用下宇稱不守恒”的假說,在被吳健雄的鈷—60實驗驗證后,才被公認。法拉第由“電生磁”萌發(fā)的“磁生電”的假說,被實驗驗證后才變?yōu)槲锢硪?guī)律。另一方面一些物理理論被實驗檢驗后不得不拋棄,如亞里士多德的“落體觀念”在統(tǒng)治了物理學(xué)兩千多年后被伽利略的實驗證明是錯誤的而被人們拋棄。有如“以太”和“燃素”雖在物理學(xué)中存在多年,最終還是被實驗檢驗而宣告并不存在。
作為物理實驗,它之所以能夠充當驗證物理假說的依據(jù),檢驗物理理論的標準,是由于物理實驗具備檢驗科學(xué)真理性的根本屬性。物理假說和理論是人們的思維對于自然界規(guī)律性的反映,那么作為檢驗這種反映正確與否的標準不能是理論本身,同時又不能是客觀對象本身,因為作為純粹的客觀對象并不能證明理論與對象是否符合一致;另一方面,作為標準又必須具有把人的思維同客觀世界聯(lián)系起來的特性。物理實驗恰恰具備以上作為檢驗標準的條件,所以物理實驗是驗證假說,檢驗理論的標準。
四、通過實驗完善理論體系,發(fā)展物理理論。
通過實驗?zāi)懿粩嗟赝晟评碚擉w系,發(fā)展物理理論。例如19世紀末20世紀初,人們相繼發(fā)現(xiàn)了X射線、電子、天然放射性現(xiàn)象等用經(jīng)典物理學(xué)無法解釋的實驗事實,預(yù)告了新的物理理論的即將誕生。麥克爾遜—莫雷實驗否定了以太的存在,導(dǎo)致了相對論的建立,黑體輻射的實驗事實最終導(dǎo)致了量子力學(xué)的產(chǎn)生3。
在中學(xué)教學(xué)過程中的實驗多為演示實驗、邊講邊實驗、分組實驗,無論是哪一種實驗都有利于培養(yǎng)學(xué)生對物理的濃厚興趣,有利于學(xué)生注意力的集中,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性,有利于學(xué)生更好的了解教材,掌握教材,通過各種感覺獲得更多的直接經(jīng)驗和感性材料,有利于學(xué)生掌握知識和理解知識打好基礎(chǔ),以便學(xué)生很好的認識物理現(xiàn)象,掌握物理規(guī)律和理論,能促進良好教學(xué)效果的產(chǎn)生。因此,在教學(xué)過程中我們應(yīng)注意物理實驗的運用。
1.物理實驗課程按照層次的高低可以分為不同類型:
科學(xué)小實踐、設(shè)計性實驗、綜合性實驗、基本實驗。其中基本實驗是最低層次,主要是接受知識的過程,屬于一級基礎(chǔ)物理實驗體系。綜合性實驗和設(shè)計性實驗屬于二、三級的物理實驗等級,從接受知識發(fā)展到運用知識創(chuàng)設(shè)實驗。最高級的是科學(xué)小實踐,指在實際中運用所學(xué)知識解決生活和學(xué)習(xí)中的問題。新型物理實驗課程體系更加注重培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力,而非只是簡單的重復(fù)和驗證。不同級別的物理實驗代表著實驗技能發(fā)展水平是由低到高不斷進步的。每一級的物理實驗都需要一定的時間來學(xué)習(xí)和掌握,最終走向科學(xué)的高峰。
(1)基本實驗是普及實驗,能夠滿足理、工、文、商等各專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)物理基礎(chǔ)知識的需求。它主要包括物理基礎(chǔ)知識和技能的訓(xùn)練,基本測量方法以及對生活常見的物理現(xiàn)象的認識,如力、熱、電、光等。一級物理實驗是進行更高級物理實驗的基礎(chǔ)和前提,絮叨得到徹底的貫徹和全面的掌握。
(2)二、三級物理實驗的難度和復(fù)雜程度都大于基本物理實驗,但它們也更具趣味性,更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。同時,綜合性實驗和設(shè)計性實驗強調(diào)培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。傳統(tǒng)物理實驗是由教師提前擺好實驗設(shè)備,準備好實驗所需的材料,學(xué)生只是單純的做實驗,往往對實驗原理卻不求甚解,背離了物理實驗的初衷。新型的物理實驗體系強調(diào)教師要以學(xué)生為主體,引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識,自己設(shè)計和操作實驗。在摸索和失敗中吸取經(jīng)驗教訓(xùn),加深對物理原理的理解和掌握。二、三級物理實驗課程適于理工科學(xué)生對物理學(xué)的進一步學(xué)習(xí)。
(3)四級物理實驗以科學(xué)小實踐為主,重點培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究和開發(fā)運用物理知識的能力。學(xué)生需要自己開發(fā)課程來進行深入研究,難度比較大。因此,四級物理實驗課程一般作為物理類專業(yè)學(xué)生的必修課,而對非物理類專業(yè)的理科學(xué)生來說則可作為選修課。
2.改革實驗教學(xué)內(nèi)容
創(chuàng)新教學(xué)環(huán)境物理實驗教學(xué)內(nèi)容要體現(xiàn)時代性和先進性。隨著物理學(xué)的不斷更新發(fā)展,在各級物理實驗課程中,都應(yīng)該采用新的現(xiàn)代科技,與社會接軌,做到學(xué)以致用。
例如,在對全校工、商、文科學(xué)生一、二年級所開設(shè)的物理實驗中,已涉及光譜技術(shù)、真空技術(shù)、磁共振技術(shù)、核物理技術(shù)、X光衍射的技術(shù)、光纖技術(shù)、傳感器技術(shù)、光學(xué)信息處理技術(shù)等。這些實驗的開設(shè),可以讓學(xué)生實際、直觀了解物理新科技的原理,拓展學(xué)生知識面,提升物理思維高度。目前,中國科技大學(xué)開設(shè)多元化的實驗類型,以滿足不同層次學(xué)生的需求,包括公共必修實驗、選修實驗、仿真實驗、遠程網(wǎng)絡(luò)實驗、開放實驗等。首先,學(xué)校開設(shè)“大學(xué)物理實驗遠程教學(xué)”,利用現(xiàn)代高科技的信息技術(shù),讓學(xué)生能夠不受場地和時間的限制,通過互聯(lián)網(wǎng)來對實驗教學(xué)內(nèi)容進行預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)。學(xué)生可以更合理的安排自己的時間,甚至隨時隨地地展開物理實驗學(xué)習(xí)。
教師在這里只是對學(xué)生進行一些輔助和啟發(fā),讓學(xué)生有足夠的空間去探索和總結(jié),并找出自己的創(chuàng)新點,加以論證。最后,學(xué)校為學(xué)生開設(shè)各類仿真實驗室,充分運用虛擬實驗技術(shù),把計算機應(yīng)用軟件和實際試驗結(jié)合起來。這樣不僅能夠讓學(xué)生有更多的機會進行試驗操作,而且能夠提高那些復(fù)雜程度和困難程度高的物理實驗的成功率。實驗室設(shè)備的使用、管理和維護的工作中,改變了通常學(xué)生與實驗室設(shè)備單純的使用與被使用關(guān)系,使我們在自主進行實驗的同時,也是參與到實驗設(shè)備的管理和維護中,這不僅實現(xiàn)了實驗設(shè)備維護的常態(tài)化管理、減輕了實驗室工作人員勞動強度,也提高了學(xué)生自覺維護實驗室設(shè)備的責任感和自覺性,培養(yǎng)了學(xué)生良好的工作習(xí)慣和職業(yè)素養(yǎng)。
創(chuàng)新的實踐教學(xué)管理模式,實現(xiàn)了實驗準備、網(wǎng)上實驗預(yù)約、現(xiàn)場實際操作、設(shè)備自動管理、過程全程監(jiān)控。我們以自主式、合作式、研究式等方式完成各種實踐訓(xùn)練,有效鍛煉了我們的自主實踐能力,增強了團隊合作意識及工作責任心。
2.1充分利用教學(xué)資源,提高實驗教學(xué)質(zhì)量由于開放實驗室允許同學(xué)們根據(jù)各自所需自主地選擇時間和方式進行科學(xué)實驗,這樣顯然可以最大限度地發(fā)揮實驗室資源效益,實現(xiàn)資源共享,提高儀器設(shè)備的使用效率。開放實驗室的內(nèi)容形式多樣,我們既可以做實驗,也可以討論問題;既可以對上次實驗進行再做或者選做一些新實驗,也可以根據(jù)自己的興趣做一些課外實驗,這樣學(xué)生自主實驗,不僅可以消除傳統(tǒng)學(xué)習(xí)中因?qū)嶒灂r間不足而引發(fā)的問題,補充了課堂實驗教學(xué)的不足,也有利于培養(yǎng)我們的專業(yè)興趣,提升學(xué)生的專業(yè)知識能力,使同學(xué)們對知識的掌握更為深入更為系統(tǒng)。通過開放實驗室讓部分實驗放入學(xué)生自由時間中完成,不僅可以彌補理論課和實驗課時的限制,也可以更合理地分配教學(xué)資源。同時,還可以理論聯(lián)系實際,消除理論授課過程中的枯燥乏味感,從而更好的提高實驗教學(xué)質(zhì)量。
2.2依托科技競賽和大學(xué)生實踐創(chuàng)新訓(xùn)練計劃全方位培養(yǎng)學(xué)生的科技創(chuàng)新能力
2.3創(chuàng)新型實驗計劃、卓越工程師人才培養(yǎng)體系建筑電氣與智能化創(chuàng)新型實驗計劃以學(xué)生為主體,以創(chuàng)新項目實施為主線,在導(dǎo)師的指導(dǎo)下以學(xué)生特長、興趣為出發(fā)點,注重過程訓(xùn)練和自主設(shè)計,激發(fā)我們的科學(xué)研究興趣,著重培養(yǎng)我們 自主學(xué)習(xí)、團隊協(xié)作以及提出問題、分析問題、解決問題的能力。建筑電氣與智能化卓越工程師人才培養(yǎng)體系以提高我們的工程實踐能力和創(chuàng)新能力為目標,從創(chuàng)新型高級工程應(yīng)用人才培養(yǎng)體系整體出發(fā),在對各教學(xué)環(huán)節(jié)整體優(yōu)化與提高的基礎(chǔ)上,以建筑智能化工程設(shè)計、工程開發(fā)、工程實施及工程管理四大主線,分層式、模塊化、構(gòu)建實驗教學(xué)人才培養(yǎng)新體系。
2.4大學(xué)生實踐創(chuàng)新計劃對培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新團隊增益良多大學(xué)生實踐創(chuàng)新計劃的實施,有利于培養(yǎng)大學(xué)生自主學(xué)習(xí)、團隊協(xié)作以及提出問題、分析問題、解決問題的能力。創(chuàng)新型實踐計劃,可以鍛煉團隊成員的默契度,以及團隊的組織能力、協(xié)調(diào)能力和溝通能力。同時,對提高大學(xué)生智能建筑工程實踐技能大賽水平,培養(yǎng)工科學(xué)生科技創(chuàng)新能力和工程適應(yīng)能力具有重要作用。
2.5大學(xué)生科技競賽著眼于工程化項目訓(xùn)練成效創(chuàng)新型實驗教學(xué)科技創(chuàng)新平臺的搭建,可以使我們在課余時間進行拓展練習(xí)。根據(jù)大學(xué)生科技競賽的要求,我們可以模擬出基于特定工程場景的個性化訓(xùn)練項目,從材料準備、節(jié)奏控制、戰(zhàn)術(shù)策略、時間把握、心態(tài)調(diào)整五個方面進行訓(xùn)練,模擬比賽和工程實踐中可能出現(xiàn)的場景,對培養(yǎng)我們的應(yīng)變能力,提高我們的科技創(chuàng)新能力以及在大學(xué)生科技競賽中的成績有著重要意義。
3.結(jié)語
我們應(yīng)該進一步開展創(chuàng)新實踐技能訓(xùn)練,開發(fā)、設(shè)計出代表樓控領(lǐng)域先進技術(shù)的、具有實用意義和價值的工程化訓(xùn)練項目。該創(chuàng)新型實驗教學(xué)科技創(chuàng)新平臺的搭建,打破了傳統(tǒng)封閉的實驗教學(xué)模式,順應(yīng)了現(xiàn)代教育、教學(xué)的發(fā)展要求,對培養(yǎng)我們的創(chuàng)新能力,全面提高綜合素質(zhì)水平起到了積極的作用
物理學(xué)是一門實驗科學(xué)，而我們目前的物理教學(xué)，基本上是停留在關(guān)于物理學(xué)的知識系統(tǒng)的歸納和理論體系的闡述上，就連物理實驗本身的教學(xué)，也是按教材的分析按部就班地進行純理論的講解．其弊端是顯而易見的，如果考查的實驗不是教材所限的實驗?zāi)兀?
