摘 要：隨著素質(zhì)教育的深入開展，探究型學(xué)習(xí)和教學(xué)越來越受到教學(xué)工作者的重視，地位也越來越重要。而實驗正是探究的主要手段。物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，也是獲得物理知識的重要手段。

關(guān)鍵詞：實驗導(dǎo)入；邊學(xué)邊實驗；家庭實驗室

物理學(xué)是一門建立在實驗基礎(chǔ)上的科學(xué)，在教學(xué)中要充分實現(xiàn)實驗的教學(xué)功能，就必須根據(jù)教學(xué)實際進行實驗創(chuàng)新，實驗創(chuàng)新除了實驗本身的價值以外，教師在實驗創(chuàng)新活動中體現(xiàn)的創(chuàng)造思想和行為對學(xué)生創(chuàng)造力的培養(yǎng)產(chǎn)生的潛移默化作用是不可估量的，這也是實驗創(chuàng)新的獨特教育功能。

實驗創(chuàng)新并非簡單意義上的自制教具，它具有豐富的內(nèi)涵，從設(shè)計思想到演示手段，從設(shè)備組裝到自制教具，從實驗步驟到演示技巧，在實驗的每一個環(huán)節(jié)都包含創(chuàng)新的內(nèi)容。

實驗創(chuàng)新要以提高學(xué)生能力和素質(zhì)、提高教學(xué)效率為宗旨，以突出教學(xué)重點、突破教學(xué)難點為目的，以原有實驗之不足或教學(xué)過程中出現(xiàn)的新問題為突破口，實驗創(chuàng)新更要求教師有良好的實驗素質(zhì)，要有思維的靈活性，在解決問題時打破常規(guī)，多方位思考，大膽提出各種創(chuàng)造性設(shè)想。

一、實驗導(dǎo)入

物理學(xué)是一門以觀察實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，觀察和實驗是物理學(xué)的重要研究方法，法拉第曾說過：“沒有觀察，就沒有科學(xué)，科學(xué)發(fā)現(xiàn)誕生于仔細的觀察之中?！睂嶒炓敕ǖ淖畲筇攸c是直觀形象，應(yīng)盡可能創(chuàng)造條件，爭取有每節(jié)課都要做實驗，實驗前應(yīng)提出問題，將學(xué)生的注意力引向高度的集中，對觀察到的實驗現(xiàn)象提出多方面猜想，自然引入新課。

筆者在教學(xué)實踐中主要采用了以下一些方法，現(xiàn)舉例說明，與同行討論。

1.趣味物理實驗導(dǎo)入法

利用有趣的物理實驗或者學(xué)生意想不到的奇特現(xiàn)象，喚起學(xué)生的注意，引起學(xué)生的思考，從而產(chǎn)生強烈的求知欲望而導(dǎo)入新課。例如，一滿杯水中還能加多少個大頭針，學(xué)生起先會很謹慎地猜1個、2個，通過另一位學(xué)生的演示，學(xué)生會接著猜5個、10個，但誰也沒想到最后可以放百余個大頭針。大家都覺得很神奇，都想知道這是什么原因，而教師不做任何解釋，只是告訴大家這都是神奇的物理知識，從而激發(fā)了學(xué)生強烈的學(xué)習(xí)興趣。

2.自制教具導(dǎo)入法

在課前教師自制相關(guān)的教具，學(xué)生基本上都沒有見過，也不知道其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。通過好奇、發(fā)現(xiàn)、了解、探索、升華幾步后，學(xué)生不僅掌握了知識，而且自己也能做出這樣的實驗裝置。例如，學(xué)習(xí)“眼睛是一架神奇的照相機”一節(jié)時，筆者先做了個簡易的照相機，內(nèi)部結(jié)構(gòu)不讓學(xué)生看見，學(xué)生利用這個照相機可以很清晰地看到近處、遠處的物體。學(xué)生很想知道成像的原理，當(dāng)然更想了解黑箱中的內(nèi)部構(gòu)造，從而激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)本堂課的信心。當(dāng)學(xué)生具備了這一節(jié)的知識后，學(xué)生也就可以自制這個教具了。

