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1、浅谈新课程理念下的初中物理实验教学 王飞蚌埠市湖滨实验学校摘要：应加强物理实验教学的探究性过程，培养学生观察能力和动手自己解决问题的能力，是培养创新型人才的重要方面。中学物理实验主要有演示实验、边学边实验、学生分组实验、课外实验四种类型。培养学生的科学探究能力，实事求是的科学态度和敢于创新的精神，为社会主义现代化建设培养更多创新型人才。关键词：新课程理念、中学物理、物理实验教学、创新型人才、探究活动随着社会的发展和进步，社会对人才的能力要求也提出了更高的要求，对创新型人才的培养是未来国际竞争的制高点，世界各主要发达国家都非常关注以基础教育改革为核心的教育改革,理科课程的改革是培养创新型人才的关
2、键。物理实验课教学对培养创新型人才有着至关重要的作用。著名物理学家杨振宁指出：“中国的学生学习非常刻苦，基础知识丰富、扎实，且善于考试。但他们却普遍存在动手能力差，不善于提出问题等缺陷。”正是这种应试教育长期影响的结果。在当今社会，作为基础教育学科之一的物理实验教学怎样适应素质教育的要求呢？我认为应加强物理实验教学的探究性过程，培养学生观察能力和动手自己解决问题的能力，是培养创新型人才的重要方面。 在物理课程标准中对培养学生的知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观目标提出了明确要求：走出知识传授的目标取向，确立培养整体的人的课程目标；破除书本知识的桎枯，构筑具有生活意义的课程内容；加强学科课
3、程的联系和综合化；培养学生独立自主地学习，激发学习积极性和创造性1。中学物理实验主要有演示实验、边学边实验、学生分组实验、课外实验四种类型。那么，如何在物理实验的探究过程中培养学生的自主创新能力呢？1 演示实验演示实验的主要特点是在课堂上结合传授知识和技能并由教师操作表演的实验。它的作用是将一些抽象的物理概念和规律通过演示实验能较生动形象地为学生所接受，还能将教师的感情、思维方法、操作技能以及科学作风等形象地展现出来，使学生受到深刻的感染，学到更多的内容。俗话说“百闻不如一见，百看不如一做” ，演示实验具有形象真实、生动有趣的特点，能为学生在形成物理概念、得出物理规律前营造出活生生的物理情景，
4、使学生感受倍深。教师不仅要用好课程标准上规定的演示实验，甚至教材上的一段话、一幅插图、一道习题也可以将它搬上“讲台”，进行演示。例如，我在演示“蒸发吸热”实验时，采用如下步骤进行：（1）让学生观察演示温度计的示数。（即室温）（2）用干棉花包住温度计的玻璃泡并且用细线捆好，之后用扇子对着温度计扇风，并提醒学生注意观察温度计的示数有没有变化？（没有变化）（3）把温度计的玻璃泡连同所包棉花一起浸入酒精中，再让学生观察温度计的示数有没有变化？（没有变化）（4）把温度计从酒精中拿出来，随着酒精的蒸发，温度计的示数有没有变化？（明显下降）（5）用扇子对着蘸有酒精的棉花扇风，提醒学生观察：温度计的示数下降快
5、了还是慢了？（快了）通过演示，使学生对实验的原理、实验器材的选择、仪器的正确使用都有了明确的认识，使他们从物理知识的感性认识上升为理性认识，实现认识上的第一次飞跃，使概念得到强化，从而加深对物理变化规律和本质特征的认识，既能帮助学生掌握实验观察的方法，又能提高学生学习的积极性，而且培养学生的思维能力。世界上许多发达国家重视演示实验的经验值得我们借鉴。德国物理教育界流传着这样一种说法：“没有演示实验的课，不算是一堂成功的课”德国的物理教师除了极少数纯理论课没有演示实验外，一般每堂课要做23个实验。美国物理教师普遍都很重视演示实验。在他们上的每一节课中至少要做一个演示实验。而且这些实验都是他们自己
6、设计，所用器材都是他们自己动手制作的。日本的物理教学也非常活跃，学生课堂上动手活动量较大，有半数以上的课是在实验室渡过的。大量的信息资料显示：国际物理教育界正在流行这样一种趋势，即衡量一堂物理课的好坏，很大程度上取决于这堂课中演示实验的数量和质量。教师不仅要用好课程标准上规定的演示实验，甚至教材上的一段话、一幅插图、一道习题也可以将它搬上“讲台”，进行演示3。演示的形式不能仅仅是“教师演，学生看”，还可以是“教师导，学生演” ? 即边学边实验。2 边学边实验这类实验是指在教师的指导下，一边学习，一边做实验。实验可以根据实际需要，在课堂引入中、探究中或训练中运用，实验时间可长可短，实验方式形式多