一、實驗設(shè)計教學(xué)的必要性 1996年上海高考第四（5）題要求測定陶瓷管上均勻電阻膜的厚度，就屬于設(shè)計型實驗．但由于題目給出了全部實驗器材和所有相關(guān)量，使實驗定位在電阻或電阻率的測定上，又大大降低了實驗難度，只屬于局部設(shè)計型實驗．無論命題者出于何種考慮，設(shè)計型實驗畢竟半遮半掩地出現(xiàn)了，這多少給教學(xué)工作者提了個醒．
1．從小處著眼，加強實驗設(shè)計教學(xué) 上海作為高考改革的試點城市，其成功的改革將為全國高考提供可能的改革方向，甚至一些新穎的題型和情境，都可能為全國高考所借鑒．如1996年全國高考第21題就是從1995年上海高考第一（5）題脫胎而來的．無疑上海高考關(guān)于實驗設(shè)計的考查是又一個成功的改革舉措，極有在全國推廣的價值．而物理《考試說明》中要求“會用在這些實驗中學(xué)過的實驗方法”，也為實驗設(shè)計的考查在全國的推廣提供了可能．
2．從大處著眼，加強實驗設(shè)計教學(xué) 著名核物理學(xué)家錢三強先生在為郭奕玲、沈慧君編著的《物理學(xué)史》所作的序中，曾嚴厲指出：“今天我們科學(xué)界有一個弱點，這就是思想不很活潑，這也許跟大家過去受的教育有一定關(guān)系……”我們常常教育學(xué)生“應(yīng)該……”“必須……”；我們的考試題目常常不惜筆墨描述背景、附加條件，最后只有一個小小的空格“是……”．這樣培養(yǎng)選拔出來的人才在學(xué)校是好學(xué)生，步入社會是好職員，大腦中只是機械地跳動著兩個問題：“你要我做什么？你要我怎么做？”工作常常：“完成”的相當漂亮，但思想僵化，毫無創(chuàng)見．這正是我們的悲哀！長期以來的這種教育選拔模式，致使我們現(xiàn)在仍只能在很羞澀地提到幾個美籍華人時才有一種借來的榮光與自豪！
思想不活躍，是因為我們給了學(xué)生太多的“必須”的限制；思想僵化，是因為我們留給學(xué)生太少的“可能”的余地．實驗設(shè)計的教學(xué)，正是活躍思想，培養(yǎng)能力的一種好方法，授以實驗的基本方法，讓學(xué)生自己去考慮有哪些可能的做法，自己會怎么做．
二、實驗設(shè)計的基本方法 1．明確目的，廣泛聯(lián)系 題目或課題要求測定什么物理量，或要求驗證、探索什么規(guī)律，這是實驗的目的，是實驗設(shè)計的出發(fā)點．實驗?zāi)康拿鞔_后，應(yīng)用所學(xué)知識，廣泛聯(lián)系，看看該物理量或物理規(guī)律在哪些內(nèi)容中出現(xiàn)過，與哪些物理現(xiàn)象有關(guān)，與哪些物理量有直接的聯(lián)系．對于測量型實驗，被測量通過什么規(guī)律需用哪些物理量來定量地表示；對于驗證型實驗，在相應(yīng)的物理現(xiàn)象中，怎樣的定量關(guān)系成立，才能達到驗證規(guī)律的目的；對于探索型實驗，在相應(yīng)的物理現(xiàn)象中，涉及哪些物理量……這些都是應(yīng)首先分析的．
舉例來說，要測定地球表面附近的重力加速度，我們就應(yīng)檢索：在所學(xué)知識范圍內(nèi)，哪些內(nèi)容涉及到重力加速度，它與其他物理量有何定量關(guān)系，并一一羅列出來：
（1）在靜力學(xué)中，靜止物體對豎直懸繩的拉力或?qū)λ街С治锏膲毫Υ笮【偷扔谥亓Γ碩＝N＝mg．若T（或N）和m能測出，則重力加速度g可測定．
（2）在超重或失重（但不完全失重）系統(tǒng)中，F(xiàn)－mg＝±m(xù)a．若F、a和m可測出，則重力加速度g可測定．
（3）在運動學(xué)中，物體從光滑斜面上由靜止下滑，s＝12gsinθt2．若s、θ和t可測定，則重力加速度g也可測定．
（4）在運動學(xué)中，物體從粗糙斜面上由靜止下滑，s＝12（gsinθ－μgcosθ）t2．若s、θ、μ和t可測，則重力加速度g也可測定．
（5）自由落體運動中，h＝12gt2．若h和t可測出，則重力加速度g也可測定．
（6）用重力加速度測定儀測定．
（7）在平拋運動中，豎直方向在連續(xù)相等的時間內(nèi)位移之差Δy＝gt2．若Δy和t可測，重力加速度g同樣可以測出．
（8）在斜拋運動中，水平射程可以表示為x＝v02sin2θ／g．若x、v0和θ可測出，則重力加速度g也可測出．
（9）單擺做簡諧振動時，其周期可以表示為T＝2πl(wèi)／g．若T和l可測，則g可測．
（10）在焦耳測定熱功當量的實驗中，若能測出水的質(zhì)量和升高的溫度，算出水增加的內(nèi)能，再測出重物的質(zhì)量和下落的高度，同樣可測定重力加速度．
（11）帶電粒子在的勻強電場平行板電容器中平衡時，mg＝qU／d．若U、d和帶電粒子的荷質(zhì)比（q／m）可測定，則g可測出．
（12）假設(shè)一物體在地球表面附近繞地球做圓周運動，mg＝GMm／R2，g＝GM／R2．
2．選擇方案，簡便精確 對于每一個實驗?zāi)繕?，都可能存在多條思路、多種方案．教材中關(guān)于某個實驗?zāi)繕说膶嶒灧桨?，也只是眾多方案中的一種，而且不一定是最好的一種，而只是較可行的一種．那么在眾多實驗方案中，我們應(yīng)如何選擇呢？一般來說，選擇實驗方案主要有三條原則：
（1）簡便性原則即要求所選方案原理簡單、操作簡便，各量易測．應(yīng)盡量避免實施那些原理復(fù)雜、操作繁瑣和被測量不易直接測量的實驗方案．
（2）可行性原則實驗方案的實施要安全可靠，不會對人身和器材造成危害；所需裝置和器材要易于置備，不能脫離實際，不能超出現(xiàn)有條件．
（3）精確性原則不同的實驗方案，其實驗原理、所用儀器以及實驗重復(fù)性等方面所引入的誤差是不同的．在選擇方案時，應(yīng)對各種可能的方案進行初步的誤差分析，盡可能選用精確度高的實驗方案．
以上三原則通常要綜合考慮．
在前述方案中，方案（1）中常用的測力計誤差較大；（2）中F和a均不易測定；（3）中θ和t不易測定且難以保證斜面足夠光滑；（4）中θ、t和μ均不易測定；（5）中若用秒表計時人為因素較大，若用打點計時器計時，紙帶受振針阻力與通常小物塊所受重力相比不能忽略；（6）中儀器先進但一般中學(xué)沒有；（7）中若用閃光照像技術(shù)則是一種好方案，但設(shè)備和技術(shù)都達不到要求，若用平拋運動的研究方法誤差較大；（8）中θ和v0的測量難度較大；（9）中相對而言較切合中學(xué)實際；（10）中需測定的物理量多且很難采取絕熱措施；（11）中學(xué)階段不易測定荷質(zhì)比；（12）只是一個思想實驗，無法付諸實踐，但可估算，代入數(shù)據(jù)得g＝9．857m／s2，與標準值9．81m／s2只相差4．8．綜上所述，中學(xué)階段通常采用單擺法測定重力加速度．
3．依據(jù)方案，選定器材 實驗方案選定之后，考慮該方案需要哪些裝置，被測量與哪些物理量有直接的定量關(guān)系，這些物理量分別需用什么儀器來測定，從而確定整個實驗需要哪些器材．
在“用單擺測定重力加速度”的實驗中，是利用單擺裝置來進行實驗的，故需鐵架臺、細線和擺球等來組裝單擺．重力加速度可表示為g＝4π2l／T2，周期需用秒表測定；擺
長l是從懸點到擺球中心的距離，因此需用米尺和游標卡尺分別測定擺線長度l和擺球直徑d．從實驗原理表達式可以看出，實驗與擺球質(zhì)量無關(guān)，故毋需使用天平．當然，從實驗方便性和精確性角度考慮，還需對所選器材作進一步要求，以期把系統(tǒng)誤差降到最小．如上述器材中，擺線的伸縮性和質(zhì)量應(yīng)較小，擺球的質(zhì)量應(yīng)較大．擺線伸縮性大，其長度會隨拉力變化而變化；擺球與擺線質(zhì)量相差越小，系統(tǒng)（擺線和擺球）質(zhì)心偏離擺球中心越遠，誤差就越大．為了便于觀察，擺球振動的路徑宜長，但又要確保單擺做簡諧振動，故擺線宜長些，常取1米左右．
4．擬定步驟，合理有序?qū)嶒炛?，要做到心中有?shù)：如何組裝器材，哪些量先測，哪些量后測，應(yīng)從正確操作和提高效率的角度擬定一個合理而有序的實驗步驟．對一些可直接測量的物理量，可先行測量；對需通過實驗裝置才能測定的物理量，須先組裝器材，再進行實驗、觀察和測量．
在“利用單擺測定重力加速度”的實驗中．原理表達式g＝4π2l／T2中的l和T分別為單擺的擺長和單擺做簡諧振動的周期．因此應(yīng)先組裝單擺，再測定擺長，最后讓單擺做簡諧振動，測定周期T．根據(jù)所測數(shù)據(jù)計算出重力加速度g的值．至于過程細節(jié)不再贅述．
5．數(shù)據(jù)處理，誤差分析高考對此要求不高，但常用的數(shù)據(jù)處理和誤差分析的方法還是應(yīng)該掌握，在設(shè)計實驗時也應(yīng)予考慮．
三、建議我們不能說全國高考對中學(xué)教學(xué)起一種指揮棒的作用，但也無法低估高考對中學(xué)教學(xué)的導(dǎo)向作用，正確認識并充分利用這種導(dǎo)向作用，對改善中學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀是大有裨益的．因此在高考命題上做點文章，使試題內(nèi)涵精些，外延寬些，少些“是什么”，多些“怎么樣”，思想自然活躍，花樣自然增多．以1996年全國高考第15題為例，若把問題改為：“根據(jù)以上數(shù)據(jù)，能否驗證機械能守恒定律？試用必要的文字和簡明的算式闡明你的觀點．”這樣一改，同樣可考查即時速度、ΔEP和ΔEK的計算，但為學(xué)生提供的可能性增多了．為什么非得從“第一個點”開始考慮呢？見微知著，我們完全可以通過證明ΔEP（BC）與ΔEK（BC）相等來驗證機械能守恒定律，至少可說明BC過程機械能守恒．