3.實驗競賽導(dǎo)入法

以雙方競賽來解決某一實際問題的形式導(dǎo)入新課，往往也能產(chǎn)生很好的效果。例如，上到磁體與磁場一節(jié)時，為了引入磁體，筆者邀請幾位同學(xué)進行了比賽——投擲飛鏢，比賽獲勝者可以來觀察一下這個飛鏢和飛盤，學(xué)生自然會說到飛鏢和飛盤上可能含有磁性物質(zhì)，由此引出了磁體。

4.解決實際問題導(dǎo)入法

生活中處處都有物理，處處都應(yīng)用到了物理知識，利用物理知識解決實際問題，這也是物理對生活有用處的方面。例如，在講到電流的熱效應(yīng)一節(jié)時，筆者用到了這樣的導(dǎo)入方式。要求學(xué)生將一塊泡沫塑料切成形狀規(guī)則的長方體，有的學(xué)生用起了小刀進行切割，有的學(xué)生索性用手來掰，最終都不能成功。于是筆者出示了自制教具——電熱鋸（如右圖），通電后電阻絲發(fā)熱，自然就可把泡沫塑料切割得非常平整，由此引出新課，而且學(xué)生都想來試一試，有效地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

實驗導(dǎo)入時還要注意以下兩個問題：

（1）應(yīng)反復(fù)分析教材選出適合的方式，在備課時下功夫，所提問題必須是能激發(fā)學(xué)生興趣，且能使學(xué)生根據(jù)教師提出問題，所演示的實驗進行猜想，制定計劃進行實驗。

（2）所演示的實驗不能失敗，教師的演示實驗必須反復(fù)實驗，若準備不充分導(dǎo)致課堂演示失敗或出現(xiàn)相反的效果都是與正課教學(xué)有弊無利的。

二、邊學(xué)邊實驗

學(xué)生邊學(xué)邊實驗是指教師一邊講授（包括演示），一邊指導(dǎo)學(xué)生做有關(guān)實驗，從而使學(xué)生學(xué)習(xí)一定知識和技能的實驗教學(xué)形式。它是一個比較新的實驗類型，和演示實驗的顯著區(qū)別是：演示實驗主要由教師進行實驗操作，學(xué)生觀察教師所做的實驗現(xiàn)象和過程。而學(xué)生邊學(xué)邊實驗則是由學(xué)生親自進行操作的實驗。因此，這類實驗更能發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也有助于培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和物理實驗?zāi)芰Α?/p>

1.學(xué)生邊學(xué)邊實驗的好處

（1）學(xué)生邊學(xué)邊實驗與教師的講解密切配合，實驗穿插在課堂教學(xué)過程中進行，不僅可以為學(xué)生隨時提供感性認識，而且有助于教師在課堂上變換教學(xué)方式，調(diào)節(jié)課堂氣氛。

（2）學(xué)生邊學(xué)邊實驗往往根據(jù)教學(xué)實驗的需要設(shè)置，靈活多樣。

（3）學(xué)生邊學(xué)邊實驗一般以定性研究為主，對實驗儀器和實驗條件無嚴格要求。

（4）學(xué)生邊學(xué)邊實驗?zāi)軒椭蠋煱l(fā)現(xiàn)學(xué)生的問題或漏洞，并得以及時解決。

（5）學(xué)生邊學(xué)邊實驗?zāi)芘囵B(yǎng)學(xué)生多角度思考問題，在學(xué)與做的同時，有助于挖掘出多種方法。例如，在進行物體上浮條件的實驗時，難度在于如何測量上浮時小藥瓶所受的浮力，學(xué)生認為利用稱重法行不通，于是我就順著學(xué)生的思路引導(dǎo)他們用量筒來測浮力。學(xué)生自然就會想到用個細鉛絲將小藥瓶全部浸入水中測排開水的體積，聰明的學(xué)生又會想到將小藥瓶中灌滿水也可以測量，這樣就用不著細鉛絲了。此時老師就可順勢引導(dǎo)學(xué)生思考稱重法是否也可以用，學(xué)生頓時豁然開朗，原來一開始排除掉的方法是正確的，這樣學(xué)生也就有多種方法來解決這個問題了。

