開放式中學(xué)物理實驗教學(xué)研究

摘要：開放式實驗教學(xué)的目的在于給學(xué)生提供一個寬松、和諧的實驗環(huán)境。這一教學(xué)的實施，充分調(diào)動了教師、學(xué)生的積極性，不僅增強了學(xué)生的動手能力，還縮短了學(xué)生學(xué)習(xí)水平的差異，為提高不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)提供了很好的場所和環(huán)境。

關(guān)鍵詞：聯(lián)系實際；開放實驗；內(nèi)容

在實際的物理教學(xué)中，物理實驗形象、直觀、有趣，對形成概念、啟迪思維、培養(yǎng)學(xué)生能力等方面具有十分重要的作用。但由于傳統(tǒng)的驗證性演示實驗多數(shù)距離學(xué)生較遠(yuǎn)，可觀察性差，現(xiàn)象不明顯，教學(xué)效果并不好，特別是有些演示實驗現(xiàn)象瞬間即逝，若不認(rèn)真、仔細(xì)地進行觀察，學(xué)生就無法觀察到實驗現(xiàn)象。從新課程的教學(xué)理念來看，實驗教學(xué)起著越來越重要的作用，尤其對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)造能力、逆向思維能力和動手操作能力等方面有著特別重要的作用。然而，傳統(tǒng)的實驗教學(xué)主要采用驗證式，這種實驗教學(xué)方法不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，阻礙了學(xué)生的想象力，忽視了學(xué)生之間的個體差異，無法實現(xiàn)全體學(xué)生的共同發(fā)展。

因此，我認(rèn)為，只有采用開放式的實驗教學(xué)，才能克服傳統(tǒng)實驗教學(xué)的不足，進而培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識解決實際問題的能力，提高教育教學(xué)質(zhì)量。需要注意的是，開放式實驗教學(xué)的目的在于給每個學(xué)生創(chuàng)造一個寬松、和諧，共同提高的實驗環(huán)境，具體而言，實驗環(huán)境主要包括硬環(huán)境和軟環(huán)境兩個方面：硬環(huán)境是指實驗設(shè)備的開放，軟環(huán)境指實驗室管理制度、場所的配套。

一、開放實驗器材，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

由于學(xué)生之間存在個體差異，完成實驗的速度必定會有快有慢，傳統(tǒng)的實驗教學(xué)方法不能保證每一個學(xué)生都能達到最佳的學(xué)習(xí)狀態(tài)。為此，在實際的教學(xué)過程中，廣大物理教師應(yīng)采用開放式實驗教學(xué)模式，此模式要求在實驗過程中，先將學(xué)生按照實驗操作能力、語言表達能力、實驗設(shè)計能力等的不同分為若干組，同時鼓勵那些動手能力強，學(xué)有余力的學(xué)生幫助學(xué)困生一起完成更多的實驗，如在判斷摩擦力的方向時，教師應(yīng)該先給學(xué)生提供玩具自行車、長木板、飲料瓶等形成資源共享，讓學(xué)生以組為單位設(shè)計并進行實驗，然后教師可以根據(jù)實驗結(jié)論指導(dǎo)學(xué)生在小組間進行有序的交流，并選擇一兩組最佳的實驗方案實現(xiàn)資源共享。比如，有一個組設(shè)計的實驗方案是小孩爬桿問題，小孩向上運動，而摩擦力的方向也向上，說明摩擦力的方向與運動方向相同；另一組設(shè)計的實驗是手握飲料瓶靜止的實驗，不但說明了手與飲料瓶之間存在的摩擦是靜摩擦力，而且說明了摩擦力的方向與相對運動趨勢的方向相反。經(jīng)過大量的開放式實驗，學(xué)生得出了以下結(jié)論：摩擦力的方向與物體相對運動或相對運動趨勢的方向相反，與物體運動的方向可能相同，也可能方向相反。通過這樣的親身實踐，學(xué)生對物理知識的掌握變得更加牢固，同時也對物理實驗產(chǎn)生了濃厚的興趣，進一步培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力。

二、將演示實驗變?yōu)閷W(xué)生實驗

對于一些設(shè)計簡單、操作簡單，同時又安全無危害的演示實驗，教師可將其變?yōu)閷W(xué)生的演示實驗，增強學(xué)生的動手能力。如在探究“影響電磁鐵磁性強弱的因素”時，教師可以將學(xué)生分為A、B、C3個大組，8個小組，并提供電源、滑動變阻器、導(dǎo)線、鐵釘、帶有鐵芯的螺旋管、大頭針等實驗器材。A大組有2個小組，教師可安排他們用帶有鐵芯的螺線管去探究實驗，同時在改變電流的大小這一點上，一個組用滑動變阻器，一個組用電阻不變而改變電源電壓的方式去探究。另外，他們一組螺旋管內(nèi)有鐵芯，另一組則沒有鐵芯，讓他們通過觀察吸引大頭針數(shù)目的多少來判斷磁性的強弱；B組有4個小組，教師可以安排他們用導(dǎo)線繞在鐵釘上自制電磁鐵的方式去探究，其中兩組用50匝，另外兩組用100匝，在電流不變的情況下，觀察吸引大頭針數(shù)目的多少，C組有2個小組，教師可安排其中一些動手能力強的學(xué)生分別去做A、B組的試驗，最后在小組間交流討論得出結(jié)論。A組得出線圈匝數(shù)不變時，電流越大，電磁鐵吸引大頭針的數(shù)目越多；電流越小，吸引大頭針的數(shù)目越少；線圈匝數(shù)不變且電流相同時，有鐵芯時吸引大頭針的數(shù)目多，無鐵芯時吸引的少。B組得出電流相同時，線圈匝數(shù)越少時，吸引大頭針的數(shù)目越少；線圈匝數(shù)越大時，吸引大頭針的數(shù)目越多。C組則既有A組的結(jié)論，又有B組的結(jié)論。令學(xué)生驚奇的是，不同的方法竟然能夠得出相同的結(jié)論，并最終總結(jié)出電磁鐵磁性的強弱與電流的大小，線圈匝數(shù)的多少，有無鐵芯有關(guān)。接著，教師可以問一問學(xué)生在實驗的過程中有什么發(fā)現(xiàn)，學(xué)生經(jīng)過討論后回答：這是電流的熱效應(yīng)。這一討論大大激發(fā)了學(xué)生探究問題的熱情，課堂氣氛空前活躍，這樣的實驗課使學(xué)生有問題可問，教師有內(nèi)容可教，真正實現(xiàn)了以學(xué)定教的教學(xué)理念，實現(xiàn)了教與學(xué)的最佳結(jié)合，使學(xué)生的能力實現(xiàn)了螺旋式上升趨勢。

總之，開放式實驗教學(xué)的實施，為學(xué)生提供了一個寬松、和諧的實驗場所，讓每組學(xué)生都能按照自己設(shè)計的實驗方案來選取不同的器材，這樣的實驗不僅培養(yǎng)了不同層次學(xué)生的動手能力，使每位學(xué)生都得到了不同程度的發(fā)展，同時也讓每位學(xué)生嘗到了成功的喜悅，增強了學(xué)生的自信心，夯實了學(xué)生進行實驗的技巧、數(shù)據(jù)處理、誤差分析、故障排除等基本能力，為以后的探究性實驗?zāi)Ｊ降於藞詫嵉幕A(chǔ)。

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