開放式自主實驗在物理教學的地位

李占磊　樊亞茹

中圖分類號：G633.7文獻標識碼：B文章編號：1672-1578（2016）11-0278-01

物理學是一門實驗科學，在物理學中任何一個概念的建立、一個定律的發現都必須以實驗為基礎并接受實驗的檢驗，然后才能被人們所公認。所謂開放性實驗，是指旨在發揮學生的主體作用和主動性，讓學生主動地揭示所研究問題的發生、發展過程，培養其觀察思維、實驗技能技巧，形成物理思想和良好的科學態度，在課內外實驗室皆可進行的實驗。如今，教育發達的國家，在實驗教學中基本上都采用了開放性自主實驗的教學法。我國物理實驗教學也正逐步向開放性實驗方向發展。現行中學物理教材，對實驗的設置和要求就體現了這個趨勢。例如，初中物理第一冊有很多開放式自主實驗、學生實驗、課外小實驗、小制作，其目的在于培養學生的觀察能力、分析能力。縱觀中學物理實驗教學，在教學內容和實驗安排上突出地體現了開放式自主實驗在物理教學中具有十分重要的地位。

物理學是一門自然科學，以實驗為基礎。在物理學產生和發展的漫長過程中，物理實驗始終都占有極其重要的地位。物理教學應以實驗為基礎，通過實驗，可以給學生更多動腦、動口、動手操作的機會，使學生對物理實驗現象獲得鮮明生動、印象深刻的感性認識，為進一步研究和探索物理規律提供資料和依據。因此， 開放式自主實驗在物理教學中的作用，不僅僅是作為概念、規律、教學的手段或方法，也是物理學的重要內容。開放式自主實驗教學在物理教學中占有舉足輕重的地位。加強實驗教學，提高物理教學效果，開發學生創造能力，在加強素質教育的今天，尤為重要。開放式自主物理實驗可以激發學生的求知欲望，調動他們學好物理的主動性和積極性。興趣是產生動機的重要條件，學生對物理學發生了興趣，就會積極主動地學習，教學就能達到事半功倍的效果，這在物理教學中具有特殊的意義。實驗對培養學生學習物理學的興趣非常重要，實驗具有真實、直觀、形象、生動的特點，易于激起學生的興趣。對于學生， 開放式自主物理實驗有很強的吸引力，極易喚起他們的直接興趣。開放式自主實驗是一種有目的性的操作行為。學生自己設計實驗，自然也會產生自己探索的欲望。事后設法讓學生總結實驗，不僅可以滿足學生操作的欲望，更重要的是，可以讓學生不斷體會和嘗到"發現"和"克服困難解決問題獲得成功"后的喜悅，從而產生興趣、增強信心、增加學習的欲望，進而轉化為一種熱愛科學的素質和志向。開放式自主物理實驗可以增強學生的感性認識，幫助學生正確而深刻地領會物理知識。從學生的認知規律可以知道，學生學習理解知識，總是從感性認識到理性認識，從實踐升華到認識，再實踐再認識的螺旋式上升，漸漸推進和深入的。因此，要給予學生更多觀察和實驗的機會，使學生有豐富的感性材料，充分利用他們的感知功能，使學生有濃厚的學習興趣、實事求是的科學態度和良好的學習習慣以及分析理解知識的能力。

開放式自主物理實驗可以培養學生的設計能力、思維能力，培養學生良好的實驗方法和動手能力，最終培養創新能力。實驗是個手腦并用的過程，實驗中，學生的手和感覺器官處于興奮狀態，思維也在積極進行著，因為儀器的操作、現象的觀察、數據的處理、實驗結果的分析，無一不需要積極的思維。特別是應倡導采用實驗探索法教學，讓學生在探索中發現問題，找到解決問題的方法，最終解決問題，獲得正確的結果，此法對培養、發展學生的思維和實踐能力的作用更大。物理實驗可以培養學生嚴格的科學態度、科學的思維方法、嚴謹的科學作風。愛因斯坦說過：知識不能單從經驗中得到，而只能從理智的思維與觀察到的事實兩者的比較中得出。所以，對觀察到的現象經過分析、推理、抽象等一系列科學思維，才能抓住本質，從感性認識上升到理性認識，形成物理理論。

因此，教師在實驗的操作過程中不斷提出帶有啟發性的問題，讓學生邊觀察邊思考，引導他們通過觀察到的現象來揭示它的本質，使學生在開放式自主實驗中完成由感性認識到理性認識的飛躍。 創新精神和創新能力是新時代對人才最主要的內涵要求，因此，需要改變實驗教學過程中過于強調教師和教材本位而忽視學生本位的傾向；改變實驗教學中過于注重知識的驗證、傳授以及作為訓練實驗技能的手段，而忽略過程與方法、能力與科學素養培養的傾向；改變單一拼盤式課程結構，構建與實驗教學自身規律和能力培養定位相適應的教學新體系；改變并淘汰一些現代科學研究和生產實踐中已經過時的實驗內容、方法和設備，補充一些代表當代物理學科發展的新內容、新思維、新方法和新技術；改變千篇一律的封閉式、固定式的教學模式，實行開放式、個性化教學，為學生創設有利于發揮自身潛能和特長的環境和條件，鼓勵學生對知識的主動探索、主動發現和對所學知識的意義建構，充分發揮學生的主體性、主動性和創造性，有利于優秀人才的脫穎而出。