淺談中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教具的改進(jìn)與創(chuàng)新

郭彪

摘 要：中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為物理教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容，在新課程改革中具有重要的地位，且近年來(lái)隨著教育領(lǐng)域的不斷發(fā)展，中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教具也在不斷更新。但現(xiàn)實(shí)教育中，初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)依舊是初中物理教學(xué)中的薄弱環(huán)節(jié)，作為初中物理教學(xué)的重難點(diǎn)，學(xué)生難學(xué)、教師難教，因此物理教學(xué)質(zhì)量始終無(wú)法大范圍提升。在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)通常以簡(jiǎn)單的視頻播放或者以教師操作學(xué)生觀看的模式進(jìn)行，很難達(dá)到理想的效果。因此為增加學(xué)生與實(shí)驗(yàn)教具接觸的機(jī)會(huì)，提升學(xué)生的動(dòng)手操作能力，對(duì)物理教具進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新，成為了當(dāng)前物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容，本文對(duì)此展開(kāi)探討。

關(guān)鍵詞：中學(xué)；物理實(shí)驗(yàn)教具；改進(jìn)；創(chuàng)新

中學(xué)物理教學(xué)現(xiàn)今依然受到傳統(tǒng)教學(xué)模式和教學(xué)觀念的制約，學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)中，大部分時(shí)間和精力都花在了題海戰(zhàn)中，針對(duì)考試的重點(diǎn)重復(fù)的進(jìn)行著試題訓(xùn)練。在此種教學(xué)模式下，學(xué)生無(wú)法得到全面發(fā)展，思維能力也無(wú)法得到均衡的發(fā)展，因此在實(shí)際學(xué)習(xí)中，與教學(xué)的預(yù)期目標(biāo)差距逐漸拉大，最終越來(lái)越遠(yuǎn)離物理學(xué)本身設(shè)立的課程目標(biāo)[1]。在這種狀況下，首先要改變物理的實(shí)際教學(xué)方式，改變傳統(tǒng)觀念，除此之外要注重物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程的設(shè)置。在以往的教學(xué)中，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)通常以簡(jiǎn)單的視頻播放或者以教師操作學(xué)生觀看的模式進(jìn)行，很難達(dá)到理想的效果[2]。因此為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力，必須重視和改善物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，以滿足現(xiàn)代物理教學(xué)的實(shí)際要求。在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，不僅要注重知識(shí)的傳授，培養(yǎng)學(xué)生的觀察、動(dòng)手能力，同時(shí)要對(duì)物理實(shí)驗(yàn)教具進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新，給予學(xué)生不一樣的物理學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

一、中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教具改進(jìn)與創(chuàng)新的意義

物理實(shí)驗(yàn)教具的改進(jìn)與創(chuàng)新是物理教學(xué)過(guò)程中，為提升學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力發(fā)展而來(lái)，通過(guò)生活中常見(jiàn)素材的搜集和改進(jìn)，讓物理實(shí)驗(yàn)充斥在物理課堂中，給予學(xué)生全新的物理實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)，規(guī)避傳統(tǒng)教學(xué)模式中的道具限制、空間限制等問(wèn)題，切實(shí)提升物理教學(xué)效果。生活中的水瓶、吸管、乒乓球、注射器等，不僅成本較低且隨處可見(jiàn)，以此作為物理實(shí)驗(yàn)教具，對(duì)原有教材實(shí)驗(yàn)進(jìn)行擴(kuò)展教學(xué)，能夠解釋更多學(xué)生平時(shí)所不能理解的物理現(xiàn)象。因此，將實(shí)驗(yàn)教具的改進(jìn)和創(chuàng)新貫穿到實(shí)驗(yàn)教學(xué)之中，不僅是提升物理教學(xué)效果的有效方式，同時(shí)也為學(xué)生提供了實(shí)踐操作的平臺(tái)，對(duì)于學(xué)生創(chuàng)新能力、物理思維的培養(yǎng)具有重要意義。物理教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)能否得到強(qiáng)化和突破，其關(guān)鍵點(diǎn)在于是否有足夠的實(shí)驗(yàn)教具支持，而中學(xué)物理教學(xué)往往受資源、空間、經(jīng)費(fèi)等的限制，實(shí)驗(yàn)教具有限，因此對(duì)物理實(shí)驗(yàn)教具進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新，能夠?yàn)閷W(xué)生提供自由操作，自主學(xué)習(xí)的空間，能有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)生的物理成績(jī)[3]。