總而言之，要改善中學(xué)物理教學(xué)現(xiàn)狀，培養(yǎng)思想活躍、有創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能力的跨世紀人才，即需中學(xué)教育工作者的切實努力，也需全國高考的積極正確導(dǎo)向．
一、前言
近幾年來,隨著建構(gòu)主義理論的不斷發(fā)展,高校課程的教學(xué)理論及內(nèi)容的不斷改革,同樣也對高校物理實驗教學(xué)產(chǎn)生了深遠的影響,高校物理實驗已日益受到高校師生的重視。尤其是建構(gòu)主義理論的發(fā)展,大大推動了國內(nèi)外高校教學(xué)的模式與方法及教學(xué)內(nèi)容的根本性變革,對高校物理實驗教學(xué)產(chǎn)生了巨大的影響。而各大高等院校也都逐步開始重視高校物理實驗的教學(xué)質(zhì)量,并且不斷地加大了對高校物理實驗方面的資金投入,以適應(yīng)時代的要求。
二、建構(gòu)主義理論的涵義與內(nèi)容
建構(gòu)主義是20世紀學(xué)習(xí)理論中行為主義進一步發(fā)展而形成的理論,同時也是當代教育心理學(xué)的一次重大革命與突破。該理論的提出給教學(xué)領(lǐng)域帶來了學(xué)習(xí)觀和教學(xué)觀的根本性變革。在建構(gòu)主義理論中明確提出,學(xué)習(xí)的過程是學(xué)生積極主動地建構(gòu)認知的過程,教師在整個教學(xué)過程中必須以學(xué)生為中心。建構(gòu)主義理論指出學(xué)習(xí)并不是被動地對新知識的記憶和吸收,而應(yīng)當是學(xué)習(xí)者根據(jù)已有的經(jīng)驗以及知識結(jié)構(gòu)對新的問題與知識進行的主動建構(gòu)。學(xué)習(xí)是具有自主性、情境性和社會性的活動,在學(xué)習(xí)的過程中要以問題作為切入點,積極獨立地進行探索與發(fā)現(xiàn),并且在相互協(xié)商與討論中獲取知識。因此,我們必須將被動接受的學(xué)習(xí)者變?yōu)橹R意義的主動建構(gòu)者,將灌輸知識的教師變?yōu)橹R意義的建構(gòu)幫助者與促進者。在高校物理實驗的教學(xué)過程中,我們不僅僅要把教材作為教師傳授的內(nèi)容,還應(yīng)當把它作為學(xué)習(xí)者意義建構(gòu)的對象,利用原有的知識結(jié)構(gòu)對新知識進行理解,并且通過自主學(xué)習(xí),賦予新知識新的意義,在順應(yīng)新知識的同時,對原有認知結(jié)構(gòu)進行進一步的改造與重組,從而實現(xiàn)知識意義的主動建構(gòu)。
三、基于建構(gòu)主義理論的高校物理實驗課程的作用
在理工科高校中,高校物理實驗是一門必修的公共基礎(chǔ)課,同時也是培養(yǎng)高校學(xué)生系統(tǒng)實驗方法及實驗技能的主要途徑。而高校物理本身就是一門建立在實驗基礎(chǔ)上的學(xué)科,與傳統(tǒng)的課堂理論教學(xué)相比,基于建構(gòu)主義理論的高校物理實驗教學(xué)可以更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、動手能力,以及解決分析問題的能力,更加有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)。通過基于建構(gòu)主義理論的高校物理實驗的學(xué)習(xí),不僅能幫助學(xué)生形成正確的物理概念,在加深對物理概念與規(guī)律的理解的同時,還能夠加強學(xué)生理論與實踐相結(jié)合的意識,讓他們將所學(xué)的知識運用到實踐中去,同時鍛煉他們動腦與動手的能力,以及發(fā)現(xiàn)問題與解決問題的能力。
四、建構(gòu)主義理論對高校物理實驗的指導(dǎo)作用
實驗教學(xué)的過程包括五大部分:創(chuàng)設(shè)情境、提高問題,自主學(xué)習(xí)、實驗探索,協(xié)作學(xué)習(xí)、討論交流,教師講評,學(xué)生反思、創(chuàng)新等。要想對高校物理實驗實現(xiàn)教學(xué)難點的突破,我們必須要按照建構(gòu)主義的指導(dǎo)去做,將學(xué)生由被動接受變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí),并且成為認知學(xué)習(xí)過程的主體。在基于建構(gòu)主義理論的教學(xué)模式的指導(dǎo)下,我們應(yīng)當做到以下幾點措施,以提高高校物理實驗教學(xué)的教學(xué)效率。
(一)創(chuàng)設(shè)一定的情境,提出問題
教師可以利用實驗器材和多媒體教學(xué)系統(tǒng)以及實驗網(wǎng)站,為學(xué)生創(chuàng)設(shè)一定的物理情境,讓學(xué)生身臨其境,從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)與研究的興趣,讓學(xué)生帶著問題去研究與實驗,并且在實驗過程中發(fā)現(xiàn)問題;還可以進行小組討論,讓學(xué)生在交流的過程中解決問題。
(二)將高校物理教學(xué)生活化
物理是一門來源于生活,而又服務(wù)于生活或生產(chǎn)的學(xué)科,物理所涉及到的知識大多可以在生活中找到直觀的現(xiàn)象。因此,教師在物理實驗的教學(xué)過程中,應(yīng)當將物理教學(xué)生活化,盡可能地將學(xué)生身邊熟悉的事物作為教學(xué)素材,使學(xué)生能夠從自己的生活經(jīng)歷和觀察中認識到物理現(xiàn)象和物理規(guī)律,讓學(xué)生悉心觀察、發(fā)現(xiàn)問題,引起學(xué)生的情感共鳴,從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。學(xué)生在充滿困惑和矛盾的好奇心理下,會主動尋求問題的解決方法,進而提高其自主學(xué)習(xí)能力,并利用所學(xué)的物理知識去解決這些問題,在逐步培養(yǎng)自身的創(chuàng)新與實踐能力的同時,進一步探究物理知識和規(guī)律。
(三)讓學(xué)生在實驗探索中自主學(xué)習(xí)
在進行物理實驗的過程中,教師要先讓學(xué)生對實驗背景、實驗原理、實驗操作過程及注意事項等內(nèi)容有一個大體的了解。接著教師可以演示實驗,使學(xué)生對實驗有初步的感性認識,引發(fā)學(xué)生對問題的思考,進而激發(fā)他們對實驗內(nèi)容的興趣。最后讓學(xué)生在已有知識的基礎(chǔ)上,進行實驗操作,進行自主探索與發(fā)現(xiàn),讓學(xué)生在實驗探索中自主學(xué)習(xí),同時培養(yǎng)他們的科學(xué)探索精神。
(四)加強學(xué)生間的協(xié)作學(xué)習(xí)以及討論交流
在實驗過程中,教師應(yīng)當提倡學(xué)生對實驗過程中出現(xiàn)的疑點以及難點進行小組討論交流。在學(xué)生協(xié)作學(xué)習(xí)的過程中,教師可以進行適當?shù)囊龑?dǎo)和控制,讓學(xué)生在相互交流的過程中共同學(xué)習(xí)。最后,教師要將沒有解決的疑點難點提出來,讓全班學(xué)生進行討論解決。
五、結(jié)束語
綜上所述,物理實驗在高校物理教學(xué)中發(fā)揮著重要的指導(dǎo)意義,但是,在實際的教學(xué)環(huán)節(jié)中,這一課程常常會被忽視,沒有真正發(fā)揮實驗教學(xué)的作用。因此,在高校物理實驗教學(xué)的實際過程中,一定要以問題為切入點,運用現(xiàn)代教育技術(shù),大力鼓勵學(xué)生獨立探索,運用建構(gòu)主義理論設(shè)計實驗課程,多鍛煉學(xué)生的獨立操作能力,積極改革高校物理的實驗教學(xué),拓展物理的知識面,選用建構(gòu)主義的教學(xué)模式,加強師生之間的溝通和交流,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識,進而有效提高高校生的獨立實踐能力和創(chuàng)新能力,以促進學(xué)生的全面發(fā)展。
針對應(yīng)試教育情況下高中物理實驗教學(xué)的現(xiàn)狀，本文提出改變物理實驗教學(xué)現(xiàn)狀的策略，應(yīng)以改變高考物理實驗考試方式為突破口，以營造物理實驗教學(xué)的氛圍為重點，以推行“物理課專用教室”為目標。
論文關(guān)鍵詞：物理,實驗教學(xué),現(xiàn)狀,策略
物理學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)?；仡櫸锢韺W(xué)產(chǎn)生和發(fā)展的過程，無論是經(jīng)典物理學(xué)的建立和發(fā)展，還是現(xiàn)代物理學(xué)的進展都與物理實驗息息相關(guān)。加強實驗教學(xué)，開發(fā)學(xué)生的探究能力和創(chuàng)造能力，在加強素質(zhì)教育的今天，顯得尤為突出，更加重要。然而，在現(xiàn)今物理教學(xué)中，由于受“應(yīng)試教育”及其它因素的影響，實驗教學(xué)嚴重偏離了正常軌道，影響著物理教學(xué)健康發(fā)展。
