宋曉樓

(睢寧縣雙溝第二中學(xué) 江蘇 徐州 221212 )

物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然學(xué)科，在物理教學(xué)中，如果能充分發(fā)揮物理實驗的多種功能和作用，不但可以幫助學(xué)生理解和掌握知識，更能培養(yǎng)學(xué)生的自主能力.然而在傳統(tǒng)的物理實驗教學(xué)中，無論是教師的演示實驗還是學(xué)生的分組實驗，都或多或少地存在一定的不足.比如演示實驗通常都是教師做學(xué)生看，教師講學(xué)生聽，學(xué)生缺乏主動的參與.學(xué)生的分組實驗大都按照教材中或教師事先規(guī)定好的步驟去做，目標單一，學(xué)生的興趣只是停留在“做”的表面上，限制了學(xué)生的自主性和創(chuàng)造性.

筆者在多年的教學(xué)中，嘗試對教師的演示實驗和學(xué)生的分組實驗進行改進.下面就如何培養(yǎng)學(xué)生的自主能力，談?wù)勛约阂稽c粗淺的看法.

1 改進演示和分組實驗，努力做到“三自”“三開放”

1.1 自主設(shè)計實驗方案

如在“估測大氣壓強值”的實驗中，課前要求學(xué)生認真閱讀課本內(nèi)容，理解、搞清楚實驗設(shè)計的原理及注意事項，可以對實驗進行改進和重新設(shè)計.在具體的實驗教學(xué)中學(xué)生就有了六種的實驗方案，有的實驗方案操作起來更方便可行.如圖1～6所示.

圖1 圖2 圖3

圖4 圖5 圖6

這樣就把驗證性、測量性實驗變?yōu)殚_放性研究實驗，極大激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)和研究物理知識的積極性和自主性，同時培養(yǎng)了學(xué)生的發(fā)散思維和創(chuàng)造性思維能力.

1.2 自主選擇實驗器材

學(xué)生設(shè)計出實驗方案后，可以向?qū)嶒炇医鑳x器，還可以利用廢舊物品自制器材.如在“估測大氣壓強值”的實驗中，實驗室只提供3 ml的注射器、彈簧測力計和鉤碼，學(xué)生自己則準備了小吸盤、小桶(有的自己利用飲料瓶制作的，有的是兒童玩的小桶)、玻璃板、細沙等，比如在“探究影響壓力作用效果”的實驗中有的學(xué)生就準備了磚塊、泡沫、海綿、飲料瓶、平底鞋和高跟鞋等.在“探究液體內(nèi)部壓強規(guī)律”的實驗中有的學(xué)生利用水暖器材“三通管、四通管和氣球”自制了一個很好的演示器.這就把一些觀察性實驗變?yōu)閯?chuàng)造性操作實驗，既提高了學(xué)生的自主動手能力、又激發(fā)了學(xué)習(xí)興致.

1.3 自由合作、自主探究、自行演示

在實驗的過程中，讓實驗方案相近似、相近甚至是相同的學(xué)生自由組合、自主探究，在實驗的過程中互相交流切磋、溝通、共同研究，在交流中學(xué)會團結(jié)協(xié)作，在互幫互學(xué)中，共同提高.實驗之后盡可能地提供機會和舞臺讓學(xué)生對自己設(shè)計的實驗進行演示，這樣不但可以增加學(xué)生情感的溝通與交流，還可以讓學(xué)生體驗成功的喜悅、樹立自信心，更能培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、歸納分析能力、語言表述能力等.

1.4 開放實驗方法，不限實驗原理

1.5 開放實驗過程，不限實驗?zāi)康暮筒襟E

在初二期末復(fù)習(xí)時，向?qū)W生提出一個問題：“你能用一張紙、一杯水、一枚硬幣做哪些實驗？”結(jié)果學(xué)生的實驗之多、方法之多完全超出了我的想象.

(1)用紙盒水杯做覆杯實驗，證明大氣壓的存在；

(2)將紙卷成棒狀斜插入水中，可以看到水中的部分向上彎折，這是光的折射造成的；

(3)將紙卷成棒狀放在盛水透明玻璃杯后面，可以看到紙棒折成三段；

(4)將空的不透明的杯子中放入一枚硬幣，從側(cè)面剛好看不到，此時向杯子中倒水，又可以看到硬幣了；

(5)將一支筆的筆尖放在盛水的透明的玻璃杯后，并將筆尖慢慢離開，可以觀察到筆尖被拉長，接著會突然看見筆尖轉(zhuǎn)向；

(6)透過透明的盛水的杯子觀察手指，會發(fā)現(xiàn)手指變粗；

(7)將一杯水放在水平桌面上，可以驗證聲音是由物體的振動產(chǎn)生的，可以驗證聲音的響度與振幅的關(guān)系；

(8)可以將紙裁成紙條，向中間吹氣，驗證流體壓強與流速的關(guān)系；

(9)將硬幣放在水平桌面上，沿著硬幣的上表面吹氣，會發(fā)現(xiàn)硬幣跳起來……”.

這樣，學(xué)生的主動性和創(chuàng)造性就被充分地挖掘出來，同時學(xué)生的創(chuàng)新思維能力也得到發(fā)展.

1.6 開放實驗結(jié)論，不限實驗歸納

實驗后，讓學(xué)生多方向、多角度、深入細致的觀察，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.如在“觀察水的沸騰”實驗中，學(xué)生就通過自己的觀察提出了如下的結(jié)論：“水的溫度逐漸升至82℃以前，氣泡在上升過程中體積變小，升至液面附近下沉，水中‘嘶嘶’的響聲漸大；86℃～98℃時，附著在器壁上的氣泡減少，氣泡在上升過程中體積變大，并開始上浮，能看到明顯的對流現(xiàn)象，能聽到水中“呼呼”的響聲，水面白氣增多；沸騰時氣泡上升過程中不斷增大，最后升到液面時破裂，放出大量的水蒸氣，響聲變成水上下翻滾的‘嘩嘩’聲，水面上方有大量‘白氣’，停止加熱，水沸騰消失，沸騰時溫度不變.”.

