重视物理实验 提高学生创新能力

重视物理实验 培养学生创新能力 首先说明我也是一个一线教师，我今天在这打算与大家交流一些我认为比较实用的东西，希望引起大家的共鸣。 一、问题的提出 1、中考重视实验。 在中考中，实验占有很重要的位置。长春市中考题中第三大题作图与实验14分第五大题探究与应用18分，共计32分，除去作图6分，还有20多分，几乎占总分数的三分之一，吉林省中考题的第五大题的24分中除去作图6分外，18分均为实验探究题，约占总分的26%，这还不算其他大题中涉及的实验部分。并且每年的拉分题几乎都出在实验探究部分。因此，要想中考拿高分，首先要重视实验探究。 2. 当前实验教学现状 在当前初中物理教学中，有很多学校都不能按课标要求完成实验，尤其是学生分组探究实验。我不知道在座的各位老师你们是否让你们的学生亲自动手做分组实验，但据我所知道的大部分学校学生从入学到毕业没进过实验室，没碰过实验器材，不知道物理实验室长得什么摸样，其实这是很可悲的一件事。究其原因，主要有以下几点：（1）学生人数多而器材少。有些学校一个年段就二、三十个班级却只有一两个实验室，根本就满足不了学生上课的需要。课都排不开。（2）课时紧。面对中考的压力，很多老师都不愿意在动手实验上浪费课时，而把有限的课时用在学生动笔应试能力上。（3）条件差经费少。有些学校，本身实验器材就配备不足，再加上多年器材正常损耗，所剩器材根本不足以让学生完成分组实验。因此多数学校都把学生分组实验改成了演示实验，甚至有的学校只在“黑板上做实验”，学生只能“听实验、背实验”，这样做的严重后果是，学生能力结构不完整，缺乏创造性和开拓精神。考试中出现陌生的实验时，就不知从何下手了。 3. 实验是形成概念、掌握规律的基础。 心理学研究表明，人的思维活动是在感性材料的基础上产生的，感性材料是思维活动的源泉和根据。各种类型的物理实验具体形象地展示了物理知识的形成和发展过程，为学生提供了丰富的感性材料。从学生学习物理的心理反应来看，学生天生好奇、好动,物理实验有很强的吸引力，极易唤起他们的直接兴趣，有利于激发学生的学习兴趣，调动学生学习的积极性，培养学生的各种能力。 二、实施原则 重视物理实验主要体现在如何把实验做得更好，更能让学生接受，关键就是如何改进实验，改进物理实验要遵循以下原则： 1．贴近生活、亲近感强。由于学生对生活中经常使用或身边随处可见的材料和物品很熟悉，用它们呈现物理现象，探究它们的物理属性或原理，会使学生感到物理学亲近、真实、可靠，会切身体会到物理与生活、物理与技术、物理与社会以及物理与个人之间的密切关系，从而感受到学习物理就是从本质上探究和认识环境世界。 2．形式多变、新奇有趣。现在的学生几乎都处于被动学习状态，学习对他们来说就是任务，而不是乐趣，改进物理实验是将其它用途的生活材料或物品、手边材料或物品、废旧材料或物品、儿童玩具等人为地赋予了新用途，以及利用人体自身充当实验成份置于物理教学环境之中。这种运用场合的新异、课堂结构的新颖、教学形式的多样化以及呈现出学生预料之外的新奇现象，都会引起学生的兴趣、好奇心和认知动机。 3．物具它用、体现自创。改进物理实验实际上主要是借用“非实验物品”开展的实验教学活动，因此借用生活材料物品开展内容丰富、形式多样的实验教学，可体现教师教学的个性和自创性。即使教师采用他人富有创造性的实验，对学生而言同样具有启迪作用。 4. 结构简单、体验性强。改进物理实验所用材料、物品在生活中容易获得，使学生课后自主实践、亲身体验成为可能。由于初中物理的实验方案、原理、结构一般都比较简单，实验装置易制易修，不怕学生弄坏，因此教师不必进行“不要弄坏”之类的告诫，学生在操作时手指肌肉和心理放松，自由触摸体验，在与实验装置和现象进行充分作用的过程中获得直接经验和深切感受。 