物理实验教学创新方法的初探

　　徐英梅

　　在物理教学中如何让学生主动自觉的学习，是我一直在探索的问题。我们都知道物理是一门以实验和观察为基础的学科，所以实验教学的创新不但能激发学生学习物理的兴趣，也是提高物理教学效率的突破口。

　　在物理实验教学中我注重“两个创新，一个改变”的实验教学方法，即教师教法的创新，学生学法的创新和学生思维方式的改变。在这里愿于大家共同探讨。

　　一、物理实验教学中教师教法的创新

　　以往的物理实验课堂教学模式基本上是演示实验步骤或者是由学生带着问题讨论总结实验步骤后，再由学生分组模拟展示实验步骤来完成探究实验。讨论评估交流后得出结论。整节课下来课堂热热闹闹，学生没有真正参与到课堂，学生的行为被一根绳牵着，按照固定的模式按部就班的完成实验教学，仅仅验证了实验结论，学生的思维并没有得到拓展，学习兴趣也并没有得到真正提高。美国犹他州立大学教授戴维•梅里尔博士曾经提出“首要教学原理”，简明扼要地概括了有效教学的精髓：“当学习者介入解决实际问题时，才能够促进学习;当激活已有知识并作为新知识的基础时，才能够促进学习;当新知识展示给学习者时，才能够促进学习;当学习者应用新知识时，才能够促进学习;当新知识与学习者的生活融于一体时，才能够促进学习”。所以在实验教学中让学生介入解决问题，利用已有的知识经验，研讨实验方案、亲自动手实验，展示实验成果来促进学生的学习。例如在学习“滑动摩擦力的影响因素”时，学生自主设计了“亲身经历”的实验，让每个学生都主动参与实验的设计。实验设计方法：

　　1.一只手握紧拳头，立方在桌面上，另一只手轻轻地压在拳头上，在光滑的桌面上滑动。

　　2.在用较大的力压在拳头上，让拳头在桌面上滑动，谈两次的感受。(第二次拳头滑动起来费劲)

　　3.保证同样的压力大小，让拳头在粗糙的桌布上滑动，又有什么样的感受呢?

　　4.将手掌立方在桌面上再重复2的步骤。学生的感受和2的步骤中拳头在桌面上滑动差不多。

　　5.快速的滑动手掌又有什么不同呢?

　　6.将铅笔放在手掌下，在桌面上运动。

　　学生会发现用较大的压力，拳头滑动起来费劲，说明了力的大小不同，凭感觉不可靠，怎么才能知道力到底变化了多少呢?学生们兴高采烈的叙述测量方法，利用弹簧测力计直接测出了摩擦力，这时我会直接问学生，你们测出的力真的是摩擦力吗?(学生会发现不是，怎样做才能得到摩擦力的大小呢?学生会想到物体做匀速直线运动时，受到平衡力的作用。利用二力平衡就可以得到摩擦力的大小。)实验中学生还利用了控制变量法。学生自主选择实验器材完成实验。有选用摩擦计、笔袋的、物理课本、纸盒等等(见幻灯片)探讨实验过程中所出现的问题，一节课下来学生们参与其中，不但分析讨论出了实验结论(滑动摩擦力的影响因素是压力的大小和接触面的粗糙程度，与物体的运动速度和接触面积的大小无关)，而且通过实验现象的展示，交流实验出现的问题，学生发现弹簧测力计的示数不稳定，讨论改进方法，将毛巾铺在物理课本上，将弹簧测力计固定，慢慢拉着课本运动完成实验，这样的实验探究不但能激发学生的学习欲望，也促进了学生学习。

