改進(jìn)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生自主探究能力

袁亮

摘 ?要：物理學(xué)是一門(mén)以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，與現(xiàn)實(shí)生活聯(lián)系最密切，在教學(xué)中應(yīng)把課本上的一些實(shí)驗(yàn)進(jìn)行合理的科學(xué)的改進(jìn)創(chuàng)新，充分發(fā)揮物理學(xué)實(shí)驗(yàn)的多種功能和作用，這不僅可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)掌握物理知識(shí)，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。

關(guān)鍵詞：初中物理;自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案;學(xué)生參與實(shí)踐

物理學(xué)是一門(mén)以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，與現(xiàn)實(shí)生活聯(lián)系最密切，在教學(xué)中應(yīng)把課本上的一些實(shí)驗(yàn)進(jìn)行合理的科學(xué)的改進(jìn)創(chuàng)新，充分發(fā)揮物理學(xué)實(shí)驗(yàn)的多種功能和作用，這不僅可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)掌握物理知識(shí)，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(shí)踐中，重視演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)及課后小實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)，并做了一些有益的嘗試。

一、演示實(shí)驗(yàn)中，讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)完成

傳統(tǒng)的演示實(shí)驗(yàn)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(tīng)”，缺乏對(duì)知識(shí)深入引導(dǎo)和研討，阻礙了學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)和親自探索知識(shí)，如能將一些演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，讓學(xué)生去自主探索，經(jīng)過(guò)分析、討論，透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)，則會(huì)從中悟出很多課本上學(xué)不到的知識(shí)。

例如：在研究焦耳定律的演示實(shí)驗(yàn)中，我是這樣處理的：提前在課前布置預(yù)習(xí)本節(jié)課，以思考題的方式向?qū)W生出示本節(jié)課的演示實(shí)驗(yàn)課題──研究電流通過(guò)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(shí)間，實(shí)施以下過(guò)程：

1、自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案關(guān)鍵是讓學(xué)生考慮好實(shí)驗(yàn)原理，怎樣將電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量變?yōu)榭梢杂^察比較的對(duì)象。學(xué)生們充分發(fā)揮想象，不同的實(shí)驗(yàn)方案達(dá)十余種，有的甚至比教材上的方案還簡(jiǎn)單易行，有的讓火柴梗吸收電熱升溫達(dá)到著火點(diǎn)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)熱升溫而發(fā)光……這樣表演性演示實(shí)驗(yàn)變?yōu)殚_(kāi)放性研究實(shí)驗(yàn)，極大激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)和研究物理知識(shí)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(shí)驗(yàn)器材

在完成設(shè)計(jì)后，有的同學(xué)到實(shí)驗(yàn)室借實(shí)驗(yàn)儀器，有的學(xué)生找老師幫忙安裝實(shí)驗(yàn)裝置，有的學(xué)生自己制作一些小器材，這樣變純觀察性實(shí)驗(yàn)為創(chuàng)造性操作實(shí)驗(yàn)。

3、自由組合，探索研究

經(jīng)過(guò)交流，有一些同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案相近似，于是他們就自動(dòng)組合，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，互相交流切磋、溝通、共同研究。在交流中學(xué)會(huì)團(tuán)結(jié)協(xié)作，在互幫互學(xué)中，共同提高。

二、學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)中，讓學(xué)生自主探究

學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)是初中學(xué)生最感興趣的課，但絕大多數(shù)學(xué)生是按教材的安排程序進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，按照教師布置的步驟進(jìn)行操作，興趣只停留在表面上，湊“熱鬧”成分很多，這樣也就無(wú)法培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和科學(xué)素質(zhì)。如：初三物理中《測(cè)定小燈泡的功率》的實(shí)驗(yàn)，如果只是指導(dǎo)學(xué)生按教材的安排進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，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(cè)得的電壓，電流值填入實(shí)驗(yàn)表格，算出電功率值，那么實(shí)驗(yàn)?zāi)康膯我?，無(wú)法達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生素質(zhì)的目的，所以在教學(xué)過(guò)程中我是這樣做的：