二、中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教具改進(jìn)與創(chuàng)新原則

中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教具的改進(jìn)創(chuàng)新原則主要為以下幾點(diǎn)：①科學(xué)性?？茖W(xué)性原則是物理實(shí)驗(yàn)教具改進(jìn)和創(chuàng)新的核心要求，具有科學(xué)性的實(shí)驗(yàn)教具，才能通過(guò)實(shí)驗(yàn)揭示物理運(yùn)動(dòng)和物質(zhì)結(jié)構(gòu)客觀規(guī)律。②直觀性。中學(xué)生正處于物理的初期學(xué)習(xí)階段，直觀性的實(shí)驗(yàn)教具，更能夠引發(fā)學(xué)生的共鳴，加深學(xué)生的理解。③趣味性。學(xué)生對(duì)于未知的現(xiàn)象總是充滿了好奇，而有趣的物理實(shí)驗(yàn)更能夠吸引學(xué)生，讓學(xué)生產(chǎn)生一種愿意去深入學(xué)習(xí)的神經(jīng)沖動(dòng)效應(yīng)。

三、中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教具的改進(jìn)與創(chuàng)新實(shí)踐

（一）以常規(guī)實(shí)驗(yàn)教具為基礎(chǔ)改進(jìn)創(chuàng)新

物理本身就是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，要學(xué)好物理，必須培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和動(dòng)手能力。初中物理是物理學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)階段，接觸的也是一些基本的物理現(xiàn)象，而物理教學(xué)中也更側(cè)重于基礎(chǔ)知識(shí)的教授。初中物理課程中，教材本身就具有大量的物理實(shí)驗(yàn)，但在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，并不是每一個(gè)實(shí)驗(yàn)均在物理課堂中實(shí)踐操作，且教材的統(tǒng)一性標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)致了教材實(shí)驗(yàn)沒(méi)有及時(shí)更新，因此與其相關(guān)的實(shí)驗(yàn)教具也有一定的局限性。因此在物理教學(xué)中，針對(duì)教材上的常規(guī)實(shí)驗(yàn)教具進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新，有助于在課堂中實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的實(shí)時(shí)更新，給予學(xué)生全新的物理體驗(yàn)。例如初中物理二力平衡實(shí)驗(yàn)的條件中，實(shí)驗(yàn)中所應(yīng)用的器材如圖1所示，教材中要求的試驗(yàn)器具為小車，但在現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中如果將小車換成硬紙片，則可以產(chǎn)生更好的實(shí)驗(yàn)效果。以硬紙片代替小車，則無(wú)法與桌面接觸，有效減少了實(shí)驗(yàn)中的干擾因素（摩擦力），如此有助于減小實(shí)驗(yàn)誤差。由此，以常規(guī)實(shí)驗(yàn)教具為基礎(chǔ)對(duì)物理實(shí)驗(yàn)教具進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新，在科學(xué)性、合理性基礎(chǔ)上，能夠獲得更好的實(shí)驗(yàn)效果。