　　新课改中关注全体，和容易忽略学生的个性发展要求，着力于物理实验自主创新设计新颖的实验，将牢固抓住“以人为本”的理念，在实践中关注每个学生的实际需求，创造更多的机会，更多的资源以满足每个的发展。我们还为学生提供了实验的平台，也给学生展示创新实验的机会。例如学习串联电路和并联电路的电流和电压特点时，我准备的电源是2伏的电压，学生回忆电流表“三要、一不、二看清”和电压表“三要、二看清”的正确使用方法后，确保实验器材的安全，放手让学生进行实验。一节课下来学生忙在其中，乐在其中。当然，这样的实验教学也面临一个严峻的问题，一节实验课的授课内容无法完成，我将学生分成小组，组内合作利用课间去实验角继续完成实验。我校建成新的教学楼后，教室增多，物理组申请学校给物理组一间空教室，将学生的创新实验器材(学生将创新实验器材标注上姓名、具体的使用方法，如果时间允许可以由学生讲解演示)和学生的分组实验器材，摆放好，学生可以利用课余时间去做实验。提高学生的实验能力和识图能力，便于以后的电学知识的学习。

　　二、物理实验教学中学生学法的创新

　　在物理实验教学中，大部分以课堂演示实验为主。这种方式只能起到吸引学生眼球的作用，不能调动学生的思维，让学生真正的参与到实验中。在实际教学中，我会给学生留一项前置性作业，在学习新课前，学生都会自主学习，在预习的过程中要求学生，只要遇到实验要利用手边的器材设计实验，完成实验、改进实验选取效果明显的创新实验在课堂中进行演示。被定为课堂演示的实验，小组内每个同学都会获得相应的评分，应用于学生的综合素质评价。所以学生学习物理的兴趣高涨，实验也成为学生学习物理的伙伴。例如在预习浮力时学生把自己的学习用品投入水中，观察现象，有一组同学为了让同学体验物体放入水中变轻，设计了乒乓球连接小石块放入水中，用手托着物体，感受力的大小变化，通过亲身体验效果特别明显，有的学生把下沉的物体直接用手托着放入水中，畅谈手对石头的力变小，引出石头受到了水对石头施加了一个向上的力。

　　对于我们教师来说，每章每节的实验可能都储备的很多，但对于每届学生来说都是新的内容。例如在讲大气压强时，设计一些学生能用身边的实验器材(果冻盒、塑料挂衣钩、注射器、奶盒、能抓住气球的杯子、自己变瘪的塑料瓶等)完成的实验，并思考大气压强产生的原因?学生采用自述的方式完成(我是一个瓶子，装入热水，哎呀太热了，把热水倒掉，拧紧盖，快点跳进冷水中，哎呀我怎么变瘪了呢?)这说明了什么?这时学生再拿一个相同的矿泉水瓶用力挤压后，将盖拧紧。可见有力作用在矿泉水瓶上，力改变了矿泉水瓶的形状。是谁施加的力使矿泉水瓶变形呢?有同学会提出问题，将瓶盖拧紧挤压瓶子是不容易变形(瓶内有一定的气体)。学生提出问题：人体为什么没有被大气压强压扁呢?

　　相信大家都读过《什么是最有效的教学》吧，读完这本书，我给自己定位我是一个高级的教书匠，每节课知识都能讲授到位，学生听得懂，记得详细。我的教学确实需要创新了。刚上班时我上课很少带课本，凭着记忆讲解知识点，有一天，有一个学生对我说老师你真的好厉害，我现在也不用看物理书，但你讲的知识点我都记下来，看几遍，考试成绩也很棒。此话一出让我大吃一惊，学生不看物理书将会漏掉很多重要的图解，和一些和重要的知识点。从此后我上课都会带着课本，让学生阅读课本。至此以后每届学生在学习物理前我都会让他们准备齐三册物理书，学生发现问题后查找资料，而课本就是基本的资料，学生会在学习的过程中，将三本书中的知识融会贯通。例如在学习平均速度时，学生自己拍摄了骑自行车下坡的视频，在班级内播放，提出问题下坡时的为什么越来越快?到底快多少?虽然提法不够精确，但却让学生产生了浓厚的探索兴趣，设计实验并查找资料，利用自制的教具测量了平均速度，并指出在八下物理第十一章《功和机械能》第三节《动能和势能》讲解动能的影响因素，揭示了下坡时速度越来越快的原因，重力势能转化为动能，在质量不变时，速度越来越大。学生通过实验探究延伸了实验内容，拓展了学习内容，培养了学生的自主学习能力和良好的学习品质。有的学生提议学生分组进行步行，单腿跳、双腿跳等的比赛，看谁的速度快，学生去物理实验室借了秒表，问体育老师借了米尺，利用体育课完成了测试，学生在其乐融融的氛围中加深了对平均速度的理解。