1.高中物理實驗教學(xué)的現(xiàn)狀
1.1.黑板上的實驗。將學(xué)生的分組實驗整個過程完全在黑板上講解，更有甚者直接用教科書講解，然后教師歸納出要點，讓學(xué)生死記硬背，并選取大量的相應(yīng)實驗練習(xí)題進行強化訓(xùn)練。因此出現(xiàn)了"做實驗不如講實驗"，"講實驗不如背實驗"的荒謬作法，使實驗教學(xué)在“應(yīng)試”的泥潭里越陷越深。
1.2.大屏幕上的實驗?？萍嫉娘w速發(fā)展，多媒體進入課堂，使得部分教師過分追求、迷戀多媒體模擬物理實驗，有的教師直接用物理實驗教學(xué)課堂實錄光盤或從網(wǎng)上下載的物理實驗教學(xué)課件進行的實驗教學(xué)，還美其名曰現(xiàn)代化教學(xué)手段運用。學(xué)生僅僅成為大屏幕上實驗的觀看者，只能感受到課件的神奇畫面，忽略了實驗的實際操作的本質(zhì)。
1.3.教師代替學(xué)生實驗。為了省時省力，將大綱要求的必做學(xué)生實驗改成課堂演示實驗。教師從學(xué)生分組實驗儀器中拿出一套儀器在課堂上演示，用演示實驗代替分組實驗，教師的操作代替了學(xué)生的操作。本來是全體學(xué)生都要動手參與其中的實驗活動，變成了教師一個人的獨角戲。教師雖然可以順利而完美將實驗過程展示給學(xué)生，但喪失了學(xué)生親自體驗實驗操作過程的機會。
2.物理實驗教學(xué)現(xiàn)狀的根源分析
2.1.高考實驗題的引導(dǎo)作用。高考物理實驗考題畢竟是通過解答試卷，即筆試完成，盡管題型千變?nèi)f化，萬變不離其宗，內(nèi)容也始終離不開大綱規(guī)定的、教科書上的范圍。教師通過黑板上講實驗、學(xué)生背實驗，再通過大量的實驗題反復(fù)鞏固訓(xùn)練，基本上可以達到高考應(yīng)試知識水平要求。
2.2.對物理實驗的不可替代性認識不足。
實驗教學(xué)不僅有助學(xué)生形成正確的概念，加深對規(guī)律的理解，增強分析、解決問題的能力，而且能直接培養(yǎng)學(xué)生用實驗驗證和探索規(guī)律的能力，是其它任何手段不能替代的。
2.2.1.教師的功利思想。準備一個學(xué)生分組實驗，教師需要事先熟悉實驗器材、實驗過程等，需要花費比平時講課一倍或兩倍以上的時間和精力。一般學(xué)校，把上實驗課和一般課等同看待，不多計工作量。另外，實驗課主要是學(xué)生活動，教師在組織教學(xué)上還要比平時上課更多的操心費力。
2.2.2.學(xué)校的漠然置之。對教師不組織學(xué)生實驗的現(xiàn)象，學(xué)校方面往往是視而不見，置若罔聞。一是不做學(xué)生實驗，不用配備更多的實驗室，省資源；二是免得購進足夠的實驗儀器，省資金；最主要的是為應(yīng)對高考，教師講實驗、學(xué)生用筆做“試題實驗”不影響高考升學(xué)率。
3.改變物理實驗教學(xué)現(xiàn)狀的有效策略
3.1.改變高考物理實驗的考試方式。
將高考物理實驗的考試方式由單一的筆試變?yōu)楣P試+操作技能，也就是把考實驗理論和考實驗操作結(jié)合起來?？荚嚦煽冇衫碚摽荚嚦煽兒筒僮骺荚嚦煽儍刹糠纸M成，二者的比例可為4∶6。操作考試是根據(jù)教學(xué)大綱的要求把實驗操作能力要達到的教學(xué)目標加以分解，并按實驗內(nèi)容難易程度將考試分解為考基礎(chǔ)性實驗和綜合性實驗?；A(chǔ)性實驗一般以大綱中規(guī)定必做的實驗為主；綜合性實驗考試是將不同的實驗進行組合，綜合解決較復(fù)雜的問題，要求學(xué)生利用本實驗手段去解決新的問題。實驗操作技能考試（考核）的方式可以仿照各省市中考招生物理實驗操作技能考試（考核）的模式，由省或市教育行政部門統(tǒng)一組織，在高考兩個月前實施。由于實驗操作技能考試專業(yè)性很強，需要制定詳細的評分標準和事先培訓(xùn)物理教師等組成的專業(yè)監(jiān)考測試人員。為了防止考試作弊，可以在省內(nèi)各市之間交換專業(yè)監(jiān)考測試人員。
采用改變高考物理實驗考試方式的方法雖然能一錘子定音，快捷有效，但操作方法很難，操作過程復(fù)雜。
3.2.營造物理實驗教學(xué)的氛圍。
3.2.1.教育行政部門每年要對基層學(xué)校實驗教學(xué)情況進行一次專項檢查，或者可以作為年度教學(xué)專項檢查中一項重要內(nèi)容進行督導(dǎo)檢查。
3.2.2.定期開展學(xué)生實驗操作技能比賽，對獲獎?wù)哌M行表彰，對指導(dǎo)教師也要予以一定的獎勵。
3.2.3.加強物理教師實驗操作技能專題培訓(xùn)。雖然物理教師已經(jīng)具備一定的實驗教學(xué)理論和技能，但隨著社會的發(fā)展、科技的進步，實驗方法和實驗技術(shù)不斷更新，必然要求不斷提高教師的實驗技能和專業(yè)水平。要求物理教師必須達到要求的實驗操作技能標準，持證上崗，不達標者不能再擔任物理課。
3.2.4.每節(jié)實驗課工作量考核計分系數(shù)要大于平時上課的系數(shù)。比如，平時物理課系數(shù)為1.0，那么物理實驗課的系數(shù)可為1.5.
3.2.5.定期舉行物理實驗教學(xué)公開課比賽和教師實驗操作技能比賽，對獲獎教師進行表彰，納入年度考核計分。
大力營造物理實驗教學(xué)氛圍的方法，是漸進式的，方法簡單，便于操作，但需要漫長的時間過程。
3.3.推行“物理課專用教室”。
物理學(xué)是一門實驗科學(xué)，學(xué)習(xí)物理知識需要從實驗探究入手。所以，要能所有的物理課都在實驗室里上課，即上物理課的教室就是實驗室，實驗室就是教室，教師邊講課邊實驗，邊實驗邊講課，學(xué)生邊學(xué)習(xí)邊實驗，邊實驗邊學(xué)習(xí)，這樣的學(xué)習(xí)環(huán)境，不僅使學(xué)生學(xué)習(xí)到了物理知識，同時也培養(yǎng)了操作技能和創(chuàng)造能力。
實施“物理課專用教室”的方法是最理想的方法，但需要足夠數(shù)量的實驗室和配備足夠數(shù)量的實驗儀器。
綜上所述，只有各方面形成共識，齊心協(xié)力，把物理教學(xué)真正移到以實驗為基礎(chǔ)上來，物理實驗教學(xué)的現(xiàn)狀才能得到改變。
以往的教學(xué)比較注重的是實驗前的準備和實驗中的操作，而忽視了實驗后的反思和總結(jié)。教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生進行反思，對進一步理解實驗、深化實驗、完善實驗起者重要的作用。通過反思可總結(jié)實驗規(guī)律，優(yōu)化實驗方案，創(chuàng)新實驗設(shè)計，揭示實驗本質(zhì)，增強實驗效果。那么，物理實驗之后應(yīng)反思些什么呢？
1、反思實驗原理
圍繞實驗原理進行反思，可變通實驗原理公式，使實驗方案更為簡潔，實驗結(jié)果更為準確。例如，“測量滑輪組機械效率”實驗原理公式是η＝Gh/Fs，需用彈簧測力計測出重物的重力G，繩子自由端的拉力F，用刻度尺測出重物提升的高度h，繩子末端移動的距離s。若反思一下實驗原理公式可變通為：η= Gh/Fs=Gh/Fnh=G/nF 此時可只需用彈簧測力計測出重物的重力G，繩子自由端的拉力F，觀察承擔物重的繩子的段數(shù)，即可方便地測出滑輪組的機械效率。
2、反思實驗方法
引導(dǎo)學(xué)生思維求異，尋求多種實驗方案，然后對實驗方法進行反思，找出其特點和不足，從而優(yōu)化實驗方案，選取最佳策略。例如“測鹽水密度”實驗時，學(xué)生可探求以下多種方法。方法一：⑴ 用天平稱出空燒杯的質(zhì)量m1 ⑵ 燒杯內(nèi)倒入鹽水稱出總質(zhì)量m2 ⑶ 把燒杯內(nèi)的鹽水全部倒入量筒中，讀出鹽水的體積v ⑷計算：ρ=（m2－m1）/v；方法二：⑴用天平測出燒杯和鹽水的總質(zhì)量m1 ⑵把燒杯內(nèi)的水全部倒入量筒內(nèi)讀出鹽水的體積v ⑶用天平稱出空燒杯的質(zhì)量m2 ⑷計算：ρ=（m1－m2）/v；方法三：⑴用天平稱出空量筒的質(zhì)量m1 ⑵量筒內(nèi)倒入適量的鹽水，讀出鹽水的體積v ⑶用天平稱出量筒和鹽水的總質(zhì)量m2 ⑷計算：ρ=（m2－m1）/v；方法四：⑴用天平測出燒杯和鹽水的總質(zhì)量m1 ⑵把燒杯內(nèi)的鹽水倒入量筒中一部分，讀出鹽水的體積v ⑶用天平稱出燒杯和剩余鹽水的質(zhì)量m2 ⑷計算：ρ=（m1－m2）/v 引導(dǎo)學(xué)生對以上四種方法進行反思，方法一中，燒杯內(nèi)鹽水倒入量筒時，燒杯壁上沾有鹽水，使測出的鹽水的體積變小，密度變大；方法二中，燒杯內(nèi)鹽水倒入量筒后，燒杯內(nèi)壁沾有鹽水，用天平稱得空燒杯的質(zhì)量變大 ，算出鹽水的質(zhì)量變小。從而使所求鹽水的密度變小；方法三中，由于量筒高，放在天平上稱量易發(fā)生傾斜、歪倒，容易損壞儀器，不便于操作；方法四棄掉了以上三種方法弊端，使測量簡潔而又準確，確為最佳策略。
3、反思實驗現(xiàn)象
