中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新之探索

韓獨(dú)石

中學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的一門學(xué)科，物理實(shí)驗(yàn)工作的好壞直接影響到教學(xué)效果。由于教材的變化、儀器的陳舊與不足，要搞好物理實(shí)驗(yàn)，就要?jiǎng)?chuàng)新常規(guī)物理實(shí)驗(yàn)，也就是必須要同時(shí)探索開展四項(xiàng)工作：即實(shí)驗(yàn)改進(jìn)、自制教具，第二課堂活動(dòng)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究。這四項(xiàng)工作互為聯(lián)系，相互作用，相互促進(jìn)，缺一不可。對(duì)這四項(xiàng)工作不斷探索、不斷創(chuàng)新的結(jié)果可促進(jìn)物理學(xué)科的探究式教學(xué)。物理實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新過程始終貫穿一個(gè)“創(chuàng)”字，如果沒有各分項(xiàng)工作的創(chuàng)新，就不會(huì)有整體的物理實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新。所以，創(chuàng)新是探究式物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的靈魂。

我們學(xué)校對(duì)實(shí)驗(yàn)很重視，作為物理實(shí)驗(yàn)員的筆者，在部分師生的配合和參與下，將實(shí)驗(yàn)100％開出的同時(shí)，還積極組織大家探索物理實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新。從2005年初到2008年7月我們改進(jìn)實(shí)驗(yàn)32個(gè)，自制各類教具102種1199件并全用于教學(xué)，開展了多種形式的物理第二課堂活動(dòng)；至年底共撰寫并發(fā)表交流實(shí)驗(yàn)教研論文35篇。在開展以上工作的同時(shí)，有力地推進(jìn)了我校的物理教學(xué)由注入式向探究式過渡的進(jìn)程。從而贏得了全校師生、各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)及省教育專家的好評(píng)。

現(xiàn)將我校的具體做法與取得的成果作一介紹。

一、大膽改進(jìn)實(shí)驗(yàn)

1、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)無止境。通過實(shí)踐證明，教材上的部分實(shí)驗(yàn)有改進(jìn)的必要，甚至可以不斷改進(jìn)完善。我們本著“不唯書、大膽改”的創(chuàng)新態(tài)度，在三年多時(shí)間內(nèi)改進(jìn)了14個(gè)演示實(shí)驗(yàn)、14個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)，還創(chuàng)做了4個(gè)隨堂實(shí)驗(yàn)。

2、實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)離不開實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)與創(chuàng)新。改進(jìn)的14個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)中，將裝置全改的就有5個(gè)：研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)裝置、研究玩具電動(dòng)機(jī)能量轉(zhuǎn)化裝置、金屬絲電阻率測(cè)定裝置、多功能單擺裝置和原電池原理實(shí)驗(yàn)裝置。

3、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)與自制教具分不開。改進(jìn)的14個(gè)演示實(shí)驗(yàn)用的都是自制教具；4個(gè)隨堂實(shí)驗(yàn)均用自制教具開出；全部用自制教具開出的學(xué)生實(shí)驗(yàn)有7個(gè)：探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系、用單擺測(cè)定重力加速度、用油膜法估測(cè)分子的大小、用描跡法畫出電場(chǎng)中平面上的等勢(shì)線、測(cè)定金屬的電阻率、研究玩具電機(jī)的能量轉(zhuǎn)化、測(cè)定玻璃的折射率及“原電池原理”實(shí)驗(yàn)(理化綜合)。

