中学物理实验教学方法的改进王虹 摘要：新课标中明确规定：物理学应当由实验教学与理论教学两个部分构成。新课标的这一规定对中学物理课堂教学的实验教学提出了新的要求。在今后的中学物理实验教学中要加强教学方法的改进, 加强对学生自主参与、积极探究、勇于创新精神的培养。本文对新课标下中学物理实验教学方法的改进问题展开论述,提出了几点改进中学物理实验教学的方法,以期能够对我国当前新课标下中学物理实验教学的改进提供一点可借鉴之处。关键词：新课标；中学物理实验教学方法；改进 物理是一门以实验为基础的学科,实验教学是物理教学的重要组成部分,发挥着十分重要的作用,深刻地影响着人类对物质世界的基本认识、人类的思维方式和社会生活。物理实验是学生认识物理概念,理解物理内涵的基础。目前，现行物理实验教学模式中仍存在若干问题，比如学生实验时主观能动性发挥不够；与生活与生产实际的结合不足；实验内容的范围较窄；实验课中教师讲解占据了整堂课的大部分时间等。因此，有目的的选择和改进传统的物理实验、设计有创新特点的实验，从而突出物理学科的特色和功能注重实验基础、联系生活实际、服务社会民生、引领科学观念、推动技术进步，就成为我们一线物理教师的一项极其重要的工作。在本文中，我将结合自己的教育教学实践，介绍对物理实验选择的几个原则以及对一些常见物理实验的改进和创新。一、实验要打破学生的思维定式，否定学生来源于生活或课前预习带来的“前概念”，培养他们勇于质疑、不盲目服从权威的治学态度。在我们日常生活中,人们比较容易相信权威或者前人的经验,学生的思维同样会受到周围同学或家长的影响,使得他们在头脑中形成“前概念”。因此，实验课上我们有必要做些能够打破学生思维定式的实验。实验一 你相信吗？生鸡蛋可以“站起来”。 只要形状不是特别古怪，具有一般对称性的鸡蛋在小头朝上时，若能稳定地直立在水平桌面上 3min左右（或更短时间），就可以站立起来。注意实验时，手要非常地稳，不能急躁，屏住气息，为防止实验失败，最后手离开时要非常轻，并且让手竖直向上离开鸡蛋，以免拖泥带水。 此实验打破了几乎所有常人的思维定式。日常生活中我们看到的鸡蛋的确全是“躺倒”的，但是，因为蛋黄的密度大于蛋清，所以在静立一段时间后，鸡蛋黄会流到鸡蛋底部，使之重心降低，同时，鸡蛋的大头和桌面间的接触点也非常多，很容易找到三个或更多支点而平衡，使鸡蛋最终“站起来”。煮熟后的鸡蛋不再具有流动性，往往不能够做成这个实验，所以这个实验也可以成为一种区分生鸡蛋、熟鸡蛋的方法。实际上，只要用心去做，让鸡蛋的小头在下也可以使它“站起来”。2005年9月，美国的布莱恩斯泼特就成功地做过这种实验。此实验一次就可以告诉学生不要相信感觉或者前人的经验，一定要自己亲自动手做，并且还要遵从科学，用科学去验证科学得到的一定是科学。与此同时，也告诉同学们我们生活中有很多事，都不要轻易做出判断，哪怕亲眼所见也不能草率决定，要勇于质疑，培养科学的思维方式。这样学生既学会了物理学的知识又打破了原有的思维定式，在一堂实验课上获得就更多，更丰富了。二、实验的操作、过程和现象要有趣味性，给学生多种感官的刺激和愉悦，耐人回味,激发学生学习的兴趣 我们平时的实验课，大多时候都是比较枯燥乏味的，难以激发学生的学习兴趣，这样学生就不能充分的配合教学，影响了对知识的理解和学习。因此，在实验课上我们应尽力选取趣味性的实验。实验二 “爆炸”的水球。 演示此实验，首先要自制两个疏密程度不同的钉床。钉子较密的钉床的制作方法如下：用长33cm，宽23cm的三合板，将其用水泡湿以防被钉时破裂，在较为粗糙的一面贴上一张长为 30cm、宽为20cm的坐标纸，然后在坐标纸上横向、纵向分别每隔2cm钉上一枚长约20cm的铁钉（选择坐标纸中的粗线的交点钉钉子），钉完后，用水将坐标纸泡湿、撕掉，捶打所有钉子帽，使它们尽量与木板紧贴，从而使露出三合板的长度均相同，使有钉子的面向上，这样就制成了一个横向16枚、纵向11枚、共176枚钉子组成的钉床。