創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)展現(xiàn)學(xué)科魅力

摘要：物理實(shí)驗(yàn)是進(jìn)行科學(xué)探究的主要方式，它的功能是其他教學(xué)手段無(wú)法代替的。物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)能有效培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手、觀察、思維等能力。物理教師要注意創(chuàng)設(shè)更多的實(shí)驗(yàn)氛圍和機(jī)會(huì)，創(chuàng)造和諧實(shí)驗(yàn)環(huán)境，創(chuàng)新探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)儀器。恰當(dāng)進(jìn)行信息技術(shù)與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的整合。通過(guò)精心設(shè)計(jì)各種實(shí)驗(yàn)，促使學(xué)生主動(dòng)地學(xué)習(xí)和發(fā)展。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新；中學(xué)物理；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；實(shí)驗(yàn)探究。

物理學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，物理學(xué)實(shí)驗(yàn)是人類認(rèn)識(shí)世界的一種重要活動(dòng)，是進(jìn)行科學(xué)研究的基礎(chǔ)。由于受“應(yīng)試教育”思想的長(zhǎng)期影響。現(xiàn)在中學(xué)物理教學(xué)中存在著一些誤區(qū)，如：輕實(shí)驗(yàn)。重理論；用粉筆畫(huà)上黑板代替實(shí)驗(yàn)；回避難做的實(shí)驗(yàn)：對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器的許多缺點(diǎn)熟視無(wú)睹。不去革新研制；甚至過(guò)分夸大在電腦上制作的課件，以此取代實(shí)驗(yàn)操作，這些做法忽視了物理實(shí)驗(yàn)的重要作用。《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》指出：科學(xué)探究既是學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)。又是重要的教學(xué)方式之一。強(qiáng)調(diào)將學(xué)習(xí)重心從過(guò)分強(qiáng)調(diào)知識(shí)的傳承和積累向知識(shí)的探究過(guò)程轉(zhuǎn)化，從學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí)向主動(dòng)獲取知識(shí)轉(zhuǎn)化，從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和敢于創(chuàng)新的探索精神。如何按《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》的要求將物理實(shí)驗(yàn)有機(jī)地與教學(xué)內(nèi)容結(jié)合起來(lái)，我作了一些探索和嘗試。下面僅談一些自己的做法與體會(huì)，與大家共同交流。

1 創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)氛圍。創(chuàng)造和諧的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。引導(dǎo)學(xué)生自主探究

教育心理學(xué)有關(guān)研究成果表明：心理安全和心理自由是創(chuàng)造性產(chǎn)生和發(fā)展的基本條件。每個(gè)學(xué)生都有很強(qiáng)實(shí)驗(yàn)操作興趣和表現(xiàn)自我的欲望。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中盡量刨設(shè)積極自由的情感境界和實(shí)驗(yàn)氛圍，使課堂上全體學(xué)生在科學(xué)情趣的引導(dǎo)下，個(gè)個(gè)成為投人科學(xué)研究的主角。比如，在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中，我們總是過(guò)分強(qiáng)調(diào)安全問(wèn)題，絕對(duì)不允許“短路”情況發(fā)生，甚至恐嚇學(xué)生說(shuō)如果短路了會(huì)發(fā)生爆炸，但是如果有些學(xué)生在好奇心的驅(qū)使下。特別想試一試短路的現(xiàn)象，而且付諸行動(dòng)，導(dǎo)致電池或?qū)Ь€發(fā)燙甚至電池冒煙，此時(shí)大可不必對(duì)學(xué)生加以訓(xùn)斥，而正可以因勢(shì)利導(dǎo)，讓所有學(xué)生見(jiàn)識(shí)到短路現(xiàn)象，同時(shí)進(jìn)行安全教育和環(huán)保教育。在此浪費(fèi)一節(jié)電池、違反一次規(guī)定，比起學(xué)生通過(guò)親身體驗(yàn)獲得安全意識(shí)，不能說(shuō)是得不償失。尊重學(xué)生屬于自己的體驗(yàn)。讓他們走進(jìn)自己的生活世界，體驗(yàn)生活，體驗(yàn)社會(huì)，即使是失敗，也可能成為學(xué)生終身受益無(wú)窮的財(cái)富。

