物理实验教学革新研讨

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本文作者：杨艳丽工作单位：长春市第103中学

立足课本，联想设计

初中物理课本有许多演示实验和分组实验，然而学生对此记忆却很模糊。原因就是目前的实验往往由老师示范，有现成的实验手册，学生可以不用动脑，照方抓药单纯模仿，所以成效不大。我认为教材要求的实验固然要力求完成，但学生不能只拘泥于教材要求而“完成任务”，教师应鼓励学生读有字书，识无字理，既学习教材，又不当教材的奴隶。为此教师可在学生动手之前，根据该实验目的，进行实验自我设计。学生发挥各自想象的特点，设计出各种不同方案已接近于课本要求，学生在实验中可能会遇型“意想不到”的事情，而这往往能够激活学生的大脑思维，从而使大脑处于“新奇”亢奋之中，学生从中也能感受到学习物理的乐趣，这对培养学生的优良思维品质和创新能力大有帮助。例如：“气体膨胀做功”，课本上的实验是这样的，在带有侧面支管的瓶子内放人少量的水，并在侧面支管处接上打气筒，当塞子崩出去时，瓶内出现大量“白雾”，说明塞子崩出去时瓶内气体对塞子做功，消耗了内能，降低了温度。在学生设计实验中，有学生利用注射器演示气体膨胀做功内能减少，他选用一个注射器，在注射器管内滴人几滴酒精，然后用左手食指封住装针头的出口，右手将活塞推人针管中，使空气被压缩，然后突然放开右手，空气将活塞迅速向外推动，同时可见针管内出现雾状液滴。这样学生通过自己的实验设计既达到了预期目的，又在一定程度上进行了创新。另外，其他同学也都通过各种方法达到了实验目的，在此过程中他们学会了对同一知识的灵活运用，对所作实验也就自然铭记于心。

解决疑难，分析设计

不少中学生在练习或考试时会遇到一些模棱两可的问题不便做答，遇到这种问题，教师可安排学生就有关问题做相关分析辨别。例如：有一道力学题，一个水平放置的密闭玻璃管内装满水，它的中间有一气泡，当容器突然向左运动，问气泡将如何方向运动？有的同学说向左运动，有的同学说向右运动，各说各的理，谁也不服谁，到底向哪个方向运动？教师提示学生去实验室找真理，他们用水准器和其他仪器反复做了几次实验，结果证明气泡是向左运动的，与玻璃管运动方向相同，这时教师进行解释，原因是最初容器和里面的水都处于静止状态，当容器突然向左运动，里面的水由于惯性还要保持原来的静止状态不变，所以水往右却挤着气泡向左运动。通过实验把相关力和运动的疑难问题得以印证澄清，学生在其中也体会到获得知识的快感，也让这些模糊不清的问题变得清晰明朗，烙印深刻了。

观察世界，应用设计

根据皮亚杰的认知发展阶段理论，初中学生已处于“形式计算为主的阶段”，这个阶段的主要思维特点是在头脑中可以把事物的形式和内容分开，可以离开具体事物进行逻辑推演。教师应该充分利用这一规律。因为在人类的生活中时刻都离不开物理，并且每个物理知识也来源于实物，又抽象于实际。这就需要人们把要学习的这些知识自觉地联系实际，提高感性认识，促进自主设计实验能力的提高。因此在教学过程中，教师应该通过各种手段让学生重视物理现象，其目的是找到物理变化的内在规律。它是对课内实验的延伸和补充，从身边所见所闻的有趣物理现象人手，进行思考琢磨，激发学生探索物理的兴趣。这样，实验及创新的冲动就激励学生把更多的精力投人到自己感兴趣的事情上。孔子云：“知之者不如好之者，好之者不如乐之者。”只有这样，才有助于学生创新能力的培养。例如：人们经常看到太阳光透过树叶间空隙照在地面上有许多光斑，大都呈圆形，其明亮深浅不一，位置交错重叠。但为什么许多光斑都是圆形的呢？通过现象的观察，促使他们对圆形光斑的成因进行分析：其一树叶是圆的，所以影子是圆的，是由于光的直线传播；其二太阳是圆的，圆形光斑是圆形太阳形成的。根据所学知识，影子是光线没有射到的黑暗区域，而光斑是光线照到的地方，所以树阴下的圆圈是光斑而不是影子。通过对身边现象的解释，加深了对所学知识小孔成像的理解，由此有的同学还做了小型照相机。学生从观察物理世界，到好奇物理现象、探索物理规律，直到走出“雾里”谜团，从而形成了一个有机整体，使他们把对物理原理的学习记忆或对现成实验的复制模仿，变成自己的欲望兴趣，变成自己的钻研感悟。通过自己思考探究，加之质疑请教，相互讨论，促使他们在实验中发现问题解决问题，真正灵活综合地掌握物理知识，激起学生学习物理的兴趣和灵性，有效地培养学生的自主学习能力和创新能力。