1、不限制實(shí)驗(yàn)原理

在講本節(jié)課時(shí)，只講清實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，說(shuō)明小燈泡上“3.3V”或“2.5V”意義，至于實(shí)驗(yàn)原理由實(shí)驗(yàn)小組討論決定，并按要求畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖，結(jié)果出現(xiàn)三種實(shí)驗(yàn)原理P=UI，P=U2/R，P=I2R，并通過(guò)對(duì)三種實(shí)驗(yàn)方案的優(yōu)劣的深入分析，確定應(yīng)用P=UI為實(shí)驗(yàn)原理的方案，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(shí)驗(yàn)步驟

進(jìn)實(shí)驗(yàn)室要求不看課本，動(dòng)手時(shí)只說(shuō)明實(shí)驗(yàn)中要觀察燈泡的亮度，觸摸燈泡熱度，計(jì)算燈泡的功率和電阻，并不限定實(shí)驗(yàn)有三個(gè)步驟，結(jié)果巡視實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，有的小組實(shí)驗(yàn)有五、六步，并設(shè)計(jì)了開(kāi)放性的記錄、表格，其中燈絲在不亮、較暗、正常發(fā)光、較亮、燒壞幾種情況下的電壓、電流的測(cè)量值和功率、電阻的計(jì)算值，燈泡熱度的觸摸感，從而激發(fā)了學(xué)生的觀察實(shí)踐和發(fā)現(xiàn)問(wèn)題能力。

3、不確定實(shí)驗(yàn)歸納

實(shí)驗(yàn)后不固定方向，讓學(xué)生多方向、多角度、深入細(xì)致的觀察，分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，從而開(kāi)放性地歸納出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，如有的小組分析真實(shí)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出如下結(jié)論：（1）伏安法既可測(cè)電阻也可以測(cè)電功率;（2）燈絲電阻隨溫度升高而增大;（3）燈泡的實(shí)際功率，隨其兩端實(shí)際電壓的增大而增大;（4）燈泡只在額定電壓下正常發(fā)光，實(shí)際電壓過(guò)高會(huì)燒壞燈泡，過(guò)低燈不亮;（5）因燈絲電阻隨溫度升高而變大，故不宜用P=I2R和P=U2/R測(cè)燈泡的電功率，通過(guò)以上五個(gè)方面的歸納，培養(yǎng)了學(xué)生的分析、概括實(shí)驗(yàn)結(jié)論能力，并加強(qiáng)了前后知識(shí)的聯(lián)系。

三、加強(qiáng)課外小實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生參與實(shí)踐

物理小實(shí)驗(yàn)，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(dòng)。對(duì)每章或每節(jié)課后的小制作、小實(shí)驗(yàn)，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(dòng)腦動(dòng)手，因陋就簡(jiǎn)就地取材，把小實(shí)驗(yàn)、小制作活動(dòng)搞得豐富多彩，生動(dòng)活潑。雖然課外實(shí)驗(yàn)活動(dòng)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(jì)和準(zhǔn)備過(guò)程中那種富有創(chuàng)造性的思維及操作過(guò)程，是在其它途徑中無(wú)法體會(huì)到的。同時(shí)使學(xué)生感受到物理知識(shí)的應(yīng)用無(wú)處不在，激發(fā)他們自覺(jué)應(yīng)用物理知識(shí)解決問(wèn)題的興趣。

綜上所述，本人在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，盡量把驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改為探索性實(shí)驗(yàn)，把演示實(shí)驗(yàn)改為開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)，邊講邊實(shí)驗(yàn)，并改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置，器材等，讓學(xué)生嘗試實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、操作，提高學(xué)生創(chuàng)新能力和對(duì)知識(shí)的應(yīng)用能力，使學(xué)生自主參與學(xué)習(xí)進(jìn)而大面積提高物理教學(xué)質(zhì)量。

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