物理实验的教学创新

王玉红

摘要：实验是物理教学的重要方式，那么，怎样对实验进行创新，使实验发挥其教学效果便成了广大物理教师关注的问题。本文从演示实验、小组实验及课外小实验这三方面对物理实验教学进行了创新，以求提高实验教学效果。

关键词：物理；实验；创新

G633.7

物理学是一门以观察和实验为基础的自然科学，与现实生活联系最为密切，在教学中应把课本上的一些实验进行合理的科学改进创新，充分发挥物理实验的多种功能和作用，这不仅可以通过实验掌握物理知识，也是培养学生自主学习能力、探究能力和创新能力的重要措施。

我在多年的教学实践中，重视对演示实验、学生分组实验及课后实验的改进，并做了一些有益的尝试。

一、演示实验中，让学生自主设计完成

传统的演示实验教学，只是让学生看教师表演，先是“教师做，学生看”，后是“教师讲，学生听”，缺乏对知识深入引导和研讨，阻碍了学生主动学习和亲自探索知识，如能将一些演示实验进行改进，让学生去自主探索，经过分析、讨论，透过现象理解本质，则会从其中悟出很多课本上学不到的知识。

例如：在研究焦耳定律的演示實验中，我是这样处理的：提前在课前布置预习这节课，以思考题的方式向学生出示本节课的演示实验课题——研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关，要求学生利用自习课时间实施以下过程：

1.自主设计实验方案。设计实验方案关键是让学生考虑好实验原理，怎样将电流通过导体产生的热量变为可以观察比较的对象。让学生充分发挥想象，不同的实验方案达十几个，有的甚至比教材上的方案还简单易行。有的让火柴梗吸收电热升温达到着火点而燃烧，有的让烧瓶里的空气受热膨胀而使玻璃管的红水柱上升，有的让灯丝发热温而发光……这样表演性演示实验变为开放性研究实验，极大地激发了学生学习和研究物理知识的积极性，培养了学生的发散思维和创造性思维能力。

2.自主选择实验器材。在完成设计后，有的同学到实验室借实验仪器，有的同学自己制作一些小的器材，还有的同学利用一些生活中的用具来完成实验，这样变纯观察性实验为创造性操作实验。

3.自由组合，探索研究。经过交流，有一些同学的实验方案相近似，于是他们就自动组合，在实验中相互交流切磋、沟通、共同研究。在交流中团结协作，在互帮互学中，共同提高。

二、学生分组实验中，让学生自主探究

学生分组实验是学生最感兴趣的课，绝大多数学生是按照教材的安排程序进行实验，按照教师布置的步骤进行操作，兴趣只停留在表面上，凑“热闹”成分很多，这样就无法培养学生的综合能力和科学素养。如：《测定小灯泡的功率》的实验，如果只是指导学生按教材安排进行实验，让学生注意观察小灯泡两端的电压在等于额定电压、高于额定电压和低于额定电压的情况下的发光情况，并将每次测得的电压、电流值填入实验表格，算出电功率值，那么实验目的单一，无法达到培养学生素质的目的。所以在教学中，我是这样做的：

1.不限制实验原理。在讲本节课时，只讲清实验目的，说明小灯泡上“3.3”或“2.5V”的意义，至于实验原理由小组讨论决定，并按照要求画出实验电路图。结果出现三种实验原理：P=UI，P=U2/R，P=I2R，并通过对三种实验方案优劣的深入分析，确定应用P=UI为实验原理方案，从而培养了学生的发散思维能力，提高了思维品质的深刻性与批判性。

2.不规定实验步骤。进入实验室要求不看课本，动手实验时只说明实验中要观察灯泡的亮度，触摸灯泡的热度，计算灯泡的功率和电阻，并不限定实验有三个步骤。结果在巡视实验中发现，有的小组实验有五、六步，并设计了开放性的记录、表格，其中灯丝在不亮、较暗、正常发光、较亮、烤坏几种情况下的电压、电流的测量值和功率、电阻的计算值，灯泡热度的触摸感，从而提高了学生观察实践及发现问题的能力。

3.不确定实验归纳。实验后不固定方向，让学生多方向、多角度、深入细致地观察，分析实验现象和数据，从而开放性地归纳出实验结论，如有的小组分析真实的实验数据，得出以下结论：（1）伏安法既可以测电阻也可以测电功率；（2）灯丝电阻随温度升高而增大；（3）灯泡的实际功率，随其两端实际电压的增大而增大；（4）灯泡只有在额定电压下才能正常发光，实际电压过高会烤坏灯泡，过低灯不亮；（5）因灯丝电阻随温度升高而变大，故不宜用P=U2/R和P=I2R测灯泡的电功率。通过以上五个方面的归纳，培养了学生的分析、概括实验结论能力，并加强了前后知识的联系。

三、加强课外小实验，引导学生参与实践

物理小实验，小制作的题材广泛，材料非常丰富，是激发学生兴趣发挥学生创造性的有益活动。对每章或每节课后的小制作、小实验，教师可适当给予指导，提出必要的建议。使得学生能够善于动脑动手，因陋就简因地取材，把小实验、小制作活动搞得丰富多彩，生动活泼。虽然课外实验活动在许多方面略显粗糙或不规范，但学生的自主性、参与性高，尤其在设计和准备过程中那种富有创造性思维及操作过程，在其他途经中无法体会到。同时使学生感受到物理知识解决问题的兴趣。

用装有水的塑料袋作为研究对象，（要求袋内不留空气，袋口扎紧，为了便于观察，在袋内滴入几滴红墨水），再用轻质塑料袋代替原实验中的小桶。先称出这袋红色水的重力，然后将这袋红色水渐渐浸入水中，可以观察到弹簧秤示数逐渐变小，小塑料袋内的水在不断增加，并且弹簧秤示数减小的数值等于小塑料袋内水的重力；当红色水袋完全浸没时，弹簧秤示数恰好为零，说明这袋水所受的浮力等于它所受的重力，也等于小塑料袋内水所受的重力。也就是浮力与排开水所受的重力相等。换成盐水等其他液体，重复上述实验，结果相同。

改进后的实验由于实验器材简单，操作方便，实验现象明显，因此得到了较理想的学习效果。

综上所述，本人在物理实验教学中，尽量把验证性实验改这探索性实验，把演示实验改为开放性实验，边学边实验，并改进实验装置、器材等，让学生尝试实验设计、操作，提高学生创新能力和对知识的应用能力，使学生自主参与学习，进而提高学生学习物理知识的兴趣和积极性。

参考文献

[1]芮文光.新课改下高中物理实验教学中创新培养与实践[J].科技创新导报，2013（30）：253.