物理實驗的教學(xué)創(chuàng)新

王玉紅

摘要：實驗是物理教學(xué)的重要方式，那么，怎樣對實驗進行創(chuàng)新，使實驗發(fā)揮其教學(xué)效果便成了廣大物理教師關(guān)注的問題。本文從演示實驗、小組實驗及課外小實驗這三方面對物理實驗教學(xué)進行了創(chuàng)新，以求提高實驗教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：物理；實驗；創(chuàng)新

G633.7

物理學(xué)是一門以觀察和實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，與現(xiàn)實生活聯(lián)系最為密切，在教學(xué)中應(yīng)把課本上的一些實驗進行合理的科學(xué)改進創(chuàng)新，充分發(fā)揮物理實驗的多種功能和作用，這不僅可以通過實驗掌握物理知識，也是培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、探究能力和創(chuàng)新能力的重要措施。

我在多年的教學(xué)實踐中，重視對演示實驗、學(xué)生分組實驗及課后實驗的改進，并做了一些有益的嘗試。

一、演示實驗中，讓學(xué)生自主設(shè)計完成

傳統(tǒng)的演示實驗教學(xué)，只是讓學(xué)生看教師表演，先是“教師做，學(xué)生看”，后是“教師講，學(xué)生聽”，缺乏對知識深入引導(dǎo)和研討，阻礙了學(xué)生主動學(xué)習(xí)和親自探索知識，如能將一些演示實驗進行改進，讓學(xué)生去自主探索，經(jīng)過分析、討論，透過現(xiàn)象理解本質(zhì)，則會從其中悟出很多課本上學(xué)不到的知識。

例如：在研究焦耳定律的演示實驗中，我是這樣處理的：提前在課前布置預(yù)習(xí)這節(jié)課，以思考題的方式向?qū)W生出示本節(jié)課的演示實驗課題——研究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)，要求學(xué)生利用自習(xí)課時間實施以下過程：

1.自主設(shè)計實驗方案。設(shè)計實驗方案關(guān)鍵是讓學(xué)生考慮好實驗原理，怎樣將電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量變?yōu)榭梢杂^察比較的對象。讓學(xué)生充分發(fā)揮想象，不同的實驗方案達十幾個，有的甚至比教材上的方案還簡單易行。有的讓火柴梗吸收電熱升溫達到著火點而燃燒，有的讓燒瓶里的空氣受熱膨脹而使玻璃管的紅水柱上升，有的讓燈絲發(fā)熱溫而發(fā)光……這樣表演性演示實驗變?yōu)殚_放性研究實驗，極大地激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)和研究物理知識的積極性，培養(yǎng)了學(xué)生的發(fā)散思維和創(chuàng)造性思維能力。

2.自主選擇實驗器材。在完成設(shè)計后，有的同學(xué)到實驗室借實驗儀器，有的同學(xué)自己制作一些小的器材，還有的同學(xué)利用一些生活中的用具來完成實驗，這樣變純觀察性實驗為創(chuàng)造性操作實驗。

3.自由組合，探索研究。經(jīng)過交流，有一些同學(xué)的實驗方案相近似，于是他們就自動組合，在實驗中相互交流切磋、溝通、共同研究。在交流中團結(jié)協(xié)作，在互幫互學(xué)中，共同提高。

二、學(xué)生分組實驗中，讓學(xué)生自主探究

學(xué)生分組實驗是學(xué)生最感興趣的課，絕大多數(shù)學(xué)生是按照教材的安排程序進行實驗，按照教師布置的步驟進行操作，興趣只停留在表面上，湊“熱鬧”成分很多，這樣就無法培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和科學(xué)素養(yǎng)。如：《測定小燈泡的功率》的實驗，如果只是指導(dǎo)學(xué)生按教材安排進行實驗，讓學(xué)生注意觀察小燈泡兩端的電壓在等于額定電壓、高于額定電壓和低于額定電壓的情況下的發(fā)光情況，并將每次測得的電壓、電流值填入實驗表格，算出電功率值，那么實驗?zāi)康膯我?，無法達到培養(yǎng)學(xué)生素質(zhì)的目的。所以在教學(xué)中，我是這樣做的：

