創新物理實驗教學，提升學生綜合素養

摘 要： 物理實驗教學是物理教學活動的重要組成部分，是培養學生綜合能力的有效途徑。隨著新課程改革的不斷推進，傳統的實驗教學理念和方法暴露出越來越多的問題，因此，對當前的實驗教學進行改革創新成為每個物理教師面臨的重任。本文針對高中物理實驗教學談幾點創新實驗教學的措施，希望通過這些措施的有效實施能夠實現優化實驗教學，提高學生綜合素養的目標。

關鍵詞： 高中物理 創新實驗教學 綜合素養

實驗是物理學科的基礎，通過物理實驗，不但可以讓學生獲取更多物理直觀經驗，幫助學生理解和認識抽象化的物理知識，同時通過物理實驗教學，可以增強學生的觀察意識和觀察技能，提高學生發現問題、分析問題、解決問題的能力，開拓發散性思維，培養創新精神，等等。因此，教師要在高中物理教學中把實驗教學的有效開展放在重要位置，努力創新優化實驗教學。然而，在如今的高中物理課堂上，講實驗、背實驗、模仿操作式實驗都是實驗課堂上常規的教學現狀，這種觀念落后、方法單一的實驗教學在培養學生實驗能力、提高學生綜合素養方面往往收效甚微。因此，加強對現行實驗教學模式的改革已經成為廣大物理教師面臨的刻不容緩的問題。以下是筆者圍繞如何創新物理實驗教學的一些課題研究成果。

一、創新實驗教學氛圍

學習氛圍對學生的學習心理有顯著影響，在緊張壓抑的學習氛圍下，學生的思維會受到一定禁錮，學習能力會明顯下降。相反，在輕松自由的氛圍中，學生的學習積極性會顯著提高，各方面的潛能也會得到有效發揮。為了取得理想的實驗教學效果，教師可以在實驗開始前通過一些方法或途徑為學生創造輕松有趣的環境，讓學生能夠處于有利于思維活動開展的輕松的學習氛圍中，這對于優化整體實驗教學效果會事半功倍。例如，筆者在上“自由落體運動”的實驗課時，就在課堂上利用多媒體工具，通過Flash動畫將自由落體運動的整個運動軌跡直觀地展示出來，這種新穎生動的畫面感立即就引起了學生濃厚的興趣。在強大的興趣動機下，學生的思維被打開了，在接下來的課堂活動中，表現得相當積極，一些頗有新意的想法也應運而生。

二、引導學生參與實驗的設計與改進

重知識、輕能力是當前教育教學活動中普遍存在的現象，在物理實驗教學中也是如此。在實驗教學中，教師往往把更多精力放在如何讓學生掌握實驗方法、記住實驗步驟和實驗現象等理論性的知識方面，而忽視了真正重要的實驗創新能力培養。為了改變這一不良的實驗教學現狀，教師應該改變傳統的實驗教學模式，引導學生積極參與實驗的設計和改進，通過設計實驗或者對傳統實驗進行改進，可以給學生創造更自由的思維空間，這對于拓展學生思維寬度，提高思維的活躍度，促進學生在相對自由的實驗教學過程中培養創新意識和創新能力都十分有利。例如，在“探究碰撞中的不變量”的實驗中，筆者就引導學生自行設計碰撞實驗的方案，然后教師帶領學生對各個實驗方案進行論證總結，篩選出最好的實驗方案。在整個過程中，雖然很多學生提出的方案都不具備可行性，但在設計實驗方案的過程中，每個學生都出了一份力，都進行了積極思考，這對于學生來說就是一種收獲。除了自行設計方案外，教師還可以引導學生對現有的實驗進行創新的改進，例如，在講到“質點在平面內的運動”實驗時，筆者就帶領學生一起對實驗進行了改進，用紅蠟塊作為實驗工具演示“運動的合成與分解”：首先準備一塊畫有坐標系的白屏作為背景，接下來把電動小車放在封閉的玻璃管的一端，并用單板機控制小車的驅動電機，這樣就可以讓小車在平面內做不同的勻速直線運動，最后用描點法記錄下蠟塊移動的位置。通過這樣的實驗方式的改進，不但能有效加強實驗演示的效果，同時在對實驗改進的過程中還能誘發學生的思考探究活動，使得學生的思維處于相對活躍狀態。

三、鼓勵學生多動手

實驗是“做”出來的，教師要想在實驗教學中培養學生實驗能力，提高學生綜合素養，就要給學生多創造一些機會，讓學生能夠擁有更多的機會自己動手實實在在地做實驗。教師可以把一些課堂上比較簡單的演示實驗稍加改進變成由學生動手操作的實驗活動，例如，“探究決定導體電阻大小因素”的實驗，按照要求，這原本是一個演示實驗，考慮到該實驗操作較簡單，實驗器材也較充足，筆者就把該實驗改成了由學生“操刀”的分組實驗。比起單調地觀察教師做實驗，親自動手做實驗顯然更具趣味性和挑戰性，并且在親自動手操作實驗的過程中，還能發現很多平時不易覺察的問題，有利于深化學生對知識的理解和掌握。對于一些不適合學生操作的實驗，教師也可以通過其他形式讓學生動手參與進來，如教師可以讓學生幫助整理實驗器材，學生就能夠擁有更多接觸實驗器材的機會，這樣可以讓學生在接觸實驗器材的過程中更好地了解器材的使用技巧、性能、作用等，從而為自己動手進行實驗奠定基礎。除了課堂上的實驗外，在課堂以外學生同樣擁有很多實驗動手機會。雖然很多物理實驗需要借助專業器材，但還有很多物理實驗完全可以依靠日常生活中的東西自制實驗器材完成。例如，用可樂瓶探究液體壓強和深度之間關系，用水和玻璃做光的色散實驗，等等。只要留心，在我們身邊有很多東西都可以作為物理實驗器材的制作原料。這樣不僅增加了學生動手實驗的機會，在自制實驗器材的過程中也有效鍛煉了學生的創新能力。不僅如此，通過以往豐富的小實驗，還可以對課堂實驗進行拓展和補充，對提高物理實驗教學的有效性大有裨益。

創新是一切事物發展的根本動力，對于物理實驗教學來說也是如此。教師要善于從實驗教學的各個環節入手，努力對實驗教學進行創造性嘗試，只有這樣，才能打破傳統實驗教學理念和模式的束縛，催化學生創新意識和創新能力的迸發，更有效地實現全面提高綜合素質的目標。

參考文獻：

[1]楊震秋.淺談高中物理實驗教學的分析[J].科技創新導報，2012（19）.

[2]韓德君.高中物理實驗教學中學生創新能力的培養研究[D].課程與教學論（物理），2007.

[3]唐春波.高中物理創新實驗的設計與實踐[J].中學生數理化：學研版，2013（3）.

本文是江蘇省教育科學“十二五”規劃2011年度課題《促進學生主動發展的高中物理實驗教學創新研究》（課題批準編號：C-c/2011/02/114）階段成果。