新课程理念下物理实验探索及改进的思考

徐明臣

改进初中物理实验，可以增强学生的学科知识，是促进教学的一种手段.启发性强、可操作性强，促进教学效果，收到事半功倍的效果.新课标提出：在义务教育阶段，物理课程不仅应该注重科学知识的传授和技能的训练，注重将物理科学的新成就及其对人类文明的影响等纳入课程，而且还应重视对学生终身学习愿望、科学探究能力、创新意识以及科学精神的培养.因此，物理课程的构建应注重学生经历从自然到物理、从生活到物理的认识过程，经历基本的科学探究实践.在《标准》中，科学探究既是学生的学习目标，又是重要的教学方式之一.将科学探究列入内容标准，旨在将学习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探索精神.经历基本的科学探究过程，具有创新意识，能独立思考，勇于有根据地怀疑，养成尊重事实、形成科学态度和科学精神;学生在科学探究活动中，经历与科学工作者进行科学探究时的相似过程，学习物理知识与技能，体验科学探究的乐趣，学习科学家的科学探究方法，领悟科学的思想和精神.

通过探究实验不仅向学生传授理论知识，而且能在实验中发展学生的智能，启发思维，促进教和学的统一.学生在实践过程中逐渐学会收集、处理和运用信息，合作交流选择方案，自己动手制作和操作实验器材，分析归纳得出正确结论，使理论和实践有机地结合起来.通过这样的训练，为学生的实践能力、创新精神和可持续发展打下了良好的基础，也为学生的后续学习、以及将来面对社会的生存能力打下了良好的基础.

本文以探讨气泡的速度为例，研究新课程理念下物理实验的探索与改进.

1与学生共同测气泡的速度研究实验

选择的研究对象分别是水、酒精、洗涤灵、大豆油.

器材：铁架台、长玻璃管（1 m）、注射器、细橡胶管、三角板、烧杯、秒表（智能手机）剪刀、壁纸刀、小漏斗等.

实验1测气泡在水中的速度（不成功数据）

研究对象：水.

研究方法：相同路程比时间.

测量工具：刻度尺，秒表（手机），木制三角板.

玻璃管内径5 mm，气泡直径：>5 mm，但大小未测，与水平夹角90°，5 cm记录一次时间.

实验2测气泡在洗涤灵水中的速度（不成功数据）

研究对象：洗涤灵水.

研究方法：相同路程比时间.

测量工具：刻度尺，秒表（手机），木制三角板.

玻璃管内径5 mm，气泡直径：5 mm，与水平夹角90°，10 cm记录一次时间.

实验3测气泡在洗涤灵中的速度（接近成功数据）

研究对象：洗涤灵水.

研究方法：相同路程比时间.

测量工具：刻度尺，秒表（手机），木制三角板.

玻璃管内径5 mm，气泡直径：3 mm，与水平夹角45°，10 cm记录一次时间.

实验4测气泡在酒精中的速度（接近成功数据）

研究对象：酒精.

研究方法：相同路程比时间.

测量工具：刻度尺，秒表（手机），木制三角板.

玻璃管内径5 mm，气泡直径：4 mm，与水平夹角30°，10 cm记录一次时间.

实验5测气泡在豆油中的速度（不太成功数据）

研究对象：豆油.

研究方法：相同路程比时间.

测量工具：刻度尺，秒表（手机），木制三角板.

玻璃管内径5 mm，气泡直径：4 mm，与水平夹角90°，10 cm记录一次时间.

2注意事项

（1）改进水或其他液体注入玻璃管中的方法：直接注入气泡太多，可改用连通器，最后用注射器控制气泡的大小.

（2）本次实验采用相同时间比路程好还是相同路程比时间好：两种方法都可选择.

（3）本次实验采用尽量小于玻璃管内径大小的气泡.