5．材料易得、实施便利。 生活中的一切材料、物品都具有物理属性，在人为干预下均可显现物理原理。这个事实提醒我们，学生的生活空间即“物理实验室”，生活中的一切材料、物品都是我们开展物理实验、探究和认识其物理本质的重要课程资源。家庭、学校以及社会生活环境中的各类物品、器具、材料种类繁多且容易得到，手边材料以及人体或人体局部更是随时可以利用，这就为我们突破材料和时空限制、实施多种形式的物理实验教学提供了丰富、便利的条件。 三、实施策略 (一)改进教材实验 提高学生应试能力 我们现在主要的教学目的还是让学生面对中考能取得好成绩，而中考之本在于教材，但又不能照搬教材，因此我们首先要对教材进行拓展。 1. 改进教材实验，使之可操作性增强。 俗话说“百闻不如一见”，在实验教学中“百见不如一做”。我们都知道学生“亲自动手做过”和“只看老师做过”所达到的效果是绝对不同的，因此我们一定要尽量让学生动手做一做。教材中的实验虽然都很好，但有些实验器材学生手头没有，没办法让学生亲自动手实验。对于这种情况，我们可以找一些与之原理相同的小实验代替或者通过改进实验器材让学生亲自实验。下面我就举几个这方面的实例。 （1）在讲气体对外做功，内能减少时，教材中有图乙的实验。由于打气筒并不是每个学生都有，带胶塞的玻璃瓶也不好找，所以此实验学生只能看而不能亲手做。我就用学生经常玩的一个游戏代替了这个实验（配视频）：在薄饮料瓶中装少量水，然后拧紧瓶盖，在用力拧瓶身，直到瓶子已经被拧了好几圈为止，最后突然打开瓶盖，就会在瓶口冒出白气。学生们亲自做后，他会对“白气”疑惑不解，教师顺势引导，学生自己就能得出物理规律，并且能牢记实验现象。 （2）大气压强一节中还有这样一幅图，我觉得这样的效果固然明显，但这种铁桶也不常见。可以用易拉罐代替（配视频），效果也不错，就是做一次实验就浪费一个，成本比较高，不符合节能环保的理念。所以我把它改成用吸管吸奶盒了。只要喝完牛奶后再继续用力吸，就能达到图中的效果，还可以让学生明白平时无聊时做的某些小动作中就有很多物理知识在里面。 （3）对瓶吞气球实验大家都不陌生，但这个实验中要求瓶口一定大小的集气瓶，学生轻易找不到，另外此实验还要求点燃棉花，操作起来也比较危险。如果把集气瓶换成饮料瓶，把鸡蛋换成水气球，把点燃的棉花换成热水，那操作起来就简单多了：先向饮料瓶（厚一点的，营养快线之类的）中倒入一定量的热水，摇晃一会儿后倒出，将水气球迅速放到瓶口，如果想加快速度，可以向瓶身浇一些凉水（配视频）。这样就把教师的演示实验变成了每个学生都能完成的小实验。 2. 改进教材中的实验，使之应用性增强。 引言中的这幅图片大家还记得吧，在讲大气压强时肯定会用到它，但图中的集气瓶和烧瓶对学生来说比较远，简单一点的可以把集气瓶换成八宝粥的罐，效果比这好（配视频）。还可以进一步改进，改进成生活小窍门，利用饮料瓶快速的分离鸡蛋黄和鸡蛋清：把鸡蛋打到碗中，把一个空矿泉水瓶平口对着蛋黄，用力捏一下瓶子，然后松手，鸡蛋黄就会乖乖的进入瓶中（配视频）。还能顺便教育孩子要学会利用自己所学到的知识帮妈妈分担家务，解决实际问题。这样把改进前后两个实验进行对比就会发现，改进后的实验更生动，更能激发学生的学习热情。 3. 改进教材中的实验，使现象更明显。 教材中有些实验，操作起来现象并不理想，利用所学物理知识进行改进，使实验现象更明显。比如教材中的自制温度计实验，教材中用的是水，我们都知道油的比热容比水小，所以可以把水换成油，这样不仅温度变化快，而且油带有颜色，更易观察。 4．拓展教材中的实验，使实验更全面 在流体压强与流速关系一节中教材中的实验大多数都是说明气体流速大的位置压强小的，几乎没有有关液体的实验，那就补充一个学生能感兴趣的液体压强与流速关系的实验（配视频）。