7、样，不遵循完整的实验步骤，“边学”是学生在老师的引导下学习，少走弯路。“边实验”是指学生在课堂学习中自己动手做实验，提高课堂学习的形象性，加深对知识的理解、掌握。由于这类实验不像教师的演示实验进行的顺利，而又要求能很好地配合新课教学，恰当地掌握实验时间，因此要在课前有目的的作好准备，并且在课堂上又要求发挥应变能力。在“磁场”的教学中，我课前让学生收集一些废旧磁体（如喇叭里的圆柱形磁块、铅笔盒磁体、指南针、蹄形磁铁等），准备好大头针、铜片、1元钱硬币、1角钱硬币、木块、塑料片等。在课堂教学过程中，让学生在学习中动手做实验，增强感性认识，强化对磁体，磁性、磁极、磁极间相互作用的理解。边学边实验的仪
8、器，材料大部分从日常生活中获取，不需要多么精密的专业器材，这些实验器具既节约了实验的花费，也锻炼了学生的动手、动脑的能力，让他们在亲身体验中感到学习物理的魅力，增强学习兴趣，培养探究、创新的能力。3 学生分组实验学生分组实验的特点是在教师的指导下，在实验室进行的分组实验，一般以测量性、验证性和实用性实验为主。它的主要目的不是让学生去探索新的物理知识，而是运用已经学过的知识与技能比较规范地培养学生的实验能手能力，在每次学生分组实验前，我都要求学生对要实验的内容进行预习，明确的实验要求，要求学生在实验前对实验的原理、目的和方法以及所需实验器材有清楚的了解，熟悉实验步骤，做到心中有数2。在实验过程中
9、指导学生解决碰到的实际问题和注意事项，及时纠正学生的不规范行为，培养学生规范操作的良好习惯和严谨细致的科学态度。例如我在“测量小灯泡的电功率”实验课中采取了以下的过程：引入新课提问：同学们在上一章中已经测量过小灯泡的电阻.还记得是怎么测的吗？学生答：利用电流表测出通过小灯泡的电流，再利用电压表测出了小灯泡两端的电压，然后利用欧姆定律I=的变形公式R=算出了小灯泡的电阻。电功率是表示用电器消耗电能快慢的物理量，用电器在1 s内消耗的电能叫用电器的电功率。提问：电功率能测吗？怎么测？学生答：可以利用电能表和钟表测。学生答：也可以利用公式P=IU测出电压和电流，计算出电功率.提问：如果我们要测“小灯
10、泡”的电功率，用哪种方法呢？学生答：小灯泡不能接在家庭电路上，应该用第二种办法测.进行新课想想议议提问：同学们能设计一个方案来测出小灯泡的功率吗？（同学们已经有了一定的动手经验，并且急着参与，会非常肯定地回答：能）提问：大家一定还记得用电器在额定电压下工作时的功率叫（同学们一起说）额定功率.如果不是在额定电压下叫什么功率，你想要测量的是什么功率，明白了吗？投影测量要求分别测量以下三种情况下的实际功率.（1）使小灯泡在额定电压下发光.（2）使小灯泡两端电压是额定电压的1.2倍，并观察小灯泡亮度.（3）使小灯泡两端电压低于额定电压，并观察小灯泡亮度.提问：同学们现在可以设计实验，并做好记录.（学生
11、经过以前的探究活动，已能了解实验活动的基本程序，所以，不必过多讨论，用投影提醒学生即可）投影设计实验设计思想（实验原理）：实验电路：实验器材：（注明使用器材规格）实验数据（记录）表格：(教师巡视，及时指导.设计完成后，可以进行实验)进行实验实验操作步骤：实验现象观察：实验数据记录：实验中存在什么问题：（教师提醒学生做第（2）个实验时，需小心调节滑动变阻器，以免实际电压超过额定电压，因电压过大而烧坏灯泡.在同学实验的过程中教师要认真巡视，及时指导）分析和论证评估交流（实验报告）实验结束，选择23组同学利用投影和大家交流.（要求同学配合投影上台讲解）投影第一组 实验报告题目测量小灯泡的电功率实验目
12、的测量小灯泡在不同电压下工作时的电功率. 实验原理根据公式P=UI，测出灯两端电压和通过灯泡电流，计算出小灯泡的电功率.实验电路根据实验的目的和原理设计如下电路.说明用电流表和电压表分别测出通过小灯泡的电流和其两端电压，因为要测量不同电压下的功率，所以电路中要接入滑动变阻器，用来改变小灯泡两端电压.实验器材：1.小灯泡：额定电压_,4.滑动变阻器：最大阻值_，允许通过最大电流_A.5.电源_V；6.开关；7.导线说明电源的选择应考虑小灯泡的额定电压，选择大于小灯泡额定电压的1.2倍，但不能过大.实验数据（记录）表格：(略)实验步骤1.按电路图连接实物电路.2.合上开关,调节滑动变阻器,使小灯泡