針對學(xué)生實驗過程中觀察到的現(xiàn)象，進行深入地反思，可加深對物理規(guī)律的理解，增強學(xué)生分析判斷能力。例如“組成串、并聯(lián)電路”實驗中，兩燈泡串聯(lián)時發(fā)現(xiàn)一只燈泡亮，另一只燈泡暗，學(xué)生提出疑問：“串聯(lián)電路中各處的電流相等，兩燈泡會同樣亮，怎么會一只亮一只暗呢？”為此，引導(dǎo)學(xué)生進行反思，決定燈泡亮暗的是燈泡的實際功率。根據(jù)P=I2R，串聯(lián)電路中電流相等，功率的大小取決于燈泡電阻的大小。一亮一暗是因為兩只燈泡的電阻不同，亮的燈泡電阻大，暗的燈泡電阻小。如果其中一個燈泡電阻很小，實際功率很小，達不到亮的程度，則出現(xiàn)一亮一滅的現(xiàn)象。通過對上述現(xiàn)象的反思，使學(xué)生加深了對決定燈泡亮暗的是實際功率，而不單是電流或電阻大小的理解。
4、反思實驗規(guī)律
讓學(xué)生在實驗操作的基礎(chǔ)上，觀察實驗現(xiàn)象，分析產(chǎn)生實驗現(xiàn)象的原因，深入反思實驗條件和實驗現(xiàn)象的變化，總結(jié)實驗規(guī)律，加深對知識的理解和應(yīng)用。例如在研究“凸透鏡成像”的實驗中，把蠟燭放在2倍焦距以外，觀察到“倒立縮小的實像”，把蠟燭放在1倍焦距和2倍焦距之間，觀察到“倒立放大的實像”，把蠟燭放在焦點以內(nèi)，觀察到“正立放大的虛像”。根據(jù)上述實驗現(xiàn)象引導(dǎo)學(xué)生反思，可總結(jié)出以下規(guī)律：⑴物體由2倍焦距向焦點移動過程中，像逐漸變大。⑵物距小，像距大，像變大。反之亦成立⑶ 2倍焦距是成放大與縮小像的轉(zhuǎn)折點，1倍焦距是成實像與虛像、正立與倒立的分界點。以上規(guī)律化的知識，學(xué)生印象深刻，為知識的遷移和靈活運用打下了良好的基礎(chǔ)。
5、反思實驗異同點
對多個實驗，可進行聯(lián)系與比較，反思實驗異同點，更易使學(xué)生掌握實驗的本質(zhì)，理解實驗規(guī)律，鞏固知識與技能。例如做過“伏安法測電阻”，“伏安法測電功率” 實驗后，提出以下問題引導(dǎo)學(xué)生反思：⑴兩實驗根據(jù)的原理各是什么？⑵兩實驗的電路圖是怎樣的？⑶兩實驗共同用到的實驗儀器有哪些？⑷兩實驗需要測量的相同物理量是什么？通過以上問題，鼓勵學(xué)生大膽質(zhì)疑，發(fā)表見解，展開討論，分析對比尋找異同點，有效地培養(yǎng)學(xué)生思維的深刻性和批判性。
6、反思實驗注意事項
每一個實驗都有其操作的注意事項，引導(dǎo)學(xué)生圍繞實驗注意事項進行反思，認清錯誤操作的危害，從而規(guī)范學(xué)生的實驗操作，為順利完成實驗奠定了良好的基礎(chǔ)。例如“用電流表測電流”實驗中，注意事項為：正負接線柱接法要正確，電流表串聯(lián)在電路中。讓學(xué)生反思：若正負接線柱接反了會產(chǎn)生什么后果？若電流表并聯(lián)在燈泡的兩端，會造成什么后果？
總上所述，在學(xué)生實驗時，積極引導(dǎo)學(xué)生進行全方位、多角度反思，對深化實驗，完善實驗，拓展實驗，活化實驗，形成實驗操作的技能與技巧有著重要的作用。教學(xué)中，教師注重引導(dǎo)對物理實驗的發(fā)思和總結(jié)，不斷創(chuàng)新實驗教學(xué)，努力提高物理實驗教學(xué)質(zhì)量。
物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科。學(xué)生通過實驗認識物理現(xiàn)象、理解物理概念、驗證物理公式定律、培養(yǎng)觀察能力和動手實踐能力。開放式物理實驗教學(xué)是以學(xué)生為主體,以教師為主導(dǎo)的互動教學(xué),對培養(yǎng)學(xué)生自主探究能力,合作意識,促進學(xué)生物理創(chuàng)新思維的形成具有重大意義。農(nóng)村初中物理教學(xué)因為受學(xué)校實驗儀器設(shè)備、學(xué)校師資力量、學(xué)生動手實踐能力等方面影響,在現(xiàn)實教學(xué)中存在諸多問題。例如,一些邊遠山區(qū)的實驗儀器設(shè)備不能滿足學(xué)生實驗教學(xué)要求,教師為提高學(xué)生的考試成績,往往進行“紙上談兵”式的實驗教學(xué),讓學(xué)生背實驗,這種教學(xué)不利于學(xué)生動手實踐能力和物理科學(xué)素養(yǎng)的提升。針對農(nóng)村初中實驗教學(xué)的現(xiàn)狀,下面結(jié)合案例對農(nóng)村初中開放式物理實驗教學(xué)進行分析探討。
一、教學(xué)背景
農(nóng)村初中物理教學(xué)與城市學(xué)校相比存在以下差異。
1.儀器設(shè)備不足
由于農(nóng)村經(jīng)濟條件與城市的差異,部分農(nóng)村學(xué)校實驗儀器設(shè)備陳舊、數(shù)量不足,不能滿足新課改后的物理實驗教學(xué)對學(xué)生實驗的要求。
2.教師重視不足
由于長期受應(yīng)試教育影響,部分農(nóng)村學(xué)校教師,對物理實驗重視不夠,有的教師為了應(yīng)對考試,采取教師“做”實驗,學(xué)生“背”實驗的教學(xué)模式。學(xué)生通過背記住實驗儀器、步驟、實驗結(jié)論,雖然一樣能考出好成就,但是這樣的教學(xué)只能培養(yǎng)出高分低能的學(xué)生,根本沒有發(fā)揮出物理實驗的應(yīng)有作用。
3.學(xué)生差異較大
與城市學(xué)生相比,農(nóng)村學(xué)生動手能力相對較差,且知識面窄。這就給物理實驗教學(xué)增加了難度。教師要尊重學(xué)生的差異,并通過引導(dǎo),讓學(xué)生大膽實踐,如通過增加家庭實驗、社會實踐活動,培養(yǎng)學(xué)生的物理實驗?zāi)芰涂茖W(xué)素養(yǎng)。
二、教學(xué)特點
開放式物理實驗教學(xué)是對傳統(tǒng)實驗教學(xué)模式的創(chuàng)新性突破。開放式物理實驗教學(xué),是對素質(zhì)教育的一種大膽探索,其教學(xué)目標是培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識和能力的研究型人才,這種教學(xué)方式是建立在學(xué)生主動探索基礎(chǔ)上
的,鼓勵學(xué)生合作學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí),在填鴨式的應(yīng)試教育模式下,課堂是教學(xué)的唯一場所,實驗室是上實驗課的唯一去處,教師設(shè)定的實驗程序也是依據(jù)教材高設(shè)定的,忽略了學(xué)生的發(fā)散思維,創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。
開放式實驗教學(xué)過程中,學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性得到了充分發(fā)揮,能有效培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力。
三、教學(xué)策略
1.營造開放環(huán)境
開放式實驗教學(xué),首先要營造開放的教學(xué)氛圍,教師應(yīng)尊重學(xué)生的主體作用,讓學(xué)生發(fā)揮自主潛能,在實驗教學(xué)中大膽設(shè)想、大膽實踐。避免教師“照本宣科”,學(xué)生“依樣畫葫蘆”的實驗教學(xué)模式。在教學(xué)中,教師可通過問題引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作探究,讓學(xué)生在開放的氛圍中學(xué)習(xí),這樣可以提高實驗教學(xué)質(zhì)量。
2.自制儀器教具
自制儀器設(shè)備,一方面能充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造性,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,另一方面也能解決農(nóng)村初中物理教學(xué)儀器設(shè)備不足的問題。例如,在學(xué)習(xí)了連通器原理之后,可要求學(xué)生用廢舊的飲料瓶、輸液器制作連通器;學(xué)習(xí)了杠桿原理后,讓學(xué)生自己動手制作天平、桿秤、大力鉗、蹺蹺板等。
3.創(chuàng)設(shè)生活情境
物理來源于生活,同時又應(yīng)用于生活。在開放式實驗教學(xué)中,通過生活情境的創(chuàng)設(shè),能豐富實驗教學(xué)內(nèi)容,有效幫助學(xué)生理解物理現(xiàn)象。例如,在進行水的三態(tài)變化教學(xué)中,我以冰糕“出汗”、冰糕熔化進行演示實驗,并向?qū)W生提出“夏天的冰糕為什么‘出汗’”、“冬天的井水、泉水為什么‘冒熱氣’”、“為什么冬天戴眼鏡進屋時,眼鏡片上會出現(xiàn)水汽”等問題。這些問題來源于生活,能有效幫助學(xué)生理解相關(guān)的物理知識,從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。
4.神奇魔術(shù)實驗
物理實驗中充滿神奇,通過設(shè)計小魔術(shù)能引發(fā)學(xué)生的好奇心,從而調(diào)動學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性,使學(xué)生全身心地融入課堂。例如,在講氣體的壓強時,可設(shè)計“會吃雞蛋的瓶子”的小實驗。
實驗材料:剛煮熟的雞蛋、一個塑料瓶、一壺熱水。
實驗步驟:
(1)首先在細口塑料瓶(耐高溫)中到入開水;
(2)將剛煮熟的雞蛋剝?nèi)?