（6）學(xué)生邊學(xué)變實驗由于是分組完成的，因此有助于培養(yǎng)學(xué)生的團結(jié)協(xié)作能力，發(fā)生矛盾沖突時也能比較和諧地解決問題。

（7）邊學(xué)邊實驗有利于培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰?。教育家陶行知提倡手腦并用的學(xué)習(xí)方式。他在《手腦相長歌》中寫道：“人生兩個寶，雙手與大腦。用腦不用手，快要被打倒！用手不用腦，飯也吃不飽。”我們在初中物理教學(xué)中提出邊學(xué)邊實驗，提出“四動”，正是遵循陶行知先生的教育理論去實踐的。我國中學(xué)物理實驗教學(xué)的現(xiàn)狀是學(xué)生動手的機會太少。開展邊學(xué)邊實驗，極大地增加了學(xué)生實驗操作的機會，因此十分有利于培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰Α?/p>

2.實施邊學(xué)邊實驗教學(xué)的策略

（1）學(xué)生邊學(xué)邊實驗的程序步驟：

①教師提出問題，引導(dǎo)學(xué)生尋求解決途徑；

②教師講解實驗注意事項或?qū)χ饕鞑牡氖褂眠M行示范性操作；

③學(xué)生動手實驗，觀察現(xiàn)象，分析思考，記錄數(shù)據(jù)；

④處理數(shù)據(jù)，得出結(jié)論；

⑤應(yīng)用練習(xí)。

由于學(xué)生邊學(xué)邊實驗一般在教室進行，所以實驗規(guī)模不要太大，儀器要盡量簡單，數(shù)量要多，學(xué)生分組要小，操作步驟不能太復(fù)雜，操作技術(shù)不能要求過高，實驗時間不能過長，實驗成功率要高。這種類型的實驗在美國中小學(xué)的科學(xué)課堂上隨處可見。

（2）對器材的要求不是很高的演示實驗，可以改為學(xué)生邊學(xué)邊實驗。

例如，課本上用小瓶、螺帽等來演示物體浮沉條件的實驗，若改為邊學(xué)邊實驗，就可以讓學(xué)生在課前準備好一個小藥瓶和一些配重物。實驗時，先讓學(xué)生把空瓶放入水下，放手后觀察空瓶的上??；若把水或配重放入小藥瓶中，放手后觀察空瓶的下沉；在小藥瓶中加入適量的水還能觀察到懸浮的情況。

三、開展家庭實驗室

學(xué)生的學(xué)習(xí)活動雖然更多的是在課堂上進行的，但開展家庭實驗室的課外活動則是課堂教學(xué)的重要補充。

1.自制學(xué)具、教具

制作實驗器材不僅能培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力，而且能幫助學(xué)生很好地應(yīng)用所學(xué)的知識來解決問題。如，學(xué)習(xí)了力的測量后，可以讓學(xué)生自制彈簧測力計，在制作過程中，學(xué)生就了解了彈簧測力計的原理及結(jié)構(gòu)特點。在學(xué)習(xí)了凸透鏡成像后，可以讓學(xué)生自制簡易的照相機，用這個照相機觀察近處或遠處的景物，學(xué)生自然而然就知道該如何調(diào)節(jié)了。在學(xué)習(xí)了家庭電路后，可以發(fā)放家庭電路的實驗裝置，讓學(xué)生自己去連接，在操作中學(xué)生就記住了依次的連接順序。在學(xué)習(xí)了浮力知識后，可以讓學(xué)生做“浮沉子”，并試圖讓學(xué)生解釋其上浮下沉的原因。學(xué)了新知識后，自制學(xué)具，自主觀察現(xiàn)象并做解釋，培養(yǎng)了自主學(xué)習(xí)的能力，遠比做題目效果好。