在探究“凸透鏡成像的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，一上課我就讓學(xué)生尋找點(diǎn)燃的蠟燭在光屏上清晰的像，看誰(shuí)先找到。不再如以往強(qiáng)調(diào)如何使用光具座。如何調(diào)節(jié)燭焰、透鏡、光屏的位置等等，在沒(méi)有任何條件限制的情況下。學(xué)生興致盎然，各顯神通，很快就有人發(fā)出歡呼，他們找到蠟燭的像了!(我肯定他們的成果。同時(shí)要求他們描述像的特點(diǎn)，并鼓勵(lì)繼續(xù)尋找其他的像)。接著，又有更多的同學(xué)找到了像，而且發(fā)現(xiàn)他們找到的像有的放大，有的縮小，有的很近，有的很遠(yuǎn)，有的同學(xué)甚至將像投影在墻壁上或天花板上，這時(shí)候，同學(xué)們活躍極了，他們相互指導(dǎo)和幫助，互相介紹成功的經(jīng)驗(yàn)，更有甚者挨個(gè)作指導(dǎo)。最后，基本每個(gè)同學(xué)都找到了蠟燭的不同特征的像。在此基礎(chǔ)上，學(xué)生很自然的心生疑問(wèn)：為什么會(huì)有不同的像?在什么情況下成放大(或縮小)的像?為什么像是倒立的?能成正立的像嗎?我趁機(jī)引導(dǎo)學(xué)生移動(dòng)透鏡或光屏，關(guān)注物體或像到透鏡的距離，成放大(或縮小)像的條件，試著尋找出其中規(guī)律。學(xué)生經(jīng)過(guò)比較討論，有同學(xué)能夠描述出諸如：像離透鏡較遠(yuǎn)時(shí)。像較大的規(guī)律。讓先找到規(guī)律的同學(xué)介紹他們的探究方法、現(xiàn)象和結(jié)論，全班同學(xué)進(jìn)行評(píng)估和補(bǔ)充，在交流和討論過(guò)程中會(huì)有新的問(wèn)題，新的發(fā)現(xiàn)，學(xué)生通過(guò)進(jìn)一步討論，提出設(shè)想：成像的特點(diǎn)可能跟物體到透鏡的距離有關(guān)。于是自主設(shè)計(jì)探究方案。測(cè)量出透鏡的焦距和成像時(shí)的物距，記錄下來(lái)進(jìn)行比較，然后由學(xué)生歸納出凸透鏡成像的規(guī)律及其應(yīng)用。

讓學(xué)生親身經(jīng)歷豐富的探究活動(dòng)，在探究過(guò)程中不斷質(zhì)疑、設(shè)問(wèn)，手腦并用地通過(guò)觀察、測(cè)量或計(jì)算。歸納出印象鮮明的物理規(guī)律；在學(xué)習(xí)過(guò)程中。學(xué)習(xí)者心理是自由的，探究活動(dòng)是自由的，合作與交流也是自主的，學(xué)生自己是學(xué)習(xí)的主體，每人都有獨(dú)特的體驗(yàn)：在獲得物理知識(shí)和技能的同時(shí)感受科學(xué)方法。體驗(yàn)探究的快樂(lè)，形成和發(fā)展探究能力。

2 創(chuàng)新探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，改進(jìn)儀器，培養(yǎng)創(chuàng)新能力

創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)不是原有實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一般改進(jìn)。而是物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中有創(chuàng)新意識(shí)的“小發(fā)明”。