我的灵感来自网上的这张图片，我模拟了此装置做了一个实验。 （二）原创实验  培养学生创新能力 在教学中，我们会发现有些知识点比较抽象，学生不易理解，如果我们能用实验让学生理解，变抽象记忆为形象记忆，效果要好很多，比如在讲液体压强的大小只与液体密度和液体深度有关，与其他因素无关时，学生对液体密度还能接受，对于深度，总是认为深度深重力大引起的压强大。为了明确同种液体深度夜深压强越大，与液体自重无关，可以做模拟帕斯卡裂桶实验（配视频）。这样的原创实验不仅能让学生更好的掌握物理知识，更重要的是让学生明白自己利用手中简单的物品就能设计实验证明不易理解物理道理，老师能设计做出来，我也能做到，引导他们让他们具有自己设计实验的意识。其实还可以演示一些更简单的实验，激发学生设计实验的兴趣，比如热气球原理实验（配视频），做这个实验时要重点强调“实验器材简单，操作简单，这么简单的实验谁都能设计，你们能设计更好的”，目的在于激发学生创新的欲望。也可以通过原理简化实验来激发学生的兴趣，如吸尘器原理实验（配视频），告诉学生，看似复杂的机械，其原理往往都特别简单，你们动动脑筋就可能利用小知识去解决大问题，培养学生的创新意识和应用意识。 （三）指导动手实验  提高学生实践能力 学生有了创新的意识，还要让他们真正的动起手来，否则永远是纸上谈兵。最简单的锻炼动手能力的就是让他们做一些物理模型。先从简单的练起，比如教材中小制作电动机模型等，在制作过程中肯定会出现问题，教师不要急着帮助他们解决，要憋着他们，憋着他们自己想办法。即使你一眼就看出来问题在哪，也不要直接告诉他，只给他适当提醒：“我也没看明白，你看铜线绝缘漆是按要求刮好了吗？电源连接没问题吧？转动的方向对不对啊？影响他转动的还能有什么原因啊？”这样他在发现问题并解决问题的过程中就已经积累了一定的实践经验。学生在动手时可能还会有改进，比如机翼模型，我只是布置学生按教材的去做，没想到学生进行了改进。（配视频）。还可以给有能力的同学布置一些稍难一些的，比如潜水艇模型，活塞式抽水机模型。布置时可以提示材料具体细节由他们自己完成，等交上来结果，你会有意想不到的收获。 （四）联系实际生活 培养学生的应用能力 物理是来源于生活又应用与生活的学科，所以生活离不开物理，物理也离不开生活，把所学的知识应用于实际生活也是学习物理学科的最终目的。 1.解决实际问题 在家中想引出个插座，怎样引线是正确的呢？是在照明灯两端引线？还是在开关两端引线？还是在插座处引线？2012年长春市模拟考试的第8题就是此类习题。我们可以在实验室中模拟一下（加视频）。用并联的小灯泡模拟家庭电路中的用电器，用一个小灯座模拟插座，把小灯座分别并联在开关两端、灯泡两端。通过观察现象学生就会明确如何正确接线了。而且这样的形象记忆比抽象记忆更形象，印象更深刻。 2.关注社会热点 关注社会热点时事是中考出题的方向，我们不妨把社会热点中与物理有关的改成实验来加深学生的印象。如春节晚会中刘谦中的幻镜魔术，学生们也很好奇是怎么回事，我们可以给学生讲解大致的原理（加视频）。并且告诉学生我们可以自制同样原理的小魔术道具——魔盒，将5块面积为（6cm×6cm）的硬纸板粘合成一正方体盒子，沿盒内对角钱嵌入一块（6cm×8.5cm）的平面镜，使镜面斜朝下。盒内底面及两侧均贴有红黑相间的方格纸。盒子正前方嵌上一块（6cm×6cm）无色透明玻璃，在盒顶开一狭缝。将一枚硬币从盒顶狭缝处投入盒中，能听到硬币落入盒内的声音，但从窗口处却看不到硬币。再投入一枚硬币，依然如此（为防止硬币下落时损坏盒内的平面镜，可在平面镜背面加一张厚的硬纸板）。让学生感到物理真神奇，什么都离不开物理。