同理，如果在横纵两个方向每隔4cm钉一枚钉子，就可以制成较为稀疏的一个共24枚钉子组成的钉床。演示时，将一个较大的气球装入大约1L水，然后将出水口绑紧形成一个水球，轻轻用手将水球放在钉子较密的钉床上，静止一段时间后，轻轻地拿起水球，会发现它完好无损；若将此水球放在钉子较稀疏的钉床上，可以看到，水球立即破裂，水花四溅，就像爆炸一样，现象特别明显，此实验可以很好地说明压强与接触面积的关系。此实验的操作和过程都很简单，易于学生探究，实验现象明显且给学生多种感官上的刺激和愉悦，使学生在快乐中就掌握了压强与接触面积的关系，同时也增强了对这一关系的理解和记忆。并且，我们实际物理实验教学中趣味教学是非常需要的，因此我觉得一线物理教师想让学生学好物理，一定要在趣味性实验上多下功夫。 三、实验取材和代用品的选取要常见，贴近学生日常生活 在教学中，有意识地引导学生联系生活实际，分析物理现象；利用身边物品，进行物理实验，都能激发学生的学习兴趣，加深学生体会。这里介绍一组与鸡蛋有关的物理现象和实验。3.1 液体蒸发吸热现象实验:把刚煮熟的蛋从锅内捞起来，直接用手拿时，虽然较烫，但还可以忍受。过一会儿，当蛋壳上的水膜干了后，感到比刚捞上时更烫了。分析：因为刚捞上来的蛋壳上附着一层水膜，开始时，水膜蒸发吸热，使蛋壳的温度下降，所以并不觉得很烫。经过一段时间后，水膜蒸发完毕。由蛋内部传递出的热量使蛋壳的温度重新升高，所以感到更烫手。 3.2 热胀冷缩的性质 实验:把煮熟捞起的蛋立刻浸入冷水中，待完全冷却后，再捞起剥落。 分析：首先，蛋刚浸入冷水中，蛋壳直接遇冷收缩，而蛋白温度下降不大，收缩也较小，这时主要表现为蛋壳在收缩。其次，由于不同物质热胀冷缩性质的差异性，当整个蛋都完全冷却时，组织疏松的蛋白收缩率比蛋壳大，收缩程度会更明显，造成蛋白蛋壳相互脱离，剥蛋壳就更方便了。 3.3 浮沉现象 实验:把一只去壳鸡蛋，浸没在一只装有清水的大口径玻璃杯中。松开手后，发现鸡蛋缓缓沉入杯底。捞出鸡蛋往清水中加入食盐，调制成浓度较高的盐溶液。再把鸡蛋浸没在盐溶液中，松开手后，鸡蛋却缓缓上浮。分析：物体浮沉情况取决于所受的重力和浮力的大小关系。浸没在液体中的物体体积就是它所排开液体的体积，根据阿基米德原理可知物体密度与液体密度的大小关系可以对应表示重力与浮力的大小关系。因为蛋的密度略微比清水的密度大，当蛋浸入清水中时，所受重力大于浮力，所以蛋将下沉。当浸没在盐水中时，由于盐水密度比蛋的密度大，所受重力小于浮力，所以蛋将上浮。 3.4 惯性、摩擦阻力现象 实验：选用外形相似的生鸡蛋、熟鸡蛋各一只，放在水平桌面上。用相同的力使它们在原处旋转。能迅速旋转的是熟鸡蛋，缓慢旋转几圈就停止的是生鸡蛋。 分析：生鸡蛋的壳内是液状的蛋清，外力作用在蛋壳上旋转时，蛋清由于惯性，继续保持静止状态，则它与蛋壳间存在摩擦阻力作用，使整个蛋只能缓慢转动。而熟鸡蛋内蛋清已凝固成蛋白，外力作用旋转时，整个蛋就能迅速转动。 实验中经常运用像鸡蛋这样生活中常见的东西，可以让学生感到亲切，也可以让学生懂得生活中处处都存在物理现象，认识到物理知识的广博和重要性。 四、实验要具有综合意义 为了从多方面培养学生做物理实验的兴趣，在学生把握了一些基本实验技能后，应按同一计划，组织好课外活动，配合课堂实验教学，具体措施，一是根据教材实验特点和青少年的心理要求，精心设计课外活动的内容。做到既留意内容和形式的同一，又留意活动的趣味性。保证两课的内在联系。二是抓好落实，一学期的实验内容要事先确定，建立活动小组，安排好辅导老师，以保证课外活动经常化、制度化。 