首先，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，創(chuàng)設(shè)探究情景。關(guān)鍵在于創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景，它能起著激勵(lì)、啟發(fā)、點(diǎn)撥、反饋的功能。問(wèn)題必須以情景為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)的問(wèn)題能引起學(xué)生的關(guān)注，讓學(xué)生感悟到情景中的問(wèn)題，并產(chǎn)生探究、解決問(wèn)題的欲望。其次，創(chuàng)造條件，改演示實(shí)驗(yàn)為學(xué)生實(shí)驗(yàn)，提高實(shí)驗(yàn)效果。比如在探究“液體壓強(qiáng)的特點(diǎn)”時(shí)，由于液體壓強(qiáng)計(jì)的操作和原理都有一定的難度，我收集了一些礦泉水瓶，割去瓶底，套上乳膠薄膜代替塑料瓶底(并用油性筆劃上方格增加形變的可視性)，讓學(xué)生自主探究。取得很好的效果。第三，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)儀器。自制教具和學(xué)具。課程標(biāo)準(zhǔn)指出“利用身邊的物品、廉價(jià)的材料進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)”是開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)室課程資源的基本原則。用日常器具做實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行教學(xué)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，具有簡(jiǎn)便、直觀、原理單一等優(yōu)點(diǎn)，更有利于學(xué)生動(dòng)手，發(fā)展學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。例如有些學(xué)生利用廢棄的飲料瓶可以做幾十個(gè)實(shí)驗(yàn)，如探究固體壓強(qiáng)、液體壓強(qiáng)和大氣壓強(qiáng)，制作滑輪等。在《浮力的應(yīng)用》教學(xué)中，讓學(xué)生利用筷子、鉛筆、塑料棒、試管等材料自制密度計(jì)，比較不同液體的密度，學(xué)生在制作密度計(jì)的過(guò)程中容易體驗(yàn)明白其中的原理，自制的密度計(jì)使用起來(lái)親切、順手，有效突破了密度計(jì)教學(xué)的難點(diǎn)。“壇壇罐罐”當(dāng)儀器，用日常器具做實(shí)驗(yàn)，本身就給學(xué)生一種重視創(chuàng)造發(fā)明的實(shí)例，是對(duì)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新精神教育和創(chuàng)造能力培養(yǎng)的最好榜樣，是豐富實(shí)驗(yàn)室課程資源和全面提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的需要。

3 開(kāi)設(shè)第二課堂，激發(fā)學(xué)生的興趣，提高動(dòng)手能力

每個(gè)學(xué)生都想表現(xiàn)自己，都渴望成功的激勵(lì)，并且能很出色的表現(xiàn)。要?jiǎng)?chuàng)造機(jī)會(huì)，讓學(xué)生來(lái)充分展示自己，體驗(yàn)成功。初二年級(jí)學(xué)生剛接觸物理，學(xué)完《聲現(xiàn)象》后，我們舉辦了一個(gè)叫做“天籟之聲”的小型音樂(lè)會(huì)，要求每個(gè)學(xué)生用自制的樂(lè)器發(fā)出至少三種特點(diǎn)的聲音，并說(shuō)出相關(guān)的聲現(xiàn)象知識(shí)。學(xué)生躍躍欲試，表現(xiàn)出極大的興趣，他們用橡皮筋和月餅盒自制古箏、用飲料的吸管制作排蕭、用胡蘿卜雕刻成短笛、用圓珠筆套做哨子、用一次性紙杯和一根棉線制作“喔喔叫”(共鳴箱)，學(xué)生的作品取材各異，構(gòu)思不同，演奏方法不拘一格，有些同學(xué)干脆表演口技，某些同學(xué)的音樂(lè)天分和特長(zhǎng)得以在全班展現(xiàn)，不斷贏得同學(xué)由衷的贊賞和掌聲。此時(shí)，我看到的是閃耀在同學(xué)們臉上興奮的光芒，充分體驗(yàn)到物理與生活的和諧美妙，激發(fā)出對(duì)學(xué)習(xí)物理的極大興趣和對(duì)科學(xué)的好感。