(3)把塑料瓶中的熱水倒掉;
(4)將雞蛋放在細口瓶的瓶口上。
實驗現(xiàn)象:雞蛋被吸入瓶中。
實驗結(jié)束后,學(xué)生充滿好奇。為什么雞蛋能鉆進細口瓶中?是誰給它神奇的力量?為了給學(xué)生揭開這種現(xiàn)象的神秘面紗,可不失時機地導(dǎo)入《空氣的壓強》。因為一個小小的魔術(shù),讓課堂變得妙趣橫生。為了進一步激發(fā)學(xué)生的好奇心,可結(jié)合生活實際,讓學(xué)生尋找生活中的壓強問題,為此將全班學(xué)生分成若干個小組,各小組展開競賽,讓學(xué)生利用所學(xué)知識自行設(shè)計小實驗。通過課堂小魔術(shù)導(dǎo)入,及課后開放性實驗設(shè)計,實驗教學(xué)收到很好的效果。
5.設(shè)計家庭實驗
開放式實驗教學(xué),打破了傳統(tǒng)的物理實驗教學(xué)模式,并將實驗教學(xué)延伸到生活實踐中。初中物理新課程增加了課后實驗,讓學(xué)生在生活中發(fā)現(xiàn)物理問題,尋找實驗材料,自行設(shè)計物理實驗。例如,在學(xué)習(xí)了光的折射與散射后,可安排學(xué)生課后自行設(shè)計實驗,驗證光的色散。同學(xué)們各顯其能,充分利用生活中的實驗材料,有的學(xué)生利用碎玻璃條黏結(jié)自制三棱鏡,利用三棱鏡進行光的散射實驗;而有的學(xué)生利用一盆水、一面鏡子,將光的折射與散射結(jié)合起來,讓太陽光照到鏡子上,然后將鏡子反射的光照射到水盆中,水盆中的水再將鏡子的折射光反射到墻上,發(fā)現(xiàn)墻上出現(xiàn)彩虹一樣的顏色。因為家庭實驗簡單易行,不受實驗材料、實驗空間、時間的限制,隨時都可以做。家庭小實驗是一種完全自主開放的實驗,能充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的有效性。
6.組織社會實踐
社會是開放的大課堂,生活中的物理現(xiàn)象無處不在,教師可通過組織學(xué)生進行社會實踐活動,豐富學(xué)生生活,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生的社會實踐能力。一些邊遠山區(qū),學(xué)生家中沒有空調(diào)、沒有冰箱,但他們利用自己的智慧,一樣能享受到夏日的清涼。如利用周末時間組織學(xué)生去農(nóng)家小院,體驗夏日清涼。院中一個壓水井,學(xué)生可以體驗剛從井中提取的水特別涼。我們走進地窖,一股涼風從地下襲來,明顯感覺到地窖的溫度比外面低十多度。有的學(xué)生提出了問題:“為什么井水和地窖都是冬暖夏涼?”經(jīng)過一番辯論后,學(xué)生認識到“冬暖夏涼”是我們自身對氣溫變化的感知。農(nóng)民朋友向我們講,其實井水的溫度和地窖的溫度,在冬天和夏天的溫度基本是一致的,只是因為和外部溫度差距太大,我們才感覺到“冬暖夏涼”。農(nóng)民把地窖當成天然的冰箱,把蔬菜水果放在地窖中保鮮。通過生活實踐活動,學(xué)生在開放的環(huán)境中,輕松學(xué)習(xí)物理知識,提高了學(xué)習(xí)物理的興趣。
四、結(jié)束語
開放式教學(xué)促進師生關(guān)系的和諧,提高了教師教學(xué)能力,讓學(xué)生在開放的物理實驗中找到了學(xué)習(xí)的樂趣,也解決了農(nóng)村學(xué)校實驗教學(xué)儀器不足的問題,培養(yǎng)了學(xué)生的動手能力、激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)造性思維。
隨著經(jīng)濟的發(fā)展，科技的日新月異，知識在社會生活和社會發(fā)展中的含量越來越高，而以知識為基礎(chǔ)的知識經(jīng)濟越 來越受到世人矚目。決定個人命運的主要因素，也已不再是掌握知識的多少，而在于更新知識創(chuàng)造知識的能力的大小 。創(chuàng)新教育是以培養(yǎng)創(chuàng)新精神和能力為基本價值取向的教育，它能夠使學(xué)習(xí)者通過對已有知識的學(xué)習(xí)，了解前人是怎樣解決具體問題的，從而模擬前人解決問題的思考方式，在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上積累經(jīng)驗，拓展視野，孕育創(chuàng)新。也就是說創(chuàng)新教育要求學(xué)生學(xué)習(xí)的是解決問題的方式方法，而不僅僅是知識的本身。因此，創(chuàng)新教育不應(yīng)只是一個時髦而響亮的口號，而應(yīng)落在工作的實處。
創(chuàng)新是事物發(fā)展過程中量的積累，是量變過程。同時創(chuàng)新又是創(chuàng)造，是事物的突變，是一個全新事物和方法，是事物發(fā)展過程中的質(zhì)變。物理的實驗教學(xué)能夠很好的體現(xiàn)這一質(zhì)變過程。我們下面就在初中物理實驗教學(xué)中來探索創(chuàng)新教育的具體實施。
一、更新實驗教學(xué)的思路
創(chuàng)新不是憑空的胡編亂造，而是通過對客觀事物的觀察、分析、總結(jié)，在客觀事實的基礎(chǔ)上來得到前人沒有得到的結(jié)果結(jié)論，或者是用前人的正確結(jié)論創(chuàng)建新的領(lǐng)域。如果把創(chuàng)新等同于建造空中樓閣，那是對創(chuàng)新的一個歪曲，是非常容易誤入唯心主義的泥潭的。
物理就是以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，也就是物理的定義、定理、規(guī)律、定律都建立在大量的實驗和實踐活動中，那么我們所說的實驗也就不僅僅局限于現(xiàn)行初中物理教科書中所安排的十九個學(xué)生分組實驗，兩百一十一個演示實驗和若干課外小實驗。我們的實驗教學(xué)可以在課上，也可以在課下；可以使用實驗室所配備的器材，也可以自備自制教具，甚至可以使用我們?nèi)粘Ｉ钪械默F(xiàn)有物品，經(jīng)常用學(xué)生身邊的物品做實驗，如用鉛筆和小刀做壓強實驗，用雪碧瓶做液體壓強與深度關(guān)系的實驗，用汽水瓶做大氣壓實驗用眼藥瓶做物體的浮沉實驗，用水和玻璃做光的色散實驗等，這些器材學(xué)生更熟悉，更有利于使學(xué)生明白物理就在身邊，物理與生活聯(lián)系非常緊密。而且通過這些課本上沒有出現(xiàn)的器材啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力：大家一起來想一想，還可以用什么來說明我們要知道的內(nèi)容?；蛘?，這種類似的方法我們可以用來解決其他什么問題，等等。調(diào)動學(xué)生剛剛起步的創(chuàng)新的意識和創(chuàng)新的精神。
總之，我們不是為做實驗而做實驗，我們做實驗是學(xué)習(xí)這種研究事物內(nèi)在聯(lián)系，研究問題的方法。
二、實驗教學(xué)方法的改革
1、觀察是創(chuàng)新的前提
觀察是實驗的第一步，也是創(chuàng)新的前提。沒有對客觀事物的認識是談不到創(chuàng)新的。我們在實驗教學(xué)中首先應(yīng)該使學(xué)生知道：所謂觀察就是要有目的地辨明觀察對象的主要特征，注意發(fā)現(xiàn)引起變化的條件和原因，其次,要使學(xué)生了解觀察是要經(jīng)過一定的努力，克服一定的困難，才能發(fā)現(xiàn)問題，才能得到對事物的正確認識和正確的結(jié)論。
需要指出的是：在教學(xué)中應(yīng)該讓學(xué)生知道，觀察事物是科學(xué)方法中提取大量事實的第一步，也是我們要進行任何創(chuàng)造和超越的第一步，我們所需要的不僅僅是大家觀察到的結(jié)果，更重要的是觀察這個活動的本身，觀察在生活中無處不在。比如觀察水的沸騰實驗中要求學(xué)生注意觀察在給水加熱的過程中，能看到什么?在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)同學(xué)討論觀察的方法和應(yīng)注意的問題?？梢蕴崾究吹降牟煌默F(xiàn)象是由不同的原因引起的，但是具體到是哪些原因，應(yīng)該由學(xué)生通過多次的實驗得出一定的結(jié)論，而不是老師在黑板上把各種條件羅列出，再提供給學(xué)生實驗。那樣做實際限制了學(xué)生的思維，是不利于學(xué)生形成創(chuàng)新思維的。
2、實驗，在學(xué)習(xí)中創(chuàng)新。
人們的許多物理知識是通過觀察和實驗認真地加以思索和總結(jié)得到的。如對于彩虹，自然界在特定雨天后才能看到，平時看不到。在序言中教學(xué)中用三棱鏡做光的色散實驗讓彩虹出現(xiàn)在教室里, 使學(xué)生感到新奇，通過這段教學(xué)師生共同討論，形成共識，知道什么是實驗。實驗就是在人工控制條件下使物理現(xiàn)象重復(fù)出現(xiàn)供人們觀察的工作。通過實驗，能夠?qū)ξ锢硎聦崼@得具體的明確的認識，有助于理解物理概念和規(guī)律。那么在這里學(xué)習(xí)的就不是色散的知識，更重要的學(xué)習(xí)了這種探索事實根本的方法——實驗。
實驗中要有實事求是的科學(xué)態(tài)度。教育學(xué)生每做一個實驗應(yīng)該：了解實驗?zāi)康?，正確使用儀器，作必要的記錄，得出相應(yīng)的結(jié)論整理好實驗器材。根據(jù)實驗觀察到的現(xiàn)象和結(jié)果得出結(jié)論，做出正確的實驗報告。向?qū)W生適當介紹一些物理學(xué)大師所做的物理實驗以及所取得的成績，而在以后的學(xué)習(xí)中能夠運用這些方法來探索知識。
3、重視方法的總結(jié)，動手動腦
科學(xué)方法提出這樣幾個步驟：收集大量資料，證據(jù)；總結(jié)分析；得出結(jié)論；提出意見和建議。實驗做完了，結(jié)果出來了，我們的實驗是不是就結(jié)束了？沒有。應(yīng)用才是我們的最終目的，這也完全符合唯物主義方法論中關(guān)于從實踐到理論再由理論到實踐的辨證原則。
當學(xué)生做了基本實驗后，教師應(yīng)當對學(xué)生實驗提出較高層次的要求－－做驗證性的和設(shè)計性的實驗。比如在做完測平均速度的實驗后應(yīng)該總結(jié)實驗時所采用的物理方法：控制變量的方法，這種方法在物理的實驗中是最常用的，是應(yīng)該掌握的。這樣在學(xué)完密度知識后根據(jù)實驗室所能提供的器材可以要求學(xué)生解決如何測金屬塊的密度問題，學(xué)生可以根據(jù)控制變量的方法提出設(shè)計方案，也可以提出一些具體問題，自己設(shè)計實驗方法進行實驗。這不僅對前面知識的應(yīng)用，也是一種對物理方法的使用。
運用現(xiàn)有的知識內(nèi)容推論后面的學(xué)習(xí)內(nèi)容是一種物理研究的思路，更是學(xué)生應(yīng)該掌握的物理方法之一。在這個研究的過程中也更容易有新的突破。在做固體融化的實驗過程中（直接加熱），開始的實驗結(jié)論和課本上總是不一致，學(xué)生甚至考慮了推翻課本的大膽想法。在引導(dǎo)學(xué)生考慮小學(xué)學(xué)習(xí)的熱平衡的知識后，就有學(xué)生考慮是不是加熱不均勻的問題，通過討論，最終使用了水浴的方法來解決了問題，結(jié)論與課本基本一致。這就是運用來探討新知識新方法，在探討中學(xué)生也品嘗到了成功的喜悅。