（二）以物理現(xiàn)象為依據(jù)改進(jìn)創(chuàng)新

物理是一門(mén)實(shí)踐性較強(qiáng)的學(xué)科，且與生活息息相關(guān)。學(xué)生的日常生活中往往存在著各種各樣的物理現(xiàn)象，因此物理實(shí)驗(yàn)教具的改進(jìn)和創(chuàng)新可以以此為依據(jù)進(jìn)行，如此不僅可以開(kāi)拓學(xué)生的視野，貼近物理現(xiàn)象和生活的關(guān)系，同時(shí)將生活中的物理知識(shí)帶入到課堂中，讓學(xué)生能夠?qū)W習(xí)到更多的物理知識(shí)[5]。從生活中的一些現(xiàn)象中找到相關(guān)性物理知識(shí)，并且以此為依據(jù)進(jìn)行物理教具的改進(jìn)和創(chuàng)新，讓實(shí)驗(yàn)教具更貼近生活，如此學(xué)生更容易理解，在課堂中也會(huì)更為專注。如探究液體壓強(qiáng)的相關(guān)性因素實(shí)驗(yàn)時(shí)，傳統(tǒng)教學(xué)中往往教師通過(guò)講解和解釋物理原理就結(jié)束了課程，學(xué)生沒(méi)有實(shí)際進(jìn)行操作，只是對(duì)于其中的知識(shí)點(diǎn)僵硬的記憶。實(shí)際教學(xué)中，可讓學(xué)生每人準(zhǔn)備一瓶礦泉水，成本低且易于準(zhǔn)備，在課堂中將其作為實(shí)驗(yàn)教具，要求學(xué)生在水瓶不同位置扎孔，觀察特定的壓力條件下，水射出的距離，最終通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論。以生活中的素材作為實(shí)驗(yàn)教具，能夠有效引領(lǐng)學(xué)生從生活現(xiàn)象中解析物理知識(shí)，并且每個(gè)學(xué)生都親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，加深了學(xué)生的記憶和理解力，對(duì)于學(xué)生進(jìn)一步的物理學(xué)習(xí)有重要的意義。

（三）以自然現(xiàn)象為依據(jù)改進(jìn)創(chuàng)新

如果以生活中的物理現(xiàn)象為依據(jù)進(jìn)行物理教具創(chuàng)新改進(jìn)，能夠帶領(lǐng)學(xué)生探索生活中的物理現(xiàn)象，貼近物理與學(xué)生生活之間的關(guān)系，那么以自然界中的物理現(xiàn)象為依據(jù)進(jìn)行教具的創(chuàng)新，能夠帶領(lǐng)學(xué)生走進(jìn)科學(xué)，將物理現(xiàn)象與宇宙萬(wàn)物相連。物理是自然類學(xué)科的帶頭學(xué)科，因此其在本質(zhì)上與自然息息相關(guān)，在自然界中，任何一種現(xiàn)象其中都可能蘊(yùn)含了眾多的物理知識(shí)，正因?yàn)檫@些自然現(xiàn)象的存在，才造就了自然界的生生不息、宇宙的多姿多彩[7]。例如自然界中的海市蜃樓景象是光折射原理，雖然物理現(xiàn)實(shí)教學(xué)中無(wú)法以實(shí)驗(yàn)的方式真正的展現(xiàn)出海市蜃樓現(xiàn)象，但現(xiàn)實(shí)中的自然現(xiàn)象又比較抽象，因此可以自制物理實(shí)驗(yàn)教具，以與海市蜃樓現(xiàn)象同原理的實(shí)驗(yàn)，解釋光折射原理。例如在碗中放硬幣，從側(cè)邊觀察看不到硬幣，但是我們將水加入碗中，隨著水面的不斷提高，我們站在同一位置居然看到了硬幣。以生活中隨處可見(jiàn)的工具作為物理實(shí)驗(yàn)道具，通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方式講解物理原理，讓學(xué)生在實(shí)際觀察的過(guò)程中能夠更深入的了解物理現(xiàn)象，并且加深記憶。

中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教具的改進(jìn)與創(chuàng)新，有助于幫助學(xué)生擺脫傳統(tǒng)的沉悶的學(xué)習(xí)狀態(tài)，增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。物理是一門(mén)比較深?yuàn)W和枯燥的學(xué)科，因此學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中無(wú)法保持長(zhǎng)期的新鮮感，因此，教師在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中加強(qiáng)引導(dǎo)，有助于幫助學(xué)生培養(yǎng)創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力，提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。所以說(shuō)，在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教具的改進(jìn)與創(chuàng)新具有重要的實(shí)踐意義。

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