1.不限制實驗原理。在講本節(jié)課時，只講清實驗?zāi)康?，說明小燈泡上“3.3”或“2.5V”的意義，至于實驗原理由小組討論決定，并按照要求畫出實驗電路圖。結(jié)果出現(xiàn)三種實驗原理：P=UI，P=U2/R，P=I2R，并通過對三種實驗方案優(yōu)劣的深入分析，確定應(yīng)用P=UI為實驗原理方案，從而培養(yǎng)了學(xué)生的發(fā)散思維能力，提高了思維品質(zhì)的深刻性與批判性。

2.不規(guī)定實驗步驟。進入實驗室要求不看課本，動手實驗時只說明實驗中要觀察燈泡的亮度，觸摸燈泡的熱度，計算燈泡的功率和電阻，并不限定實驗有三個步驟。結(jié)果在巡視實驗中發(fā)現(xiàn)，有的小組實驗有五、六步，并設(shè)計了開放性的記錄、表格，其中燈絲在不亮、較暗、正常發(fā)光、較亮、烤壞幾種情況下的電壓、電流的測量值和功率、電阻的計算值，燈泡熱度的觸摸感，從而提高了學(xué)生觀察實踐及發(fā)現(xiàn)問題的能力。

3.不確定實驗歸納。實驗后不固定方向，讓學(xué)生多方向、多角度、深入細(xì)致地觀察，分析實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，從而開放性地歸納出實驗結(jié)論，如有的小組分析真實的實驗數(shù)據(jù)，得出以下結(jié)論：（1）伏安法既可以測電阻也可以測電功率；（2）燈絲電阻隨溫度升高而增大；（3）燈泡的實際功率，隨其兩端實際電壓的增大而增大；（4）燈泡只有在額定電壓下才能正常發(fā)光，實際電壓過高會烤壞燈泡，過低燈不亮；（5）因燈絲電阻隨溫度升高而變大，故不宜用P=U2/R和P=I2R測燈泡的電功率。通過以上五個方面的歸納，培養(yǎng)了學(xué)生的分析、概括實驗結(jié)論能力，并加強了前后知識的聯(lián)系。

三、加強課外小實驗，引導(dǎo)學(xué)生參與實踐

物理小實驗，小制作的題材廣泛，材料非常豐富，是激發(fā)學(xué)生興趣發(fā)揮學(xué)生創(chuàng)造性的有益活動。對每章或每節(jié)課后的小制作、小實驗，教師可適當(dāng)給予指導(dǎo)，提出必要的建議。使得學(xué)生能夠善于動腦動手，因陋就簡因地取材，把小實驗、小制作活動搞得豐富多彩，生動活潑。雖然課外實驗活動在許多方面略顯粗糙或不規(guī)范，但學(xué)生的自主性、參與性高，尤其在設(shè)計和準(zhǔn)備過程中那種富有創(chuàng)造性思維及操作過程，在其他途經(jīng)中無法體會到。同時使學(xué)生感受到物理知識解決問題的興趣。

用裝有水的塑料袋作為研究對象，（要求袋內(nèi)不留空氣，袋口扎緊，為了便于觀察，在袋內(nèi)滴入幾滴紅墨水），再用輕質(zhì)塑料袋代替原實驗中的小桶。先稱出這袋紅色水的重力，然后將這袋紅色水漸漸浸入水中，可以觀察到彈簧秤示數(shù)逐漸變小，小塑料袋內(nèi)的水在不斷增加，并且彈簧秤示數(shù)減小的數(shù)值等于小塑料袋內(nèi)水的重力；當(dāng)紅色水袋完全浸沒時，彈簧秤示數(shù)恰好為零，說明這袋水所受的浮力等于它所受的重力，也等于小塑料袋內(nèi)水所受的重力。也就是浮力與排開水所受的重力相等。換成鹽水等其他液體，重復(fù)上述實驗，結(jié)果相同。

改進后的實驗由于實驗器材簡單，操作方便，實驗現(xiàn)象明顯，因此得到了較理想的學(xué)習(xí)效果。

綜上所述，本人在物理實驗教學(xué)中，盡量把驗證性實驗改這探索性實驗，把演示實驗改為開放性實驗，邊學(xué)邊實驗，并改進實驗裝置、器材等，讓學(xué)生嘗試實驗設(shè)計、操作，提高學(xué)生創(chuàng)新能力和對知識的應(yīng)用能力，使學(xué)生自主參與學(xué)習(xí)，進而提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識的興趣和積極性。

參考文獻

[1]芮文光.新課改下高中物理實驗教學(xué)中創(chuàng)新培養(yǎng)與實踐[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2013（30）：253.