提高國中物理實驗教學的策略研究

提高國中物理實驗教學的策略研究

張顯達

（銀川市金鳳區第二十國小，寧夏銀川 750000）

摘要：物理是一門特別重要的實驗型學科，提高物理實驗教學質量有利於物理教學質量的提升。隨着新一輪課程改革的推廣與普及，物理實驗教學觀念和方法的創新迫在眉睫。本文將結合筆者多年教學經驗談一點粗淺體會，其中包括轉變教學觀念；充分利用做實驗，更多的為學生提供動手操作的機會；通過對實驗的改進，形成自創的實驗儀器及計算機輔助和自制實驗儀器的有機結合等，這無疑都是推進創新素養教育，落實素質教育的有效途徑。

關鍵字：物理實驗；創新素養教育；策略研究；實驗儀器

中圖分類號：文獻標識碼：文章編號：

收稿日期：

作者簡介：張顯達（1984—），男，河北三河人，金鳳區第二十國小一級教師。

近年來，基礎教育領域正在實施一場實質性的教育改革——素質教育，而素質教育的核心思想就是創新素養教育，即培養學生的創新意識和動手操作能力。新課程改革後對物理實驗教學的要求也越來越高。實踐證明，加強實驗教學可以有效的提高物理教學質量。

一、落實素質教育、轉變教學觀念和方法，激發學生求知慾，提高學生動手能力

物理是一門以實驗為基礎的學科，有時候在物理實驗教學中有些教師為了省時和省力，習慣性採用“説實驗” 、“畫實驗” 、“看實驗”等方式。 從本質上講“説實驗”與“畫實驗”並沒有很大的區別，學生只是被動的接受實驗過程及結論，這樣的實驗缺乏可信度。這兩種方式的教學實驗只是調動了學生的視覺和聽覺，靜態的物象對視覺和聽覺的調動是極其平常的，這樣的教學不利於學生想象能力和操作能力的培養。“看實驗”這種教學實驗與前兩種的實驗相比，本質上有很大的區別：首先，“百聞不如一見”，成功的實驗可以提高可信度；其次，動態、真實的視覺感性材料可以培養學生認真、仔細、全面觀察實驗的能力；最後，趣味性有所提高。然而這種方式也存在不足之處，只是調動了學生的視覺和聽覺，學生仍然是實驗過程中的旁觀者，趣味感和真實感都未達到預期效果。

眾所周知，興趣是學生最好的老師。學生在動手完成各種實驗時，思維會異常的活躍，學習的慾望也會高漲，參與實驗的意識也會增強，學生會迫切的期待進一步的探索。學生在掌握了實驗技能的基礎上，就有了動手做試驗的能力，例如：光的反射規律、探究凸透鏡成像的規律、探究串、並聯電路電壓電流的規律等。通過這樣的分組實驗，不僅能有效的讓學生掌握所學知識，更重要的是能夠全方位的培養學生的能力。所以，教師可以將“説實驗” 、“畫實驗” 、“看實驗”改為“做實驗”，實驗過程中，學生獨自或小組完成器材的組裝與調試、觀察實驗、分析過程、得出結論等環節。這種實驗教學與前三種相比有了質的飛躍，首先，學生從被動的旁觀者變成了主動的參與者，感官的調動是全面的，大幅度的提升真實感和趣味性；其次，可以培養學生的想象力、動手操作的能力、自主分析和解決問題的能力；最後，在此過程當中，教師的束縛力減少了且學生自己掌控實驗器材。因此，學生的主動參與意識達到了極致，想象的翅膀展開了，隨時都有可能從學生的心、眼、手、腦中擦碰出創新的火花，甚至有些同學可以超水平的完成實驗。這樣的實驗教學，既有效的促進了學生對教師所講授內容的學習，加深了學生的理解和記憶，又為以後的學習做了鋪墊。充分發揮學生的主體作用，給每位學生提供動手操作、動腦思考、積極表現的機會，這是創新素養教育對物理教育教學改革的要求，也是充分落實素質教育的有效途徑。