三、實驗教學(xué)評價中的新意識
教師對教學(xué)目標的完成情況進行評估，為制訂下一個目標做準備，這是一個學(xué)科目標的結(jié)束。如果說學(xué)生 已經(jīng)掌握了知識的重點、難點，形成了相應(yīng)的技能技巧，那么教師應(yīng)該對學(xué)生學(xué)習(xí)過程進行總結(jié)，學(xué)生掌握了 什么，超越了什么？誰做得最好，由教師和學(xué)生總結(jié)這個的經(jīng)驗，從而形成再創(chuàng)新能力，這個環(huán)節(jié)是必不可少的。
在以往的教學(xué)評價當中，往往是以學(xué)生的一次次考試的成績來評價每一個學(xué)生，在具有創(chuàng)新意識的 教育教學(xué)過程中，這個評價方法自然也應(yīng)該有所改進，而實驗教學(xué)的評價似乎成了其中的重點。新的評價觀點不僅僅應(yīng)該看到學(xué)生在操作實驗中的熟練程度、準確程度，更應(yīng)該重視實驗中解決問題的能力。由于這種評價還在起步當中，在實際操作時就更應(yīng)該努力避免死板缺乏創(chuàng)造力的觀點(文秘站:)，這也是我們努力的方向之一。
總之,創(chuàng)新教育能使學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí),開發(fā)智力提高素質(zhì), 增加了鍛煉的機會,增強了適應(yīng)社會發(fā)展的意識。而其在物理實驗教學(xué)中的具體實施，也會給我們培養(yǎng)大量的適應(yīng)現(xiàn)代化社會需要的人材提供一個可行的方式方法。
搞好實驗教學(xué)是全面提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要途徑,也是利用和開發(fā)課程資源的表現(xiàn)。怎樣更好地開發(fā)和利用實驗資源呢?筆者結(jié)合自己實際教學(xué)略談三點,希望老師們提出意見。
一、挖掘?qū)嶒炇屹Y源,提高實驗器材的利用率
1.開放實驗室,增加學(xué)生實驗次數(shù)。
要充分地開發(fā)和利用實驗室的豐富課程資源,必須改變實驗室的封閉式管理狀態(tài),通過建立開放性實驗室鼓勵學(xué)生主動利用實驗儀器進行各種探究活動。探究題目可來源于教材或課外習(xí)題,根據(jù)題目猜想假設(shè)、制定計劃、選擇器材、進行實驗、分析論證、評估交流,讓學(xué)生自由探究。這一活動對突破教學(xué)難點和提高學(xué)生探究能力大有裨益。
2.開發(fā)實驗器材,力爭做到一物多用。
如何能充分利用實驗室現(xiàn)有的實驗器材,讓實驗器材的性價比更高,這是新課改對實驗老師提出的新課題。在教育教學(xué)中,我們開動腦筋,不斷嘗試將實驗室里的器材加以組合或開發(fā),可以讓一個器材完成更多的實驗探究。比如:試管,我們可以充分發(fā)揮試管在教育教學(xué)中的作用,利用試管探究音調(diào)問題。用嘴對著空試管吹,讓其發(fā)聲,再在試管中加一些水,再對著試管口吹氣,讓學(xué)生去體會聲音的不同,從而去感覺音調(diào);在學(xué)氣壓強的時候,可以做“大小試管”的實驗(圖1),讓學(xué)生體會大氣壓強的存在。在學(xué)習(xí)浮力的時候,可以利用試管制作浮沉子(圖2)演示上浮、懸浮、下沉。還可以制作潛水艇模型演示潛水艇原理(圖3);再如:激光筆和平面鏡是用來探究光的反射規(guī)律的,我們還可以用它改變光傳播路徑的功能將桌面發(fā)生的微小形變加以放大(圖4),使學(xué)生看的更清楚。以上實例說明其實只要我們開動腦筋、多思考、充分利用實驗器材,開發(fā)更多的實驗,讓實驗器材可以發(fā)揮更大的作用。
二、挖掘生活資源,體會生活處處皆物理
1.用身體做實驗。
身體是學(xué)生自身的物理實驗資源,每個人都有且不受時間、地點的影響,隨時隨地可以進行。通過切身的體驗更能加深理解所學(xué)知識。例如:在研究聲音產(chǎn)生的條件時,可讓學(xué)生用手摸自己發(fā)聲時聲帶的振動;在學(xué)習(xí)杠桿的應(yīng)用時,可讓學(xué)生用手拿字典,感受費力杠桿省距離;在研究摩擦力的時候,可讓學(xué)生兩手心相對,感受兩手滑動時摩擦力的存在。通過增加兩手的壓力,感受摩擦力的變化;學(xué)習(xí)做功改變物體內(nèi)能時,可讓學(xué)生雙手互相搓一搓,體會溫度變化;學(xué)習(xí)氣體壓強與體積的關(guān)系時,讓學(xué)生吸氣和呼氣體會體積變化等等。實驗簡單,又加深印象,一舉兩得。
2.用生活、學(xué)習(xí)用品做實驗。
用日常器具做實驗,簡便、直觀、原理單一,有利于提高學(xué)生的實驗技能和創(chuàng)新意識。在實際教學(xué)中我力爭壇壇罐罐當儀器,拼拼湊湊做實驗。例如用生活用品做實驗:用飯盆研究聲音產(chǎn)生的原因;用尺做實驗說明弦樂器的音調(diào)與長度的關(guān)系;用塑料尺研究摩擦起電;用手表的鬧鐘功能研究材料的隔聲性能;用美術(shù)課用的顏料研究顏料的混合;用易拉罐研究小孔成像;用小鋼勺研究凸面鏡和凹面鏡的成像規(guī)律;用籃球、足球、乒乓、研究日食、月食;用玻璃水杯研究凸透鏡的會聚作用和慣性;近視眼鏡研究凹透鏡的成像;塑料尺觀察光的折射;音樂卡研究電路的組成等等。再如用學(xué)習(xí)用品做實驗:學(xué)習(xí)流體壓強與哪些因素有關(guān)時,可以讓學(xué)生拿兩張白紙做實驗;學(xué)習(xí)慣性時可以用小紙條和鋼筆帽做實驗;學(xué)習(xí)壓力作用效果時,可以用手抵住削尖的鉛筆兩端來感受面積不同效果不同;學(xué)習(xí)滑動摩擦和滾動摩擦?xí)r,可利用幾根鉛筆放在文具盒下面拉動文具盒體會相同條件下滾動摩擦小于滑動摩擦等等。
三、開展自制教具活動,培養(yǎng)師生創(chuàng)新能力
新課程標準對實驗、探究、實踐活動提出了更高、更新的要求。學(xué)校實驗器材配置雷同、整齊劃一,不利于教師個性化教學(xué),同時學(xué)生的個性發(fā)展也受到了極大限制。所以我與學(xué)生,群策群力,大力開展自制教具活動。例如:在研究阿基米德原理的實驗中,需要用溢水杯來完成實驗,但由于實驗室溢水杯數(shù)量很少,分組實驗的可能性極小,這樣我動員學(xué)生自制溢水杯。學(xué)生找來易拉罐和氣嘴,做出很有實用價值的溢水杯,不但解決了難題而且提高學(xué)生動手能力。再如:在學(xué)習(xí)電磁繼電器時,課本上沒有安排什么相應(yīng)實驗,學(xué)生分析和接受起來有一定的難度。為此我指導(dǎo)學(xué)生利用廢舊起輝器中的雙金屬片(受熱彎曲)、紅綠發(fā)光二極管、電磁繼電器、電源計了一個火災(zāi)自動報警器來演示電磁繼電器電路的工作情況(電路圖如圖5)。制作完成后,把該裝置分別放在各班教室,讓學(xué)生們課下自己觀察、實驗,極大地激發(fā)學(xué)生的熱情,同時制作者也有一種成就感。這一舉措備受廣大學(xué)生的青睞。
有些課本上的實驗按課本上的裝置來操作很難完成,這樣我就和學(xué)生一起研究如何改進實驗裝置,設(shè)計出新的教具,順利完成實驗。如:“探究摩擦力大小與哪些因素有關(guān)”的實驗是初中物理教學(xué)中的重點實驗,該實驗絕大多數(shù)教師采取講實驗的方式進行教學(xué),因為實驗過程中要求勻速拉動彈簧測力計,只有這樣物體在水平方向上才受平衡力,摩擦力才等于拉力,而實際操作中很難實現(xiàn)勻速拉動,成功的可能性非常小。
搞好實驗教學(xué)是全面提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要途徑,也是利用和開發(fā)課程資源的表現(xiàn)。怎樣更好地開發(fā)和利用實驗資源呢?筆者結(jié)合自己實際教學(xué)略談三點,希望老師們提出意見。
一、挖掘?qū)嶒炇屹Y源,提高實驗器材的利用率
1.開放實驗室,增加學(xué)生實驗次數(shù)。
要充分地開發(fā)和利用實驗室的豐富課程資源,必須改變實驗室的封閉式管理狀態(tài),通過建立開放性實驗室鼓勵學(xué)生主動利用實驗儀器進行各種探究活動。探究題目可來源于教材或課外習(xí)題,根據(jù)題目猜想假設(shè)、制定計劃、選擇器材、進行實驗、分析論證、評估交流,讓學(xué)生自由探究。這一活動對突破教學(xué)難點和提高學(xué)生探究能力大有裨益。
2.開發(fā)實驗器材,力爭做到一物多用。
如何能充分利用實驗室現(xiàn)有的實驗器材,讓實驗器材的性價比更高,這是新課改對實驗老師提出的新課題。在教育教學(xué)中,我們開動腦筋,不斷嘗試將實驗室里的器材加以組合或開發(fā),可以讓一個器材完成更多的實驗探究。比如:試管,我們可以充分發(fā)揮試管在教育教學(xué)中的作用,利用試管探究音調(diào)問題。用嘴對著空試管吹,讓其發(fā)聲,再在試管中加一些水,再對著試管口吹氣,讓學(xué)生去體會聲音的不同,從而去感覺音調(diào);在學(xué)氣壓強的時候,可以做“大小試管”的實驗(圖1),讓學(xué)生體會大氣壓強的存在。在學(xué)習(xí)浮力的時候,可以利用試管制作浮沉子(圖2)演示上浮、懸浮、下沉。還可以制作潛水艇模型演示潛水艇原理(圖3);再如:激光筆和平面鏡是用來探究光的反射規(guī)律的,我們還可以用它改變光傳播路徑的功能將桌面發(fā)生的微小形變加以放大(圖4),使學(xué)生看的更清楚。以上實例說明其實只要我們開動腦筋、多思考、充分利用實驗器材,開發(fā)更多的實驗,讓實驗器材可以發(fā)揮更大的作用。
二、挖掘生活資源,體會生活處處皆物理
1.用身體做實驗。
身體是學(xué)生自身的物理實驗資源,每個人都有且不受時間、地點的影響,隨時隨地可以進行。通過切身的體驗更能加深理解所學(xué)知識。例如:在研究聲音產(chǎn)生的條件時,可讓學(xué)生用手摸自己發(fā)聲時聲帶的振動;在學(xué)習(xí)杠桿的應(yīng)用時,可讓學(xué)生用手拿字典,感受費力杠桿省距離;在研究摩擦力的時候,可讓學(xué)生兩手心相對,感受兩手滑動時摩擦力的存在。通過增加兩手的壓力,感受摩擦力的變化;學(xué)習(xí)做功改變物體內(nèi)能時,可讓學(xué)生雙手互相搓一搓,體會溫度變化;學(xué)習(xí)氣體壓強與體積的關(guān)系時,讓學(xué)生吸氣和呼氣體會體積變化等等。實驗簡單,又加深印象,一舉兩得。 2.用生活、學(xué)習(xí)用品做實驗。
用日常器具做實驗,簡便、直觀、原理單一,有利于提高學(xué)生的實驗技能和創(chuàng)新意識。在實際教學(xué)中我力爭壇壇罐罐當儀器,拼拼湊湊做實驗。例如用生活用品做實驗:用飯盆研究聲音產(chǎn)生的原因;用尺做實驗說明弦樂器的音調(diào)與長度的關(guān)系;用塑料尺研究摩擦起電;用手表的鬧鐘功能研究材料的隔聲性能;用美術(shù)課用的顏料研究顏料的混合;用易拉罐研究小孔成像;用小鋼勺研究凸面鏡和凹面鏡的成像規(guī)律;用籃球、足球、乒乓、研究日食、月食;用玻璃水杯研究凸透鏡的會聚作用和慣性;近視眼鏡研究凹透鏡的成像;塑料尺觀察光的折射;音樂卡研究電路的組成等等。再如用學(xué)習(xí)用品做實驗:學(xué)習(xí)流體壓強與哪些因素有關(guān)時,可以讓學(xué)生拿兩張白紙做實驗;學(xué)習(xí)慣性時可以用小紙條和鋼筆帽做實驗;學(xué)習(xí)壓力作用效果時,可以用手抵住削尖的鉛筆兩端來感受面積不同效果不同;學(xué)習(xí)滑動摩擦和滾動摩擦?xí)r,可利用幾根鉛筆放在文具盒下面拉動文具盒體會相同條件下滾動摩擦小于滑動摩擦等等。