二、積極自制教具

實(shí)驗(yàn)因教學(xué)需要而設(shè)計(jì)，教具由實(shí)驗(yàn)需要而研制。實(shí)驗(yàn)可以不斷改進(jìn)和完善，那么教具也應(yīng)不斷完善和創(chuàng)新。我們按“依需要、搞制作”的創(chuàng)新精神，采取以實(shí)驗(yàn)員為主，結(jié)合第二課堂活動(dòng)鼓勵(lì)部分教師和學(xué)生參與，先后研制、改進(jìn)和仿制102種1199件自制教具且全部用于教學(xué)。其特點(diǎn)主要是利用現(xiàn)有儀器或零件組裝(挖掘校本教育資源)和利用身邊物品(廢料)制作。在已發(fā)表論文中介紹過的自制教具已有39種698件，具體如下：1電動(dòng)機(jī)能量轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)器35件、2球形導(dǎo)體3個(gè)、3各種驗(yàn)電移電球6個(gè)、4等勢(shì)線描繪實(shí)驗(yàn)35件、5簡(jiǎn)易檢流表35只、6火車轉(zhuǎn)彎模型2件、7汽車過凸凹橋2件、8多功能單擺裝置35套、9受迫振動(dòng)演示器3個(gè)、10共振篩3個(gè)、11超重失重演示器3個(gè)、12模擬氣體壓強(qiáng)專用秤3個(gè)、13琴弦上的駐波演示器3套、14空氣柱內(nèi)的駐波演示管3支、15運(yùn)動(dòng)分解與合成演示管3支、16運(yùn)動(dòng)合成分解和位移軌跡描繪裝置1套、17勻速直線運(yùn)動(dòng)模擬器35套、18豎針靠尺35對(duì)、19分子振動(dòng)模擬演示器3套、20分子振動(dòng)模擬實(shí)驗(yàn)器35套、21油膜實(shí)驗(yàn)淺盤35個(gè)、22游標(biāo)卡尺模型3個(gè)、23籃球代替皮唧做氣源3個(gè)、24儲(chǔ)氣瓶代替玻璃鐘罩裝置2個(gè)、25無污染銅與稀硝酸反應(yīng)演示器2個(gè)、26氣體體積測(cè)量器2個(gè)、各種開關(guān)(27插壓式35個(gè)、28插接式35個(gè)、29單刀雙擲式5個(gè))、各種接線器(30單線插接管35個(gè)、3l雙線插接盒35個(gè)、32單線壓接座35個(gè)、33雙線壓接座35個(gè))、組裝各種鐵架臺(tái)(34短桿35個(gè)、35長(zhǎng)桿35個(gè))、36模擬傅科擺2個(gè)、37靜電跳球2個(gè)、38沙盤35個(gè)、49水電解器(贈(zèng)全縣初中)100個(gè)。

三、開展第二課堂活動(dòng)

我校的物理第二課堂活動(dòng)，結(jié)合青少年科技活動(dòng)進(jìn)行。它不但能培養(yǎng)學(xué)生的探究興趣，啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，訓(xùn)練學(xué)生的動(dòng)手能力，更能促進(jìn)物理實(shí)驗(yàn)改進(jìn)和自制教具工作。怎么搞?沒有成熟經(jīng)驗(yàn)借鑒，我們正在以“多形式廣參與”的方式進(jìn)行探索。

(一)師生共制教具：無論教師還是學(xué)生，自己設(shè)計(jì)的教具自己制作有困難時(shí)，都可以到“儀器維修制作室”找物理實(shí)驗(yàn)員協(xié)助制作。愛好制作的學(xué)生也可以參加到實(shí)驗(yàn)員制作教具的工作中共同制作。該活動(dòng)重在訓(xùn)練學(xué)生的動(dòng)手能力，同時(shí)也能激發(fā)其創(chuàng)新意識(shí)。

(二)開展課外實(shí)驗(yàn)：課外活動(dòng)開放實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生可以直接與實(shí)驗(yàn)員聯(lián)系補(bǔ)做分組實(shí)驗(yàn)，也可以重做演示實(shí)驗(yàn)，還可以做自己設(shè)計(jì)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。課外實(shí)驗(yàn)有時(shí)與趣味實(shí)驗(yàn)交織進(jìn)行，難以明確區(qū)分。這一活動(dòng)是為了彌補(bǔ)課堂教學(xué)之不足。

(三)趣味實(shí)驗(yàn)探究：科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)活動(dòng)從2007年開始已舉辦5期，一至二月?lián)Q一次內(nèi)容。參與方式：大量學(xué)生試做或參觀，較多老師命題和指導(dǎo)。管理方式：由對(duì)探究實(shí)驗(yàn)感興趣的學(xué)生負(fù)責(zé)指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)，共分8個(gè)組，2－3人管一組。活動(dòng)時(shí)間：每周一、三、五課外活動(dòng)。該活動(dòng)不但培養(yǎng)了學(xué)生的探究興趣，還活躍了校園文化生活。

(四)櫥窗展示成果：為了給熱衷于創(chuàng)新的師生提供一個(gè)展示創(chuàng)新成果的平臺(tái)和了解實(shí)驗(yàn)教科信息的窗口，筆者設(shè)計(jì)并自費(fèi)制作了一個(gè)實(shí)驗(yàn)教科旋轉(zhuǎn)櫥窗。設(shè)計(jì)成三窗、六版、三面體、可旋轉(zhuǎn)樣式，能貼36頁A4紙。展出內(nèi)容以學(xué)生小論文、小制作、自制小型教具為主，適當(dāng)展出一些教師在教具與實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新方面的優(yōu)秀論文。實(shí)(物)文(章)并茂，新穎別致。廣大師生們喜閱樂覽。從2007年開始共展出6期，該展覽對(duì)物理實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新起了助推作用，還給學(xué)校增添了一道靚麗的科技風(fēng)景線。