在教學(xué)中推行“課前三分鐘實(shí)驗(yàn)”：每節(jié)物理課前請(qǐng)一位學(xué)生演示一個(gè)物理小實(shí)驗(yàn)、展示自己的小制作或小發(fā)明，使學(xué)生在相對(duì)自由的時(shí)間和空間設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)，養(yǎng)成探究習(xí)慣，同時(shí)給學(xué)生提供一個(gè)展示自我的平臺(tái)。有一位平時(shí)表現(xiàn)很一般的學(xué)生，在課前實(shí)驗(yàn)用電風(fēng)吹吹出的氣流將乒乓球托起在空中旋轉(zhuǎn)，引起全班同學(xué)驚奇與贊嘆，在全班同學(xué)熱烈的掌聲中，該生的自尊心得到極大的滿足。此后不斷有很好的表現(xiàn)，物理成績(jī)?cè)絹?lái)越好：另一位同學(xué)用密封性很好的礦泉水瓶，在側(cè)面鉆一個(gè)小孔，裝滿水后，由于液體的壓強(qiáng)，水會(huì)從側(cè)壁射出，然后將瓶蓋擰緊，由于大氣壓的作用，水流馬上停止，引起全班同學(xué)極大的好奇，后來(lái)老師們借鑒在大氣壓的課堂上，都有出乎意料的好效果；還有一位同學(xué)制作了一個(gè)可用拉線控制高速轉(zhuǎn)動(dòng)的七色板，能夠很好地演示“色光的合成”實(shí)驗(yàn)，克服了三色陀螺可視性較差的缺陷，被老師們當(dāng)作很順手的實(shí)驗(yàn)教具。在小制作與小實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生表現(xiàn)出很強(qiáng)的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)造能力，制作出一大批值得收藏的佳作，如橋梁模型、自動(dòng)報(bào)警裝置、太陽(yáng)能自動(dòng)節(jié)能車模、登陸緩沖裝置和發(fā)射延時(shí)裝置等。

4 恰當(dāng)利用多媒體，進(jìn)行現(xiàn)代信息技術(shù)與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的整合

通過(guò)動(dòng)畫(huà)、攝像、錄像和實(shí)物投影，實(shí)現(xiàn)化大為小，化小為大；化遠(yuǎn)為近，化近為遠(yuǎn)；化靜為動(dòng)，化動(dòng)為靜；拉近學(xué)生從直接感知到抽象思維的距離，有利于思維能力和科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)。例如，汽車由于有慣性。碰撞是非常危險(xiǎn)的，不便直接用實(shí)驗(yàn)演示，在教學(xué)中，可用多媒體播放模擬人在汽車相撞時(shí)沖向汽車的擋風(fēng)玻璃，撞碎了擋風(fēng)玻璃的危險(xiǎn)情景。同時(shí)播放有關(guān)交通事故的實(shí)際畫(huà)面，通過(guò)生活素材對(duì)學(xué)生進(jìn)行安全教育，提高學(xué)生的安全意識(shí)。又如用慢放將網(wǎng)球拍擊球發(fā)生形變的過(guò)程顯示出來(lái)，加深學(xué)生的理解。另外，恰當(dāng)使用exceI等軟件，針對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的記錄和分析，實(shí)驗(yàn)的結(jié)論等作出顯示或分析，提高課堂效率。但是，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要盡量讓學(xué)生接觸科學(xué)的真實(shí)。因此，凡是能動(dòng)手做的實(shí)驗(yàn)，盡量不要用多媒體模擬。

總之，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)能有效培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手、觀察、思維、想象、表述等能力；在實(shí)驗(yàn)中學(xué)生的環(huán)保意識(shí)、安全意識(shí)、經(jīng)濟(jì)意識(shí)、競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)、團(tuán)結(jié)協(xié)作意識(shí)和實(shí)事求是的科學(xué)意識(shí)也有所形成；同時(shí)，實(shí)驗(yàn)還有德育和美育功能，以實(shí)驗(yàn)之美，引導(dǎo)學(xué)生熱愛(ài)物理，培養(yǎng)學(xué)生愛(ài)科學(xué)的情感，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的方法和態(tài)度，開(kāi)啟學(xué)生智慧之門。愿我們?cè)谥袑W(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中運(yùn)用自己的聰明與才智，開(kāi)辟一片亮麗的天空!