因此，在物理實驗教學過程中，教師需要改變教學觀念和方法，為學生提供“做實驗”的條件，這樣能夠激發學生求知慾，培養學生動手能力。

二、推進創新素養教育，在“做實驗”的基礎上“創實驗”，培養創新能力

1、增強學生物理課堂自主實驗創新

在教學過程中教師要着重培養學生的主體參與意識和能力，發展師生的雙邊活動。在此基礎上，教師應該將創新意識的培養滲透到教學中，讓學生去“創實驗”，所謂的“創實驗”就是針對某一個實驗，從實驗方法的構思、實驗儀器的選取、實驗步驟的實施、實驗現象的觀察及結果的分析到實驗結論的生成，都以學生為主體、教師為引導，創造性的完成實驗的一種教學形式。這種教學實驗與“做實驗”相比，具有全面的開放性，學生有了無限的創造空間，趣味感、刺激性、真實感都已達到極致。在實驗過程中，學生每解決一個問題都會增加一份成就感和自信心，當克服了種種困難最終成功時，學生就能從中感受到探究問題的樂趣，從而內心深處將會豎起一座信念碑——成功在於努力，成功屬於自己！例如：在探究力的作用效果時，其中之一就是力可以使物體發生形變，但是擠壓類似桌子這樣比較堅固的物體時，肉眼很難看出其中的變化，教師可以引導學生利用轉化法，讓學生動腦“創實驗”。這種創造性的實驗教學實施起來難度也很大。“創實驗”的過程中，表面看似對教師的職能淡化了，實則要求也最高，教師不能單調的照本宣讀，而是不斷的創造條件讓學生積極思考，通過思考發現問題並解決問題。

綜上所述，在教學過程中教師要注重提升自己的創新意識，然後將這種創新意識滲透到教學中，有利於培養學生的創新能力。

2、鼓勵學生進行課外實驗創新

在物理實驗教學中,不能將實驗僅僅侷限在課堂中,還應合理安排學生進行課外實驗。讓物理實驗拓展和延伸到社會生活中,不僅可以極大地提高學生的實踐能力和運用能力,還可以充分展現物理教學的實用性特徵,進而激發學生對物理教學的興趣。教師在物理實驗教學中可以安排學生到户外利用生活資源,結合所學物理知識,進行小實驗、小發明。例如教師可以將根筷子插入一個裝着米的杯子中,然後將筷子緩緩上提,通過實驗結果讓學生體驗到生活中藴含的物理知識，進而鼓勵學生運用所學物理知識分析這一現象，從而將課堂理論知識與實驗教學有機結合起來，讓學生從中能做到舉一反三，即同一個物理知識點可以通過自己的創新實驗加以論證説明，這也是創新素養教育實現的又一途徑。

三、從“創實驗”走向自制實驗儀器

任何物理實驗的開展都需要硬件設施，因“創實驗”本身的特殊性，有些器材在實驗室是找不到的，即便找到了類似的替代品，實驗效果也有可能大打折扣，因此就需要師生自制一些實驗儀器，自制儀器實驗既是物理教學的重要內容之一，也是新課程的目標和方法之一，自制實驗儀器在全面實施素質教育、全面落實基礎教育新課程改革的形式下，一定要走創新之路。隨着社會的發展，時代的進步，自制教具也應該與時俱進，製作原則應逐步完善。