　　在声音产生时，利用自己现有的(皮筋、尺、笔管、梳子、松树枝等)让它们发出声音。各种物理实验，从某种意义上说，都是一种特殊的、直观的实践，学生在动手完成各种小实验、小制作过程中，思维异常活跃，学习欲望高涨，参与意识增强，通过实验，学生学到的物理知识就比较深刻、牢固。

　　三、学生思维方式的改变

　　在实验教学中要给学生提供更多的思维机会和广阔的思维空间，逐渐培养学生从全方位推测、假设和构思中“探索”答案以解决问题的思维方式。近几年的吉林省中考试题中，无论是形式上还是内容上，都注重考查学生的实验能力、注重考查知识的形成过程与研究方法，实验也不局限于现行初中物理教材中所安排的二十个学生实验、演示实验和课外小实验，而是提倡考生利用身边随手可得的现有材料进行实验探究活动和各种物理小实验，从实验探究过程中体验科学过程，领悟研究方法，学会科学思维。这是2016年吉林省物理中考试题12看到这幅图你会想到这幅图的雏形在物理课本第六章第四节密度与社会生活。

　　由于热空气上升使纸风车能转

　　动起来。图6是一种简易的实

　　验装置。将它放在无风且光线

　　充足的地方，黑色塑料瓶在阳光的

　　照射下，瓶中的空气受热膨胀，____________变小而上升，

　　从瓶口冲出推动纸风轮转动。该装置将太阳能转化为__________能。

　　(2015年吉林)14.如图7所示的装置中，两支铅笔构成了一个，可以轻松地举起很重的书，小指离支点越远，所用的力越。

　　(2015年吉林)10.如图4所示，通过水瓶可以看到放大了的文字。这是因为装水的水瓶相当于透镜，形成了文字正立、放大的像。

　　在执教三年级下学期的复习课时，我将实验分块复习，并在复习中由学生设计小实验进行分析讲解，效果极佳。在力学实验复习中，学生就利用一根铅笔，复习了惯性实验(将铅笔扔出，铅笔还能继续向前运动)压力的作用效果跟哪些因素有关(两个食指一端削好的铅笔，用力挤压，看看手指的凹陷情况)，滑动摩擦力的影响因素(将铅笔一边削平，用手压在铅笔上，另一只手拉动铅笔，在放在粗糙的桌布上重复实验)，二力平衡的条件(铅笔两端拴紧两根橡皮筋，拉紧，扭转铅笔发现铅笔转动起来)，力的作用效果等等。再比如矿泉水瓶可以液体压强的特点、大气压强的存在、将矿泉水内装少量的水，瓶盖拧上(不要太紧)挤压瓶子当瓶盖被弹出的一瞬间学生看到了“白雾”说明物体对外做功物体的内能减小温度降低，水蒸气遇冷液化成小水珠，一个小小的矿泉水瓶可以完成许多实验，在这我就不一一列举了。

　　总之，学生的潜能是无限的，只要我们肯放手让学生去探索，他们就会由原来的被动听到主动学。通过实验教学创新而构建以学习者为主体，以学生自主活动为基础的新型教学方式，教学活动由教师“教”向学生“学”的转变，变“学会”为“会学”、“乐学”做学习的主人。教学方式、学习方式创新的研究，是营造和谐的教学氛围，良好的学习环境，培养学生全面发展的必然趋势。