实验地点要不局限于课堂、物理实验室。学生学习是需要兴趣的，如果学生一味的在课堂、物理实验室中做实验会降低他们对物理实验的兴趣，也会误导学生认为物理实验就应该在课堂或者物理试验室中进行，所以我认为必要的户外实验对于学生学习物理也是非常重要的。例如，教授浮力这一节我们可以带学生制作做孔明灯。首先介绍孔明灯的渊源、结构、制作方法，然后带他们到户外去放飞，最后让他们总结孔明灯升空的物理原理。孔明灯上可以写他们的愿望、他们的班训、他们的签名等等，在去实验目的地的路上还可以带学生做一些公益活动，比如捡垃圾等，这样学生即进行了户外的活动又提高了环保意识还获得了知识，学生会感到特别开心、充实，从而对物理实验的学习兴趣会大大增加，更会喜欢上他们的物理老师，如果这样上一节物理实验课的话，学生们能学习到多少东西，这个相信大家都可以想象得到。 五.以学生实验为主要内容，以培养学生实事求是的学风通过演示实验调动了学生的积极性，同学们跃跃欲试，但由于课堂时间限制只能吸收少数参加。在这种情况下，学生对学生实验就非常重视了。我们除了让学生做完课本上的学生实验外，还通过制作教具、学具，把很多演示实验也改成学生实验，给学生提供了自己动手动脑的机会。如演示浮力的大小，电流强度跟电压的关系等实验。在实验过程中，我们除了要求学生用科学的态度做好实验外，更重要的是要求学生写出实验报告，这是将感性认识上升为理性熟悉的一项重要工作。通过认真检查学生的实验报告，促使学生在实验过程中正确理解原理，明确实验目的，认真设计步骤，具体记录数据，分析实验结果。特别是一些实验出现误差后，要求学生认真讨论，分析产生误差的原因。使学生逐步形成了一种严厉认真，一丝不苟的学风。 六、强化实验的自主、合作和探究的学习方式。 实验教学改革倡导自主、合作、探究的学习方式。 在课堂教学中，利用演示实验，调动学生的积极性，激发学生兴趣，并根据教学进度，不断提出问题，如形状不同的物体受到的浮力相同吗？铁皮放在水里，它一定会沉入水底吗？同一物体分别放在水里、煤油里，它露在液面上的体积相同吗？等等。课堂提出问题，要求学生利用自制的教具在课外活动分小组进行实验，回答上面提出的问题。学生通过自己做实验得出正确的结论，增添了学生积极进行实验的信心和学习兴趣。在学完了这一章后，教师还可以进一步提出，浮力在生活、生产中的运用有哪些？一公斤的水能浮起二公斤的物体吗？装在船里石头，卸一部分在水池子里，水面会上升吗？等问题。要求学生通过自己动手实验后回答问题。这样，通过课内、课外，演示实验和自己动手做实验的有机联系，引导学生既学到了物理知识，又会运用于生活，更重要的是培养了学生利用物理实验解决实际问题的能力。如刚才所说的课例是个成功的例子。在激发学生兴趣的基础上，让学生自己兴致勃勃地去探究有关浮力的知识，在这个教学片断中，老师把学习的主动权还给了学生组织学生进行自主的探究学习，大胆的让学生自己动手、自己发现、互相启迪相互补充，而老师只做画龙点睛式的方法指导。课堂上，学生不再是任老师灌输，不再是被逼着集中精力去听老师讲解，而是在自愿的、主动的探究发现问题、分析问题、解决问题，课后还可以凭自己的兴趣去搜集材料、拓展视野，可以用所学知识做小实验。这样的学习过程，学生充满成就感，成为学习的主人，变“老师要我学”为“我自己要学”。 合作学习也是实验教学改革的一个亮点。合作学习是指学生在小组中共同完成任务，有明确责任分工的互相性学习。加大小组合作学习的范围，使学生合作进行讨论、交流较普遍地在教学活动中应用。课堂上，学生分成四人小组，互教互学、共同提高。为了使这种学习方式不流于形式，老师从细微处着眼，进行指导让每个学生承担着不同的学习任务；有的当组长，负责分工和组织；有的负责协调发言顺序；有的整理发言，准备在全班交流时谈出自己小组的见解等，不仅如此，教师对