2 深入生活、拓展時空、培養(yǎng)自主能力和意識

2.1 重視和開發(fā)課本中的小實驗，培養(yǎng)學(xué)生自主創(chuàng)造能力

在教學(xué)中，對每章或每節(jié)課后的小制作、小實驗，都給以充分的重視和開發(fā)，使學(xué)生養(yǎng)成善于動腦動手的習(xí)慣，因陋就簡就地取材，制作儀器、設(shè)計小實驗，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、發(fā)揮學(xué)生創(chuàng)造性和主動性.如在“流體壓強與流速關(guān)系”教學(xué)中，筆者先演示一個小實驗：在倒置的漏斗里放一個乒乓球，用手指托住乒乓球，然后從漏斗口向下用力吹氣，并將手指移開，觀察到乒乓球并不下落.學(xué)生對此感到不可思議，急切地想知道為什么.緊接著幫助學(xué)生分析原因：上方的空氣流速大，壓強小，而下方的空氣流速小，壓強大，產(chǎn)生一個向上的壓強差，拖住乒乓球不下落.”然后學(xué)生在老師的啟發(fā)下又做了許多小實驗.

(1)在水平的兩根圓木棍(筷子)中間放上兩只乒乓球,通過空心塑料管向兩球間用力吹氣,會發(fā)現(xiàn)兩只乒乓球相互靠近；

(2)將紙條彎折，使兩端對齊，卷成U形，中間插一吸管，用拇指和食指將吸管和紙帶夾住，然后向吸管內(nèi)持續(xù)吹氣，紙帶的上下部分將相互靠近；

(3)取兩張白紙，讓其平行地自然下垂，使勁地向兩紙中間用力吹氣，觀察到兩張紙相互靠近；

(4)把一張半卷著的硬紙片擺放在桌子上如果使勁吹一下它的下面，可以發(fā)現(xiàn)硬紙片不會翻轉(zhuǎn)過去；

(5)取兩個根吸管，一支插入盛水的杯子(飲料瓶)中，用另一支對著管口吹氣，發(fā)現(xiàn)有水進入吸管(或被吹出)”.這樣既活躍了學(xué)生思維，擴展了學(xué)生的知識視野，也大大提升了學(xué)生的自主性和創(chuàng)造性.

2.2 變廢為寶、巧用生活物品培養(yǎng)學(xué)生自主創(chuàng)新能力

生活中的許多物品都可以用來做一些物理小實驗.在教學(xué)中如能適當引導(dǎo)學(xué)生用生活中常見的廢舊器材做實驗，既減少了環(huán)境污染，又做到廢物的利用，同時也有利于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的激勵和動手能力及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，從而收到良好的教學(xué)效果.如在“靜電現(xiàn)象”教學(xué)中，不少同學(xué)用廢棄的飲料瓶和泡沫完成了下面的幾個小實驗.

(1)演示帶電體吸引輕小物體：用泡沫制作成小球，用一帶電體靠近小球，發(fā)現(xiàn)能被吸引，說明帶電體能吸引輕小物體；

(2)制作“起電瓶”，器材有泡沫顆粒、飲料瓶、兩個金屬球、金屬桿(鐵絲)；注意飲料瓶一定要干凈、干燥.用手晃動飲料瓶，然后將瓶子倒置使泡沫顆粒與瓶內(nèi)的金屬球充分接觸，之后將瓶外的金屬球去接觸驗電器的金屬球，發(fā)現(xiàn)驗電器的箔片張開；

(3)演示“電荷間的相互作用”，器材有泡沫棒、塑料袋、毛皮、支架(飲料瓶和竹簽制作而成).

實驗步驟：將與毛皮摩擦過的泡沫棒B固定在支架上，再用毛皮與另一根泡沫棒A擦擦，然后用A的一端去靠近B的一端，發(fā)現(xiàn)兩者相互排斥；若用塑料袋與泡沫棒摩擦，然后再去靠近B的一端，發(fā)現(xiàn)兩者相互吸引，說明同種電荷相互排斥、異種電荷相互吸引.這樣不但能形象有力地驗證了“同種電荷相互排斥、異種電荷相互吸引”，同時還解決了實驗室器材不足的問題，更鍛煉了學(xué)生的自主能力和創(chuàng)新能力.

2.3 學(xué)以致用，深入實踐，培養(yǎng)學(xué)生自主應(yīng)用意識

學(xué)了密度知識后、要求學(xué)生學(xué)以致用，引導(dǎo)學(xué)生測量生活中食用油、醬油、小麥等的密度.學(xué)習(xí)熱學(xué)知識后，引導(dǎo)學(xué)生收集整理導(dǎo)熱性能差和導(dǎo)熱性能好的材料，看看它們在生活中的具體應(yīng)用.學(xué)了杠桿知識之后，尋找自己身體上應(yīng)用杠桿的部分，并嘗試分析是省力杠桿還是費力杠桿等等，讓學(xué)生自覺主動地進行知識的遷移、應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識解決實際問題的自主意識.

總之，課外小實驗開展下去，學(xué)生的自主動手能力就得到了加強，分析問題和解決問題的能力就得到提高，創(chuàng)新能力得到充分的拓展，學(xué)習(xí)物理的興致得到激勵，自主探究的思想得到陶冶.