三、開展自制教具活動,培養(yǎng)師生創(chuàng)新能力
新課程標準對實驗、探究、實踐活動提出了更高、更新的要求。學(xué)校實驗器材配置雷同、整齊劃一,不利于教師個性化教學(xué),同時學(xué)生的個性發(fā)展也受到了極大限制。所以我與學(xué)生,群策群力,大力開展自制教具活動。例如:在研究阿基米德原理的實驗中,需要用溢水杯來完成實驗,但由于實驗室溢水杯數(shù)量很少,分組實驗的可能性極小,這樣我動員學(xué)生自制溢水杯。學(xué)生找來易拉罐和氣嘴,做出很有實用價值的溢水杯,不但解決了難題而且提高學(xué)生動手能力。再如:在學(xué)習(xí)電磁繼電器時,課本上沒有安排什么相應(yīng)實驗,學(xué)生分析和接受起來有一定的難度。為此我指導(dǎo)學(xué)生利用廢舊起輝器中的雙金屬片(受熱彎曲)、紅綠發(fā)光二極管、電磁繼電器、電源計了一個火災(zāi)自動報警器來演示電磁繼電器電路的工作情況(電路圖如圖5)。制作完成后,把該裝置分別放在各班教室,讓學(xué)生們課下自己觀察、實驗,極大地激發(fā)學(xué)生的熱情,同時制作者也有一種成就感。這一舉措備受廣大學(xué)生的青睞。
有些課本上的實驗按課本上的裝置來操作很難完成,這樣我就和學(xué)生一起研究如何改進實驗裝置,設(shè)計出新的教具,順利完成實驗。如:“探究摩擦力大小與哪些因素有關(guān)”的實驗是初中物理教學(xué)中的重點實驗,該實驗絕大多數(shù)教師采取講實驗的方式進行教學(xué),因為實驗過程中要求勻速拉動彈簧測力計,只有這樣物體在水平方向上才受平衡力,摩擦力才等于拉力,而實際操作中很難實現(xiàn)勻速拉動,成功的可能性非常小。
物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科,其理論規(guī)律都建立在實驗的基礎(chǔ)之上.有效開展實驗教學(xué)可以激發(fā)學(xué)生探索物理的興趣,加深學(xué)生對物理知識的理解.實際教學(xué)中,很多教師以演示類或驗證性實驗為主,局限了實驗教學(xué)的模式,不能充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性,不能有效培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力,教學(xué)效果并不顯著.本文從改變教學(xué)模式、加強學(xué)生實驗、引導(dǎo)實驗設(shè)計、開展課外活動等方面談在實驗教學(xué)中落實創(chuàng)新教育的一點體會.
一、改變教學(xué)模式,激活學(xué)生思維
演示性實驗和驗證性實驗一直是傳統(tǒng)實驗教學(xué)所固有的教學(xué)模式,實驗時,學(xué)生總是在教師一個口令一個動作的具體指導(dǎo)下完成實驗學(xué)習(xí),致使實驗教學(xué)總是以教師為主,學(xué)生思維得到束縛,創(chuàng)新能力得不到有效培養(yǎng).因此,教師應(yīng)改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式,增加探究性實驗,引導(dǎo)學(xué)生自主探究,提高教學(xué)效果.例如,教學(xué)中的“歐姆定律”:“探究電流與電壓、電阻的關(guān)系”時,教師可以讓學(xué)生分組討論:(1)猜想電流與電壓、電阻的關(guān)系是什么?(2)采用什么樣的實驗方法,為什么要用這樣的方法?我們學(xué)過的實驗還有哪些用此方法?(3)如何設(shè)計實驗方案:①實驗需要的器材?②如何設(shè)計實驗步驟?③如何設(shè)計表格記錄數(shù)據(jù)?④如何用圖像法分析數(shù)據(jù)并歸納得出實驗結(jié)論?老師要讓各組學(xué)生討論出每組的實驗方案并指出實驗要注意的問題是什么?指出各個器材在實驗中的用途,最后老師與學(xué)生共同探討出最好的實驗方案,對于每組同學(xué)的方案老師可以指導(dǎo)學(xué)生指出對方的不足或錯誤及如何改進.這樣的實驗課堂,既能發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用,又能充分調(diào)動學(xué)生的主體地位;既可以打破傳統(tǒng)僵化的教學(xué)模式,用電流、電壓和電阻之間的奇妙關(guān)系來激發(fā)學(xué)生的求知欲,可以大大激活學(xué)生思維,為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力墊下良好的基礎(chǔ).
二、加強學(xué)生動手操作,提高學(xué)生實驗?zāi)芰?
動手實驗是學(xué)生自主開展實驗學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),也是學(xué)生創(chuàng)新意識形成的基本過程,對提高實驗課教學(xué)效果,培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)有著積極的促進作用.因此,教師應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生獨立實驗的基本技能和能力,加強學(xué)生的動手練習(xí),促使學(xué)生養(yǎng)成良好的實驗習(xí)慣,為培養(yǎng)學(xué)生實驗創(chuàng)新能力打下基礎(chǔ).例如,教學(xué)“伏安法測電阻”實驗中,教師要先從小處入手,讓學(xué)生討論電路中電流表和電壓表的連接方法和使用特征,引導(dǎo)學(xué)生通過歐姆定律的估算法,確保實驗時選擇合適的量程,并讓學(xué)生對比歐姆定律的實驗電路圖找出兩實驗的異同點.促使學(xué)生掌握基本的實驗?zāi)芰?這樣學(xué)生在學(xué)習(xí)和探索電學(xué)實驗時就可以在一定程度上拋開課本,不必完全按照課本所要求的實驗方法來動手操作,對促使學(xué)生進行實驗創(chuàng)新有一定的益處.通過這種方法,既可以幫助學(xué)生深化實驗原理,掌握電學(xué)方面的物理知識,又可以通過促使學(xué)生在動手動腦中學(xué)會觀察和思考,提高學(xué)生分析問題和解決實驗問題的能力,繼而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維.
三、自主設(shè)計實驗步驟,激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新意識
傳統(tǒng)實驗教學(xué)中,無論是演示實驗還是學(xué)生實驗,給出的實驗步驟往往是固定和單一的,致使學(xué)生習(xí)慣在教材中尋找實驗方法,按照步驟一點點進行實驗,不利于學(xué)生創(chuàng)新精神的培養(yǎng).為改變這種現(xiàn)象,教師可以有意識地引導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計實驗步驟,給學(xué)生提供更多思維發(fā)展的空間,在不違反實驗基本規(guī)律的前提下讓學(xué)生來設(shè)計具體的實驗步驟,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識.例如,在 “探究物體質(zhì)量和其體積之間關(guān)系”的實驗時,教師可以提出這樣的問題:“我們可以選擇哪些物質(zhì)作為實驗的對象”、“實驗時我們需要哪些工具”、“為了更好地探究物體質(zhì)量和其體積之間的關(guān)系,我們需要哪些實驗步驟”等.學(xué)生根據(jù)教師循序漸進的問題會逐步思考實驗所需的對象、工具以及步驟等,從而對實驗得出一個相對完整的認識,這樣,學(xué)生在實驗時會根據(jù)自己的理解,獨立思考添加一些步驟或工具等,完成探索物體質(zhì)量和體積之間關(guān)系的實驗.通過這種方法,既可以深化學(xué)生對物理基礎(chǔ)知識的理解,又可以引導(dǎo)學(xué)生初步完成實驗設(shè)計,對激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新意識,落實創(chuàng)新教育有積極作用.
四、拓展課外實驗探究,延伸學(xué)生創(chuàng)新精神
實施創(chuàng)新教育不是一蹴而就的,物理課時有限,教材內(nèi)容繁多,簡單地依靠物理實驗課培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力并不實際,因此,教師應(yīng)打破傳統(tǒng)課堂教學(xué)的模式,有意識地開展課外實驗,在引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的同時,為學(xué)生拓展創(chuàng)新平臺,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神,提高教學(xué)效果.如,在教學(xué)“測定鹽水的密度”實驗時,可以組織學(xué)生開展一個“探索測定鹽水密度最好方法”的實驗活動,引導(dǎo)學(xué)生以小組為單位,設(shè)計出自己認為最好的實驗方法,然后讓教師評比哪個小組的方法最好最實用.如,根據(jù)ρ=m/V的原理,使用天平和量筒、燒杯進行測量,討論找出誤差最小的實驗步驟;使用天平、燒杯、水和鹽水,用等積法測量鹽水密度;使用密度計直接測量液體密度的方法;通過彈簧測力計、燒杯、金屬塊、水、鹽水、細線并利用浮力的知識也可以探討出測量方法.通過這些方法,既可以做好課堂教學(xué)的延伸,鞏固學(xué)生知識,又可以以小組活動的形式激發(fā)學(xué)生探索興趣,拓展學(xué)生想象力,有效培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神.
總之,傳統(tǒng)僵化的實驗教學(xué)模式,嚴重束縛了學(xué)生思維能力的發(fā)展,打擊了學(xué)生主動探索的積極性,無法有效落實創(chuàng)新教育.為了激活學(xué)生思維、提高學(xué)生實驗?zāi)芰Α⒓せ顚W(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神,為落實創(chuàng)新教學(xué)打下基礎(chǔ),教師應(yīng)從改變教學(xué)模式、加強學(xué)生動手操作、自主設(shè)計實驗步驟和拓展課外實驗探究等方面入手,改變傳統(tǒng)實驗教學(xué)的方法,在實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神,提高學(xué)生設(shè)計問題、解決問題的能力,激發(fā)學(xué)生主動探索求知的欲望,提高教學(xué)效果.
