在实验中激趣 在探索中创新
——试论初中物理实验教学与学生的发展
常州市武进区郑陆初级中学 姚霄伟 邮编213111
[摘要]：在物理教学中渗透新课程理念，加强物理实验教学是关键。在物理实验教学中，要重视激发学生的兴趣，培养学生自主探索、敢于创新的能力。“激趣、探索、创新”，使物理实验与学生的发展紧密相联。
[关键词]：实验教学；激趣；探索；创新
每一轮课程改革，都会推动着教师教学观念的更新，都需要教师的行为发生与之相适应的变化。同时，教师观念的转变与否、教师行为变化的速度与程度，又决定着课程改革的进程。当我们静下心来分析洋思中学的成功之道，我们不难发现，洋思中学教育改革的许多做法，无不体现了“重视学生的发展”这一与新课程相吻合的教育理念。
新课程的核心是重视探索的过程，淡化探索的结果；重视学生的发展，渗透人文精神，注重学生自主、合作和探究能力的培养。与西方发达国家的学生相比，我国的学生，动手能力、创新精神远远不够，早已引起教育界的高度重视。站在时代的前沿，我们物理教师应该构建新学生观、新学科观、新课程观，以适应日新月异的教育发展的需要。
物理是一门以观察和实验为基础的科学，它的许多定律、公式都是从生活实践和物理实验中归纳、总结出来的。在物理教学中渗透新课程理念，加强物理实验教学是关键；在物理实验中，重视激发学生的兴趣，培养学生自主探索、敢于创新的能力，是物理教改的重中之重。
一、激趣
物理学建立在观察实验的基础之上。在学生接触物理时，就从观察实验出发进行教学，不但可以使物理知识更容易被学生理解和掌握，而且还可以使学生养成从观察实验出发，探求学好物理知识的习惯。科学家爱因斯坦说过：“对一切学生来说，只有喜爱才是最好的老师，它远远超过责任感。”当学生对某学科产生浓厚的兴趣时，他们将积极、愉快、主动地学习，而不会觉得是一种负担。
学生对自然科学现象的理解都有直接兴趣和可操作兴趣。对物理来说，实验既包含了直接兴趣，又包含了可操作兴趣。因此，教师在教学中要精心准备演示实验、学生实验以及课外小实验，让学生的视觉、听觉、触觉、嗅觉并用，使学生的思维始终处于活跃状态。
要达到激趣的目的，教师的演示实验应该有趣而且新奇。现代的初中生，接触的媒体很多，信息量大，头脑灵活，反映敏捷。教师应充分利用这一点，精心设计每一个演示实验，从而激发学生探求物理知识的渴望。从心理学上讲，初中生的抽象思维尚弱，它依赖于具体、直观的形象思维来支撑。所以教师在教学中通过生动有趣的演示实验，激活学生的思维，并引导学生把一些概念、规律抽象概括出来，便于学生发展智力，培养能力。例如：在电磁感应实验中，教师先将闭合电路中的一根导线切割磁感线，请全体学生观察灵敏电流计指针是否偏转，结果所有同学都回答“不偏转”。再请一位同学到上面来观察，这位同学初一看，立即回答“不偏转”（两次设置悬念）。再请这位同学进一步仔细观察，学生惊喜地回答“发生很小的偏转！”这时，教师提议，虽然指针发生很小的偏转，但是，我们应该为这个“小小的”发现而鼓掌，因为我们实现了“磁生电”的愿望。假如我们的这个发现提前到1831年以前，那么，发现电磁感应现象的就应该是我们了（学生们有些激动了）。然后，教师又用矩形线圈的一边代替直导线，重新切割磁感线，电流表的指针发生了大幅度的偏转。又通过各个方向上的运动，使学生明确：只有当闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感线的运动时，导体中才会产生感应电流。
一个形象的演示实验，可使学生终身难忘，它比教师滔滔不绝的讲解要强得多。
二、探索
过程比结果重要，这是不言而喻的。在教学中，我们如果将有些演示实验改为探索性实验，让学生充分动脑、动手、动口，发挥学生的主体作用，更有利于培养学生的探索精神。
例如在初二物理“熔化和凝固”这一节的教学中，将“晶体熔化”的演示实验改为学生实验，具体做法是：首先，老师讲清实验步骤与实验的注意事项；接着，将学生分为4—5组，每组一套实验仪器，让学生分组实验；最后，引导学生归纳晶体熔化的规律。这样一改，更多地体现了学生的主体地位，使学生有更多的时间去自主学习、合作学习和探索学习。
