物理實驗創(chuàng)新教學(xué)淺議

黎正旺

物理是一門以觀察和實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)。實驗教學(xué)既是物理知識教學(xué)的基礎(chǔ)，也是物理課堂教學(xué)中實施素質(zhì)教育的一種主要渠道和有效手段。經(jīng)過多年的教學(xué)實踐探析，筆者總結(jié)了比較優(yōu)化的物理實驗教學(xué)框架，現(xiàn)介紹如下，以饗讀者。

一、進(jìn)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(jī)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，筆者把這五個要素進(jìn)行綜合分析，認(rèn)為課堂教學(xué)、學(xué)生實驗、教具學(xué)具的制作、小發(fā)明和小創(chuàng)造、專題講座五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，筆者首先讓學(xué)生自制一個茶水杯，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(jìn)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(jìn)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，增強(qiáng)了學(xué)生積極進(jìn)行實驗的信心。在學(xué)完了這一章以后，教師還進(jìn)一步提出問題：浮力在生活、生產(chǎn)中的運用有哪些?一公斤的水能浮起兩公斤的物體嗎?裝在船里的石頭，卸一部分在水池子里，水面會上升嗎?等等。要求學(xué)生通過觀察生活或自己動手回答等。這樣，通過課內(nèi)、課外，演示實驗和自己動手做實驗的有機(jī)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(dá)到的。因此，每個學(xué)期，根據(jù)教材進(jìn)度制定教改方案，確定總體目標(biāo)，建立配套的組織和確定專人負(fù)責(zé)，使各個部分為達(dá)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)，寓創(chuàng)新于趣味之中

實驗教學(xué)能否達(dá)到最優(yōu)目的，系統(tǒng)各部分能否協(xié)調(diào)運轉(zhuǎn)，關(guān)鍵的問題是看教師在課堂教學(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(dá)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(jìn)行。物理學(xué)科是一門實驗科學(xué)，筆者把中學(xué)物理的學(xué)生實驗和演示實驗逐一研究，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(jìn)。如在演示水的不善于傳熱的實驗時，把事先準(zhǔn)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，激發(fā)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，筆者吸收少數(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(rèn)真，收到良好的效果。

三、以學(xué)生實驗為主體，培養(yǎng)學(xué)生實事求是的學(xué)風(fēng)

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)學(xué)生參加。在這種情況下，學(xué)生對學(xué)生實驗就非常重視了。筆者除了讓學(xué)生做完課本上的學(xué)生實驗外，還通過制作教具、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(jī)會。如演示浮力的大小，電流強(qiáng)度跟電壓的關(guān)系等實驗。在實驗過程中，筆者除了要求學(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(rèn)識的一項重要工作。通過認(rèn)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(rèn)真設(shè)計步驟，詳細(xì)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(rèn)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(yán)肅認(rèn)真，一絲不茍的學(xué)風(fēng)。

四、把課外活動納入實驗教學(xué)的范圍

為了從多方面提高學(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(jī)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(yuǎn)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(bǔ)充。此外，利用課外活動這塊陣地，筆者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)明活動等，對促進(jìn)實驗教學(xué)起到了很好的作用。

五、引導(dǎo)學(xué)生自制學(xué)具、教具，參加“小發(fā)明、小制作”活動

引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)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(rèn)真設(shè)計，精心操作，這是傳統(tǒng)的教學(xué)過程無法達(dá)到的。每學(xué)年開始，在班上成立自學(xué)小組，進(jìn)行超前預(yù)習(xí)，引導(dǎo)他們自制學(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。這些活動，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)造能力。特別是當(dāng)學(xué)生用自制的學(xué)具演示物理規(guī)律時，態(tài)度十分認(rèn)真，對儀器特別愛護(hù)，這很自然地使學(xué)生進(jìn)入了“科學(xué)家的角色”，同時，一反往常，過去那些實驗紀(jì)律渙散，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。

總而言之，中學(xué)物理實驗教學(xué)應(yīng)始終以全體學(xué)生為主體，充分發(fā)揮學(xué)生的作用，同時強(qiáng)調(diào)實驗創(chuàng)新教學(xué)的整體功能，突出構(gòu)成整體的各個要素的相互作用，這樣才能全面提高學(xué)生的能力。