2.根據(jù)物理原理設(shè)計實驗

學(xué)生的學(xué)習(xí)不應(yīng)該僅僅是課堂，而課后的學(xué)習(xí)也不應(yīng)該僅僅是做習(xí)題。拿起家里的小器材，動手動腦做些有趣的家庭物理實驗，錄制成視頻帶來學(xué)校與同學(xué)們分享，這也是筆者近幾年在初二學(xué)生中推廣的物理活動之一。物理實驗器材不是只有物理實驗室才有，物理實驗也不是只能在物理實驗室才能做。接到任務(wù)后，學(xué)生首先思考可以做的實驗內(nèi)容，然后在家里找器材，實在找不到的甚至還可去商店購買。有一位學(xué)生做紙鍋燒水的實驗，在實驗中發(fā)現(xiàn)水沸騰現(xiàn)象不是很明顯，效果不好，于是他換用了牛奶，為了想要錄制出最好的效果，他整整用了兩大罐牛奶，最后現(xiàn)象非常明顯，效果很好。另一位學(xué)生用礦泉水瓶、皮管、橡皮塞等，做了關(guān)于大氣壓和液體壓強的實驗，器材簡單，操作也很方便，解說又清晰到位，我相信這一部分知識他一定能掌握得很好。做得最多的實驗就是覆杯實驗了，但是學(xué)生的創(chuàng)意也是無限的，有的同學(xué)用了滿杯水，有的用了半杯水，有的甚至在水杯中放入了小鐵釘，他們驚奇地發(fā)現(xiàn)大氣壓都能把這些東西托得牢牢的。家庭物理實驗在物理教學(xué)中的作用是很大的，能激發(fā)學(xué)生的興趣和學(xué)好物理的愿望，能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的自覺性和主動性，能加深理解和鞏固已學(xué)的知識，能發(fā)展學(xué)生的智力，培養(yǎng)學(xué)生探究知識的能力，能把課內(nèi)課外有機地結(jié)合，能擴大學(xué)生的知識領(lǐng)域，培養(yǎng)學(xué)生的獨立工作能力、實驗?zāi)芰?，還能提高學(xué)生的物理素養(yǎng)。

物理實驗應(yīng)該吸取新課程理念進行改革和完善，教師應(yīng)解放思想，大膽嘗試，積極進行探索和創(chuàng)新，努力使中學(xué)物理實驗成為培養(yǎng)學(xué)生獨立自主學(xué)習(xí)提高能力素質(zhì)的重要實踐環(huán)節(jié)。重視物理實驗教學(xué)并通過多種方式提高物理實驗教學(xué)的有效性，有利于提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和物理學(xué)習(xí)的質(zhì)量。

初中階段培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣很重要，而實驗是最能提高學(xué)習(xí)興趣的方法。通過物理實驗，不但要達到教材對每一個實驗提出的實驗?zāi)康?，進行常規(guī)的驗證性的實驗教育；還要培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)實驗素養(yǎng)，理論聯(lián)系實際和實事求是的科學(xué)作風(fēng)，嚴肅認真一絲不茍的科學(xué)態(tài)度；更重要的是通過對分組實驗、課堂演示實驗、課外小實驗以及日常生活中物理現(xiàn)象的嚴密觀察和勤于思考，培養(yǎng)學(xué)生主動研究的探索精神和創(chuàng)造性的發(fā)現(xiàn)、思考和解決新的實際問題的能力。

總之，創(chuàng)新教育能使學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)，開發(fā)智力提高素質(zhì)，增加了鍛煉的機會，增強了適應(yīng)社會發(fā)展的能力。而其在物理實驗教學(xué)中的具體實施，也會給我們培養(yǎng)大量的適應(yīng)現(xiàn)代化社會需要的人才提供一個可行的方式方法。

參考文獻：

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[2]安忠，劉炳升.中學(xué)物理實驗教學(xué)研究[M].高等教育出版社，1985.

作者簡介：查曉雯，女，本科，1980年1月出生，就職于江蘇省蘇州外國語學(xué)校，研究方向：物理實驗教學(xué)。