又如，在“浮力—阿基米德原理”一课的教学过程中，我将阿基米德原理的演示实验改为学生分组实验。方法、步骤如下：（1）根据我校的实际情况，准备好实验仪器；（2）简要的实验指导；（3）分组实验。要求学生先测量出物重G、空杯重G杯、浸没后的视重F’、排出的水连杯子的总重G’，并作好记录。再让学生计算出浮力的大小F浮=G- F’，排出的水重G排= G’- G杯，并进行比较。最生启发学生：从中，我们可以得出什么样的结论？学生踊跃发言，自然而然的得出了阿基米德原理，即：F浮=G排=m排g=ρ液gV排.学生通过自己实验,自己探索，巩固了知识，培养了习惯。最后，我启发学生：阿基米德在洗澡时得到了灵感，总结出了阿基米德原理。许多物理知识就在我们身边，只要你做生活的有心人，善于思考，你便会有新的发现。如果你粗枝大叶，不善于思考，说不定一不留神，一个发现便“溜”走了。
在现行的初中物理课本、学习指导用书及实验册上，有许多课外小实验、小制作、物理实践活动等，实验设计的器材都来自于生活，实验步骤简单易行，为学生进行科学探究提供很好的课题，认真开展活动，有利于培养学生的探索精神。例如，初二物理实验册上有一个课外小实验：制作浮沉子。按照实验指导，可以用火柴棒、滴管等制作浮沉子。一般情况下，教师也常采用类似的方法进行演示。但通过学生课外小实验，笔者发现有很多学生并没有采用这种方法，所用的材料五花八门，有的用圆珠笔管，有的用小塑料瓶，有的用注射液小瓶，有的用空心塑料葡萄球。还有的同学在实验中总结出这样一个规律：浮沉子的上部一定要密封，而下部一定要与外界相通，否则不能实现浮沉。这个结论虽然不是很严密，但是学生在自己亲自实验中得出的，具有很强的实践性。鼓励学生做课外小实验，有时会遇到实验器材上的问题，如“研究热水瓶保温性能与水的多少的关系”实验中，学生没有温度计，此时，学校应该开放实验室、鼓励学生到实验室借用有关仪器，为学生做课外小实验提供一切便利。
三、创新
所谓创新，是指在问题解决与学习过程中，推动学习者主体经过变化、组合、探索，得出新成果，获取新知识与新能力的一种特定的心理状态。它是人脑特有的机能和属性。物理实验不仅有利于学生形成物理概念，理解和巩固物理知识，提高学生观察、思维和动手能力，而且有利于学生养成一丝不苟的态度和热爱自然科学的情感，是培养学生创新精神的主要途径之一。
在物理实验教学中培养学生的创新精神，可以从以下两方面入手：
1．改进实验，探新求异。引导学生分析教材中某些实验装置，找出其缺点，然后进行改进创新，或者引导学生因地制宜、因陋就简地设计实验，优选最佳方案。例如，初二物理教材中讲到证明大气压存在的马德堡半球实验，在教学实际中，用抽气机抽气时往往实验的效果不尽人意。我们换用两个完全一样的挂衣钩来模拟这个实验，效果却很好。通过实验改进，打消了学生对创新的神秘感，有利于培养学生的创新思维品质。
2．加强实验设计，拓展学生的思维空间。近几年来，常州市中考物理试题增加了开放性试题，这就要求学生在潜移默化地掌握物理知识的同时，敢于提出创造性的思路、想法。因此，在物理教学中，要加强实验设计，开拓学生的思路，培养创新品质。
例如，初中物理电学部分测电阻实验，书上只讲了伏安法一种，实际上经过学生讨论，学生能设计8种实验方案。通过这样的设计，能使学生走出课本，主动实验，积极思维。
3、开展科技活动，培养创新能力。组织课外兴趣小组，对课本上的有关活动进行拓展研究，可以培养学生的创新能力。如，初三物理课本上有一个“自制水果电池”活动，笔者在每位同学自己尝试的基础上，进行班内交流，发现水果电池的电压跟金属片的材料、水果的种类等有关。于是把研究课题交给课外兴趣小组研究。他们在研究过程中，发现水果电池的电压跟金属片的材料、宽度、插入水果的距离、深度有关，还跟水果的种类、大小、甜酸程度、温度、是否切开等有关，由于变量太多，他们在实验中不断失败，不断发现问题，不断改进实验方案，最后得出了比较科学的结论，学生的动手能力、发现问题、解决问题的能力得到了培养，体验到了科学研究的艰辛，学到了控制变量法、比较法等科学研究的方法，科学态度、创新精神得到培养。
“激趣、探索、创新”，使物理实验与学生的发展紧密相联。我们要努力创造条件，设置各种生动情境，让学生充分参与到实验中去，寻找学生思维的“闪光点”，激发和培养学生的思维能力。我们在教学中，要始终关注着学生的发展。
注：该文发表在《常州工学院学报》2005年12月总第93期。
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