创新实验探究，提高实验教学的有效性

曾祥焱

摘 要：科学探究既是科学内容又是科学方法，实验教学是物理教学的重要手段和重要内容。就如何在有限的时间内克服实际困难提高实验教学的有效性提出了一些粗浅的认识和做法。

关键词：实验创新；演示实验；学生主体

物理是一门以观察、实验为基础的探索自然界客观规律的科学，实验教学是学生形成物理概念、理解物理规律、建立物理思想的重要方法。作为一名物理教师，在物理实验教学中，正确地演示和指导学生实验，对培养学生严谨求实的科学态度和创新能力具有重要的现实意义。

一、实验教学中的实际困难

现阶段中学主要存在的困难是仪器不全、时间不够，由于经费投入的相对不足，实验设备设施落后，仪器不全，只能开展一些耗材很少的实验，严重地影响着物理实验教学的开展，同时也严重影响了物理实验教学质量的提高。大多数学校没有专职实验管理员和实验技术员，实验不能及时准备，分组实验没有专门时间开展，任课教师认为实验教学“耗时、费力、效率低”，做实验不如讲实验，省时省力。以上这些都严重制约了物理实验教学的开展。提高实验教学的有效性是解决困难的重要途径之一。

二、什么是实验的有效性

捷克教育家夸美纽斯就曾提出要“寻找一种有效的教学方式，使教师可以教得更少，学生可以学得更多”。自此以后，人们对有效教学的探索从未间断，在实践中也取得了不少的经验和成果。当然，不同的时代对有效教学有着不同的看法，不同的教育价值观，对有效教学又有着不同的理解，由此而产生的教学理念始终影响着教师的教学行为和学生的思维方式。

新课程标准明确指出：科学探究既是科学知识，又是科学方法，实验探究能真实地展示物理过程，使学生直接从物理实验中获得感知，建立概念，掌握规律。实验探究，以纯粹的形态突出主要特征，使学生排除次要因素的干扰，实验探究，作为一种理论联系实际的实践活动，突出学生的主体地位，灵活地运用知识，并促成知识的迁移，在解决实验突发事件的过程中培养学生的分析、解决问题的能力；物理实验能够创造适合于教学环境的物理情境，让学生以最有效的方式迅速地掌握前人已发现的科学真理。

三、创新实验教学的途径

1.对教材上的演示实验的加工和处理

有一个证明液体能够传声的实验，具体操作是将一个发声体放入水中。我尝试用过手机、收音机以及闹铃来作为发声体，实验效果要么太繁琐，要么不能达到要求。最后用了一种专门配合此实验的自动发声器，操作过程既方便，效果又显著。还有一些教具虽然与课本中所要求的是相符的，但是真正操作时根本不能达到较好效果，或者所需要的条件非常之高，远远超出范围，所以在上课时总是不能发挥得淋漓尽致，令人满意。然而，教师还是可以利用现有材料，精心改造和创设等效的可供替代的实验器材，以解决当前实验教学的燃眉之急。比如，在“探究真空中是否能够传声”的实验当中，用传统的钟罩始终不能很好地完成实验。尝试着将钟罩换成针筒，闹钟换成小闹钟里纽扣大小的发声器，抽气机换成另一只针筒。这种自制教具既方便携带，易操作演示，且效果非常好，从而能更好地实现实验教学的有效性。

2.利用信息技术和移动终端拓展实验教学的时间和空间

信息技术的发展日新月异，它已经渗透到政治、经济、文化以及我们的日常生活中。它的发展给我们的教育也带来了巨大的冲击，同时也给我们的教学带来新的模式、新的方法。新的教学媒体的出现及应用，引起了教育教学模式质的飞跃，充分地发挥出实验教学的探究性功能，拓展了实验教学的空间和时间。

比如，我们可以建立班级或年级QQ群，把一些不便于在课堂上演示的，或者不便于让学生亲自动手去探究的实验，比如，托里拆利实验，在实验室进行全程录像，然后把视频放在群共享里，让学生、家长下载到移动终端或PC终端，让学生去观看老师的整个实验过程来理解物理知识。还可以把一些过程比较复杂的实验，如，探究凸透镜成像规律实验，把它做成Flash动画，放在群共享里，让学生去下载，以更好地理解成像规律。

