利用生活资源开展物理创新实验的探索

【摘 要】物理学与人们的日常生活紧密相关，许多物理知识来源于生活。物理学又是一门以实验为基础的学科。在初中物理教学中，充分利用生活中的各种用品、资源开展学生创新实验活动，不仅能够提高学生学习兴趣，加深理解物理知识，而且能够让学生掌握科学探究的方法、形成良好的科学思维习惯、培养正确的科学态度。

【关键词】初中物理;生活资源;创新实验

【中图分类号】G633.7  【文献标志码】A  【文章编号】1005-6009（2019）43-0058-03

【作者简介】孟富林，江苏省句容市后白中学（江苏句容，212400）副校长，高级教师。

陶行知教育思想的核心是“生活教育理论”，强调最好的教育就是“从生活中学习”。物理学又是一门以实验为基础的学科，实验是建立物理概念、探索物理规律、认识物理世界最基本的手段和重要方法。充分利用生活中的各种资源，开展实验活动，可以将生活与实验紧密结合，有利于激发学生科学探究的乐趣，发展探究能力，形成物理观念，养成勇于创新的科学精神，培养物理学科的核心素养。

一、概念解释

学生物理创新实验不同于一般的学生实验活动。它是一种由学生利用生活中的物品、仪器等资源，自主提出问题、自主创新设计、自主分析总结的探究实验活动。它是学生基于生活实际，从生活中选取实验资源，利用课堂内外的时间，自主开展的实验活动。学生对课堂实验进行改进，设计出现象更明显、操作更简洁的实验方案;联系生活实际，开展生活小制作，改良生活中的用具等都是学生创新实验活动的重要内容。

二、实施学生创新实验活动的主要途径

1.在课堂实验中实施。

课堂实验是物理实验的重要组成部分，由于实验器材、实验设计等原因，很多实验存在现象不明显、可见度不高的情况，因此让学生利用生活资源对课堂实验进行改进是实施学生创新实验的一条有效途径。例如，关于探究“二力平衡的条件”的实验，苏科版初中物理教材的实验中两滑轮间距离较短，当物体受力不平衡做加速运动时由于距离短，速度快，观察效果较差。在教学时可以引导学生对实验器材进行了改进，采用长木板固定滑轮组，扩大了物体受力不平衡时加速运动的空间，延长了观察时间，便于更充分地观察和分析。

2.在课外实践活动中实施。

由于课堂教学时间和空间等方面的限制，学生在课堂上进行实验往往不够充分，在课外开展实验活动则没有时间、空间的限制。课外实践活动中的创新实验从内容选择上可分成体验验证类、探究规律类、测量类和自制工具类等不同类型。

常见的体验验证类实验有制造“人工造雾”“人工彩虹”等。此类实验要求学生在体验物理现象的基础上创造性的进行思考和设计，能有效发挥出学生的创造力和智慧。

常见的探究规律实验有探究水果电池的电压与水果种类、电极板间的距离、插入的深度之间的关系;用微风吊扇、发光二极管等材料研究电磁感应现象等。这类实验需要学生掌握科学探究的方法，自觉运用控制变量法、转换法等进行科学探究活动，自主搜集证据归纳出科学的结论，这在培养学生独立思考、科学推理等创造能力上大有裨益。

常见的测量类实验有测量人对地面的压强、纸锥下落的速度、水的比热容等。此类实验测量原理简单，但为了使测量出的实验数据更为准确，学生需要开动脑筋，改进测量方法，全面细致考虑减少误差的办法，对学生思维、计算等方面综合能力的培养作用巨大。

常见的制作类实验有制作潜望镜、密度计、浮沉子、電磁继电器、水火箭等。此类实验需要学生具备较高的设计能力、动手操作能力。在将所学的物理知识运用到实际问题中，学生会遇到很多的挑战。而正是经历了这样的过程，学生科学精神等核心素养才能逐渐形成。

3.在课外实验项目过程中实施。

学生个体的创新实验活动是单一的、局限的，组建学生创新实验活动兴趣小组，可以发挥集体的智慧和力量，更全面、综合地考虑问题，共同解决遇到的困难，培养学生的协作精神。此类创新实验活动是学生基于对生活中存在的问题的观察，提出有价值的课题开展调查研究，并自行提出优化解决的方案，通常以项目研究的形式进行。例如，针对节能环保情况的调查，学生需要首先对项目进行分组（如分成家用、工厂、交通用电节能等小项目）进行研究，然后制订研究计划，进行走访调查搜集有关的数据，再运用所学知识进行分析，提出改进办法和节能方案建议，最终形成报告。学生在这样的项目研究的过程中需要走进社会，了解社会，学会与人交往的技巧，需要与组内成员分工协作，同时还需要综合运用所学的知识，思考解决方案，创造地解决问题。

三、实施学生创新活动的优化策略

开展学生创新实验活动，在促进学生增强学习兴趣，培养动手动脑能力，培育物理学科的核心素养和关键能力等方面作用巨大。那么，如何才能有效实施学生创新实验活动，并取得较好的效果呢？在实施过程中，我们还需要做好以下几点：

1.激发学生自主实验的积极性。

兴趣是最好的老师，当学生对实验活动充满了兴趣，则可以长久的保持实验的热情。在实施的过程中，教师可以采用竞赛、作品展示、评比等形式和多种手段激发学生自主实验的积极性和主动性，以使学生能长时间保持实验活动的兴趣。

2.强化实验方法的培训与指导。

学生是创新实验活动的实践者，他们只有掌握了一定的科学探究的方法和设计方案、动手实践、收集证据等能力，才能在自主的实验过程中取得良好的效果。教师需要在日常的教学中加强对学生的培训、学习与指导。教师可以采取在课堂教学中渗透、举行专题培训等方式对学生进行指导，以使学生具备一定的科学探究的素养和能力。

3.构建相互协作的实验小组。

让学生根据个人兴趣、性格、居住地等自由组合，组成合作小组，这样可以利用集体智慧解决问题，又可以培养学生的合作精神，同时也可以达到相互监督，相互促进的效果。

4.丰富学生的评价与成果展示方式。

科学合理的评价激励机制和丰富的成果展示方式，能让学生获得成功的体验，推动学生自觉进行创新实验活动。可以让学生以现场操作、作品展示、播放视频资料和图片、开展小论文、调查报告、手抄报评比等形式进行展示交流，对表现优异的学生可以颁发奖状奖品。评价可以扩大到年级、学校等层面，还可以向家长发放嘉奖令，通过家校合力更好地激发学生的积极性。