3测气泡的速度出现的问题

不太成功分析及改进：（1）延长记录时间或路程减小误差，主要针对人的反映时间问题;（2）气泡大小问题：减小气泡的直径即用小一些的气泡（小于玻璃管的内径）;（3）玻璃管的倾斜角度问题;尝试用与水平桌面成90°、30°、45°、60°角分别与实验形成对比.

4实验结论

（1）在玻璃管与水平面成30°、45°、60°、90°角情况下，玻璃管与水平面成45°情况下用时最短，玻璃管与水平面成90°情况用时最长.

（2）在相同条件下气泡在洗涤灵水中用时最短，在豆油中的用时最长.

（3）本次实验采用小气泡更接近匀速直线运动.

5测气泡速度实验改进的思考

通过气泡实验可以更有效地让学生体验科学发展和知识形成的思想和方法.《新的课程标准》总体要求，就是要确立在学习中以“学生为主体”的地位，关注学生已有经验、兴趣爱好和特长.实现集知识与技能、过程与方法、情感态度价值观为一体的教学目标.通过实验教学可以促进学生对物理概念和规律的理解，而探究性实验教学是在教师的指导下，由学生通过主动探索、主动思考、亲身体验而获得结论的一种教学方式.这种教学方式实质上是将科学领域的探究引入课堂，使学生通过类似科学家的探究过程来理解科学概念和规律.通过联系实际问题，培养学生的实践能力、创新精神、可持续发展和适应将来社会的生存能力.

气泡实验教学是让学生亲自经历科学探究的过程，让学生参与解决问题、参与决策、参与小组讨论、参与评价过程，将从课堂学到的知识与从其他渠道获得的知识联系起来，并将所学的知识应用到新的问题中去.在已有的基础上有效地激励学生的个性和已有经验得到充分的发挥，给学生以更多的思考、探索、实践的时间和空间，训练学生学会独立和合作探究的能力.

通过探究性实验的学习和研究，鼓励学生的独立意识和创新精神，培养学生严格的科学思想和研究方法，提高学生的情感、态度和价值观，展示学生的研究思路和才能.使学生的动手实践能力得到提升.

5.1气泡实验教学激发了学生学习物理的兴趣

学生对物理学发生了兴趣，就会积极主动地学习，使教学能达到事半功倍的效果.动手操作简单的仪器，就会在学生面前展示一个崭新的世界.使学生一时的好奇心逐渐转化为探求科学知识的持久兴趣和饱满热情，即由直接兴趣发展到间接兴趣.

5.2气泡实验教学加深了学生对物理概念和物理规律的理解

通过观察、测量获取基本的感性认识，通过简捷的思维活动建立概念，总结规律，做到对基本知识比较深入的、牢固的掌握和初步的运用.学生处于主体地位，培养探究性实验能力，为今后的学习打下必要的基础.

5.3气泡实验教学培养了学生的科学态度和研究问题的探究能力，动手操作的实践能力

通过问题的提出、方案的选择、设计，仪器设备的选择操作，实验数据的收集处理、归纳推理等系列训练，使学生的个性、兴趣爱好和已有经验得到充分的发挥，观察能力、实践操作能力得到提高.使学生能对不同设计方案进行可行性评估，舍去实践操作上不可行或不精确的方案，这种灵活的思维方式，为学生的后续学习、创新精神、实践能力和可持续发展打下了良好的基础.

5.4气泡实验教学有助于培养学生掌握科学探究方法

探究性实验教学可以在一定程度上是模仿科学研究过程的缩影.让学生主动地探求物理规律，学习物理知识.在中学物理教学中也需要借助这种研究方法，帮助学生建立概念和认识规律.探索性实验与验证性实验是两种不同类型的研究实验，教学中运用得当，都具有启迪思维、探索真理的作用;可以发展学生的想象能力和逻辑推理能力.

每一次实验的改进都是一次有益的尝试，无论多成功都有很大的误差，因为我们的实验条件有限，让我们的学生充分地认识了这一点这也是成功的.