3.以学生发展为本，从学生需要出发去设计实验

传统的实验教学过分重视实验技能的训练，忽视了实验的探究功能和培养学生科学素养方面的作用。常常是刻板地把实验目的、原理、器材、操作步骤和结果一一交代给学生，让他们先记住，再按步骤操作实验。学生根本体会不到自己动手发现问题并总结出一些实验结论的乐趣，感受不到科学的魅力。这种做法挫伤了大部分学生学习的积极性和创造性。

新教材把学生动手实践活动融入学习内容之中，在实验教学中，使学生在和谐、宽松、民主的环境中自主合作，创造性地学习和实验，让学生尽可能地动手、动脑、动口。不强迫学生去说老师框定了的话，充分体现了学生在实验教学中的主体地位。传统的实验课和新课程理念下的探究性实验课中，师生的行为和地位是大不相同的。在传统的实验课中强调学生课前预习，严格按照实验步骤和要求操作，实验结束后教师作讲评。而在新课程下的探究性实验课则强调创设问题情境，激发学生实验的欲望，让学生自主设计实验步骤并交流、讨论，然后按自己设计的步骤实验，并由学生自己评价和小结，而后主动查找资料补充。实验课中师生这种行为方式的转化就得靠教师教学理念及教学方式的转变。在初中物理实验教学中，教师应留给学生足够的空间和时间，让学生去思考、交流、讨论与合作。

物理实验不能仅局限于物理教材所安排的分组实验和演示实验，还要重视教材提供的课外小实验和学生自制实验器材进行的自主实验，培养他们的创新探究能力，这样有利于培养学生的学习兴趣。

如：通过实验探究获得了物态变化的规律后，及时向学生介绍了“神舟飞船”发射中应用到的耐高温材料，“热管”技术等，同时我又启发学生进行创新联想：“假如你是建筑师，你如何运用所学的物理知识使你们的居室一年四季保持舒适的温度呢？”学生说出了许多方法。有一位学生的想象非常有创意：“用某种材料，把它填充在墙壁内，室内温度升高时，它熔化吸热，阻止温度升高；当温度降低时，它的液态就凝固放热，阻止温度降低，从而始终使室内温度保持在一个舒适的温度，还可以将外墙壁的颜色设计成可变式，冬天为深黑色，夏天为白色。”对于他富有创造力的想象以及其他学生“异想天开”的想象，我都及时给予鼓励，学生的创新欲望得到了提高。

4.开动脑筋，善于自制教具及实验器材，有效拓展课堂知识

在实验器材缺乏或不足的客观条件下，教师利用身边可以利用的一切资源，制成一些实验教具和器材，便能完成许多不具备条件而无法开展的实验。在新课程标准中也倡导利用日常器具做实验。广泛联系生活、生产实际，可以加深学生对知识的理解，也是发展学生能力以及提高学生科学文化素质的一条重要途径。利用手边一些不起眼的东西自制的教具尽管粗糙简陋，但却别出心裁，在演示效果上往往也不亚于那些冷冰冰的正规的实验仪器。由于是自己的老师亲自制作的教具，学生会在心理上产生强烈的亲切感和认同感，从而会使学生更注意实验想要达到的目的，同时也启发学生：在必要的时候所需要的东西是可以发明创造的，这也拉近了物理学习与应用之间的距离。更主要的是，展示自制教具的同时也展示了教师的智慧和灵巧，奉献给学生的不只是物理知识，而是一个勤于思考并敏于行动的良好榜样，这对于学生形成良好的动手能力和实验习惯是大有裨益的。

总之，实验教学是初中物理课程中重要的组成部分，是学生获得物理知识的重要途径和方法，如何挖掘实验资源，做到高效，需要教师在实际教学中不断总结、创新。

编辑 赵飞飞