13、两端电压为额定电压,观察小灯泡发光情况,记录电流表、电压表示数.3.调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压为额定电压值的1.2倍，观察灯泡发光情况，记录电流表、电压表示数.4.调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压低于额定电压，观察并做记录.5.断开开关，整理实验器材.实验结论由公式P=IU计算小灯泡的功率.（将计算结果填入表中，通过分析和比较得出）结论（1）不同电压下，小灯泡的功率不同.实际电压越大，小灯泡功率越大.（2）小灯泡的亮度由小灯泡的实际功率决定，实际功率越大，小灯泡越亮.通过本节课的实验，同学们进一步加深了对电功率的理解，巩固了电流表、电压表的操作技能，锻炼了设计实验的能力。在实验过程中，学
14、生自始至终积极参与，是学习的主人，知识的获得是由学生自己构建的。创造性的学习使学生感到自己是一个发现者，将好奇的本性纳入学习探究的轨道，产生强烈的表现欲，体会知识掌握在手的自豪，形成自信、自强的个性，这些都很好地体现了新课程的学习理念。4课外实验课外实验是指在教师的安排下，学生利用课外的时间，通过一些简单的器材或自制的仪器独立完成的一种教学实验。是物理教学的一种有效补充形式。课外实验没有成套的正规仪器，教师一般都不在现场，主要靠学生自己去找器材，自己设计，独立完成实验，得出结论。当然，这些实验的题材需要教师提前定好或与学生商讨好提出，有利于实验的完成，达到实验目的。在课题的选择上必须遵循以下原
15、则：（1）安全性原则考虑到做实验时没有老师，有时甚至连家长都不在场的特点，因此挑选题目时，凡是有危险隐患的实验都舍弃。（2）科学性原则实验选题时，应保证实验题目具有科学思想和科学方法方面的教育因素。达尔文曾经说过，“最有价值的知识是关于方法的知识”。科学方法是人们在认识和改造客观世界的实践活动中总结出的正确的思维和行动方式，是人们认识和改造自然的有效工具，也是学生获取科学知识的主要手段和重要工具。所以，一定要考虑实验题目的科学性。(3) 趣味性原则实验选题时要充分考虑学生的心理特点和认知水平，实验设计要生动、有趣，使学生在进行实验时，自始至终保持较高兴趣。只有学生认为新奇、有趣，才能引起他们的
16、好奇心，而好奇心能使学生善于提出问题，发现问题，从而激发他们的求知欲。因为好奇是中学生思维的先导，是中学生思维的一个重要特点。因此，挑选题目时应满足趣味性原则。(4)现实性原则从学生学习的角度来看，建构主义学习观认为，学习是学生在与周围环境相互作用的过程中逐步建立起关于外部世界的知识，从而使自身认知结构得到发展的过程。知识不是通过教师传授得到，而是学习者在一定的情景即社会文化背景下，借助他人（包括老师和伙伴）的帮助，利用必要的学习资料，通过建构意义的方式而获得。由于每个学生的个性差异以及所处的环境不同，他所接触到的与物理有关的知识会有所不同，这些问题是编写初中物理教科书时难以完全照顾到的，这正
17、是教师创造性地进行选题设计的出发点。因此，选题时要关注题目与学生生活、社会现实生活的紧密联系。(5)时间性原则尽量设计短线课题，学生的实践活动只能利用课余时间，在学习任务重，时间少的情况下，搞短线课题比较理想。如果时间太长，这不仅会影响学生的热情，还可能会导致原始记录的缺失。影响选题目的、实验过程、原始记录、实验结果、实验的体会与思考等要素的齐备，甚至影响课题的全面顺利完成。(6)发展性原则所选的实验题目应具有促进学生智力和非智力素质发展的功能。一个设计良好的物理实验不仅应该针对学生心理发展的“现有水平”，更重要的是针对学生心理发展“最近发展区”；不仅应该构建起良好的知识结构，包含着促进学生智
18、力发展的知识信息，而且应该营造起亢奋的心理环境，蕴含着促进学生非智力素质发展的情感信息。课外实验，充分体现了从生活走向物理，从物理走向社会的理念。在实验过程中，学生会处在一种宽松、自主的环境中，从个人兴趣出发，做自己爱做的实验，充分发挥了学生的主体作用，调动了学生的积极性。帮助学生积累大量的感性经验，这样就有助于形成稳定的行为习惯，有助于形成正确的观点、信念、判断和评价，有助于他们科学素质的提高。物理实验将学生学习的重心从过分强调知识的传承和积累向知识的探究过程转化，从学生被动接受知识，向主动获取知识转化，从而培养学生的科学探究能力，实事求是的科学态度和敢于创新的精神，为社会主义现代化建设培养更多创新型人才。参考文献 1物理课程标准（实验稿），北京师范大学出版社，20042许国梁 ,中学物理教学法（第二版），北京：高等教育出版社，2004年。3王泽农，新课程教学法，长春：东北师范大学出版社，20044张大昌，新课程理念，长春：东北师范大学出版社，2004