一件完美實驗儀器的使用，不僅可以取得良好的教學效果，而且使人賞心悦目，給學生以美的享受。這種美觀的外表能激發學生的學習興趣，科學的構造、美麗的外觀、合理的佈局等等都體現了創作者的審美觀和藝術性。我校自制的“無盡的長廊”，探究光的反射實驗時，由於環境對實驗影響很大，有時候效果也很不理想，原實驗儀器過於簡陋，不容易激發學生的求知慾和好奇心，而無盡長廊的設計改善了這樣的囧境。該儀器簡單易操作，現象直觀且明顯，便於引導學生，使學生投入到思考中。該儀器形象地説明光的反射在特定環境下給人們的視覺效果，在造型設計上，它既是一件教具，也是一件藝術品，鋁合金外殼潔淨平滑，方正的稜角無不給人以美感。學生利用課堂知識結合生活經驗，然後自制物理實驗儀器，不僅體現了《新課程標準》中的教育理念，更重要的是在創造的過程中能夠讓學生體驗到創新的樂趣，培養學生合作交流學習的意識，提高學生分析與概括的能力，增強學生動手實踐的能力。在國中的物理教學中老師要時刻給學生灌輸“生活處處皆物理”的意識，讓學生感覺到物理就在我們的眼前，就在我們的身邊，我們的一言一行都能影響周邊的社會環境。我們生活的環境日益惡化，所以在在物理實驗教學中滲透環保的理念是很有必要的，培養學生愛護環境、節約資源的美好情感。為此，我校自制的“大氣壓強存在説明器”，該儀器利用物理和化學實驗室中被遺棄的器材組裝改進而成，利用該儀器做實驗時具有簡單、安全、直觀、成功率高、效果明顯易於操作等特性，更重要的是該儀器可以重複使用節約水資源，該儀器在方便教師的同時也可以讓學生自己動手實驗，學生樂在其中，大大提高了課堂效率。在自制實驗儀器過程中除了考慮到儀器的實用性、安全性、環保性，還要考慮儀器是否輕巧易組裝。因為在當今的教育行業，女教師的數量已經遠遠超過了男教師的數量，所以那些輕、美、潔淨的實驗儀器倍受她們青睞，使用率特別高。對此，我校自制的“內能對外做功演示儀”，該儀器使實驗趣味性和層次感強，充分地滿足了學生們的視覺、聽覺和心理要求。耐高温的小瓶安全性優於試管，特殊的裝置阻止了沸水的外噴，從而提高了實驗的安全性。該儀器簡化了組裝過程，實現了儀器一體化，有實用、耐用之感，便於移動和攜帶。

四、計算機輔助和實驗儀器的有機結合

在新時代背景下,計算機技術早已被廣泛運用於現代教育領域,並且已經在實驗教學中取得不俗的成績。通過計算機輔助,教師可以更好的保證物理實驗的安全性。畢竟傳統的教學儀器，在進行實驗時都會存在或多或少的安全隱患。為此，教師可以把實驗儀器教學和計算機有機結合，這樣一來不僅可以讓學生能仔細的觀察到實驗現象，最重要的是可以把傳統的耗時、耗力、耗材的實驗能多次的、隨機的、有選擇性的讓學生觀察，這樣既也可以提高課堂效率，也利於學生更好的理解。除此之外, 計算機輔助實驗儀器教學也可大大降低實驗安全性。例如,在《托裏拆利》實驗中因風險太大，教師根本無法親自操作該實驗。此時,教師可以通過計算機進行輔助,利用計算機模擬實驗現象, 即降低風險又保證了實驗教學的效果，提高實驗教學的有效性。

總之，成功的創新實驗能將枯燥的課堂變的羣情激昂,能將抽象概念或現象變的直觀明瞭。在教學過程中教師要以學生為主體，充分發揮學生的作用。學生創造性思維的培養在於教師，教師應該解放原有“不放手”的思想，結合學生的實際情況引導學生對實驗裝置進行創新改造,讓學生大膽嘗試，積極的探索，為學生提供更多動手操作的機會，必要時可利用現代科學技術和實驗儀器的有機結合，進而激發學生學習興趣，培養學生創新意識，為國家培養高素質創新人才奠定基礎。

參考文獻：

[1] 戴惠恩. 淺談物理演示實驗的創新設計[D]. 教學儀器與實驗, 2007.

[2] 劉黎安. 讓學生在物理課堂上動起來[j]. 陝西省白水縣城關一中, 2009.

[3] 羅玉芹. 運用演示實驗,發展學生物理思維[j]. 江蘇省淮陰中學, 2018.

[4] 羅潔. 對國中理科創新教育的研究[j]. 定南縣第三學,2012.