物理教学中实验创新的内涵及意义

韩独石

(白银市普通高中通用技术课程韩独石工作室 甘肃 白银 730799)

新课程实施中，为了搞好物理课程的实验教学工作，不能不开展实验创新．要进行实验创新首先得弄清实验创新的内容．现就科学课程实验创新内涵，依据笔者肤浅的理解，图示说明如下，供同行借鉴．

1 科学课程实验创新的内涵

中学科学课程(物理、化学、生物)实验创新是为搞好科学课程中设计实验必须开展的继承性创新，并非高不可攀的创造性创新；是为了做好现有教材上的实验对客观存在问题不断发现、研究和解决的过程，即为了提高实验效果，不断改进欠操作性实验装置、革新设计欠科学性实验装置，制作新设计实验装置所需教具，改革教师为主体的过时实验管理办法和不断总结交流创新实验教学研究的过程．换句话说，科学课程实验创新就是在科学课程实验教学的过程中，不断发现问题、研究问题和解决问题的过程；在这一务实而严谨的过程中，必须要做好实验改进、自制教具、实验管理和实验教研四方面的工作．这些不可或缺的实验教学工作，正是科学课程实验创新的内涵(见图1)．

图1 实验创新内涵示意图

2 物理教学中实验创新的意义

物理实验创新，是搞好物理课程实验教学工作的助推剂，应当积极提倡，全面推行．物理实验创新的方方面面，都是物理实验教师和物理任课教师的实验教学本职工作，不存在想搞不想搞的问题．现就科学课程实验创新内涵，结合物理实验教学实际，阐述物理实验创新的意义.

2.1 实验改进

物理实验创新必须具备求实态度和质疑精神，求实是从实际出发，老老实实做好教材上的现有实验；质疑是敢于向权威挑战，大胆改进创新教材上的设计欠理想实验．教材上的实验装置按理说是科学合理的，然而，由于它主要是为讲科学原理和定律所提供的原理性装置，真正用于实验时相当一部分却缺乏可操作性．这就不能不鼓励一线教师从实际出发去大胆改进，使其便于操作，圆满完成实验教学任务．如验证动量守恒定律学生实验，原实验设计因存在地上铺纸易移动、碰撞小球二次落地点迹与被碰小球首次落地点迹易混淆和小球滚动难控制三点不足而导致难以实施．针对三点不足笔者采用将纸移到桌面、将斜槽固定到铁架台立柱上、用两个沙盘分别承接两个小球的诸多措施，使该实验具有了十分可靠的操作性，让笔者所任教的学校年年按32组完美无缺地开了出来[1]．这一实验设计改进，就是一个完美的实验创新．还如研究匀变速直线运动学生实验，按教材装置图做实验时，存在着小车落地被摔坏、定滑轮被小车碰坏、重物砸坏地面的危险和课堂秩序混乱、相当一部分学生完不成预定实验任务的问题．采用给斜面板前端安装撞车器和给地面放置承接重物用沙盘措施，将实验装置改进后，以上所有危险全被排除，所有问题也全被解决，实验效果一下变得无比良好[2]．这样的例子不胜枚举，由此说明实验改进就是实验创新，实验创新对于提高实验效果具有极为重要的作用，可以断然地说，实验创新是搞好实验本职工作不能不开展的一项重要活动．

2.2 自制教具

自制教具是商品教具、自制教具、代用教具三类教具中最具优势的一种，它又属创新实验的核心内容之一，具有易制作、成本低、可操作性强等诸多优点．自制教具不仅能节省教育经费、补充教具不足、满足实验教学要求，它的研究、构思、设计、制作、使用及优化定形过程，是通用技术的思想、方法和技能在实验教学中的具体运用，更是一个创新实践活动过程．学生参与自制教具活动，能启发其创新意识、激发其创新热情、训练其创新方法、培养其创新能力，达到提高他们综合能力的目的；自制教具活动，能让学生将知识与技能结合、过程与方法结合的过程中对所学知识更深刻领会和理解．综上可知，自制教具的目的主要有两点：一是创新实验教学的需要，二是提高学生技术素养、科学素养和培养学生综合能力．例如笔者用量筒组装的10种系列物理实验教具[3]和用光具座组装的6种11件系列物理实验教具[4]，就具备了上述自制教具的所有优点，达到了自制教具的目的．因此，我们在重视自制教具开发和应用的同时，必须认识到自制教具是极有意义的实验创新活动．

2.3 实验管理

实验管理极为重要，它是搞好实验教学的软件保障．实践证明，过去由任课教师向实验员借领仪器后，边做实验边管理的老办法，随着新课程的实施和学生实验数量的增多而彻底过时，应运而生的学生参与、师生共管的新实验管理办法取代过时的老办法已成必然．

实验教师服务，任课教师辅导，学生自主实验、自主管理，是各种实验的共同管理目标．创新的物理实验管理办法具体如下.

学生实验：实验教师主导、任课教师辅导，学生管理;

随堂实验：教师主导，学生主体，传递教具，边讲边实验；

课外实验：教师服务，学生管理、自主实验、形式多样．

对于实验管理的创新，笔者仅举一例说明其必要性和意义.本人探索的一套由大量学生参与的“狠抓学生实验五方面，注重实验过程十环节”[5]的学生实验师生共管办法，有38人参与管理，分工细致，责任明确，交、验仪器迅速，有效解决了实验时间不够用的问题，提高了实验效果，降低了仪器损耗率．由此看来，实验管理的变革是实验创新不可或缺的内容之一．

2.4 实验教研

实验教研是基础教育科学研究领域的一个分支，它在新课程强化科学课程实验的大背景下，显得尤为重要．实验教研是对实验创新过程的如实记载，对实验创新经验总结完善、不断提高的最有效活动形式．由从事各种实验创新活动、撰写实验教研论文、进行基础教育科研、潜心实验课题研究到校本教材编写，再到用校本教材指导实验教学创新，是实验教研活动的完整运行过程；也是提升研究者的教育科研能力和教育教学水平，将自己锤炼成为教育科研型人才的过程．如笔者编写的《中学理化实验创新研究》一书，从一件件创新成果的产生、到撰写成论文发表交流或参与各种形式的竞赛评比，再到汇编成册并出版发行，就是一个完整的理化实验教研过程，也是典型的实验创新过程，其意义在于总结交流经验的同时，不仅提高了自己的教学教研水平，更为广大理化课程教师的创造性教学提供了积极的启发．

综上所述，实验创新的意义不仅在于提高实验效果，还兼有培养学生动脑动手能力，提高学生技术和科学素养的广泛迁移功能．要想成为一名创新型、研究型物理教师，应必须了解物理实验创新的内涵，并在物理课程教学中积极去研究问题，探索以实验改进、自制教具、实验管理和实验教研为内容的物理实验创新经验，不断取得物理实验创新的新成果．

参考文献

1 韩独石. 对“验证动量守恒定律”学生实验的几点改进.物理教学探讨，2005(10)：55～56

2 韩独石.在研究匀变速直线运动实验中如何保护实验仪器.实验教学与仪器，2008(增刊)：42

3 韩独石.量筒用途拓展实例三则.教学仪器与实验，2007(5)：35～36

4 韩独石.“光具座”用途拓展实例三则.物理通报，2013(2)：43～46

5 韩独石.中学理化实验创新研究.西安：陕西人民教育出版社，2011.155～158