激趣創新提高物理實驗教學方案
摘要：實驗是物理教學中不可缺少的重要環節。以前常用的教具已不再是今日的主導，運用學具進行教學、實驗和探究活動，具有真實、具體、直觀、形象的特點，有助于激發學生的學習興趣和求知欲，有助于學生掌握探究方法和技能，幫助啟發學生的創新意識，積極提高學生的科學素養。使用學具進行實驗教學，應當貫穿在一節物理課教學過程的始終。
我國新一輪基礎教育改革綱要提出，在實施新課程的教學中，要落實“以人為本”的新理念。它要求我們廣大教師，要注重培養學生的學習興趣、愛好，養成良好的科學素養，提高學生的動手操作技能，讓他們通過合作交流，進一步開發思維，培養他們分析和解決問題的能力，以達到開發智力的目標。而物理課是一門以自然界的事物、現象、規律為探究對象的基礎學科，實驗是教學過程中不可缺少的重要環節，運用恰當的實驗教具，既能培養學生的動手操作能力，有利于他們分析、思維等能力的提高，更容易給學生提供探究創新的機會。但是，在以往的教學實際中，通常是教師的教具占據著主導位置，學生只能眼巴巴地看著老師做實驗，自己卻“伸手莫及”、“望物興嘆”，從而導致了“動手能力差”、“高分低能”等一系列問題的產生。
隨著教學改革的不斷深入，教學內容也在不斷變化。傳統的實驗教具已跟不上教材變化的需要，很多在教材中已不適用，急需補充新的教學儀器與實驗器材，這是當代教學改革的需要，也是發展教育的需要。但是新的教具開發、研制、定型、生產，需要有一個較長的過程，相對課本而言，具有較強的滯后性，還不能及時滿足新的實驗教學的需要。因此，在大多數學校新的實驗儀器不夠完善的情況下，教師除了充分利用現有實驗資源，還可以開動腦筋，靈活機動地利用生活中常用的一些簡單材料，指導學生制作出物理課中需用的實驗操作材料──學具，可以解決實驗教學中許多實際問題。
由于學具是專供學生用的學習材料，有的用于觀察，有的用于實驗，有的還可以用來制作其它實驗器材。英國著名學家托馬斯·赫胥黎指出：“假如科學教育要取得最好效果的話，它必須是實際的。”現代教學理論認為：在物理課的實際教學中，學生參與科學實驗的過程與獲得知識的過程是同步的，而且是同等重要的。學生在科學實驗探究過程中，可同時獲得知識并掌握操作技能。生理學研究表明：人的眼、耳、鼻、手、嘴五官感受知識的比率是不同的：視覺占83%，聽覺占11%，觸覺占3．5%，嗅覺占1．5%，味覺占1%。我們可以非常清楚地知道：視覺、聽覺和觸覺共同作用其感受知識的比率可高達97．5%。在物理課中使用學具進行教學，讓學生親自動手進行實驗，將眼、耳、手綜合運用，可達到最佳學習效果。心理學家認為：青少年對知識從感性認識上升到理性認識的過程，實際是形象思維向抽象思維過渡的過程，事物的形象在記憶中保存下來這是一種表象，也是大腦進行分析、綜合的依據，是形成概念的基礎。由于青少年的自制能力和自控能力較差，注意力不易集中。若單純依靠教師的講解，要讓學生完成科學概念的形成是比較困難的。而學具則不同，它通過提供實物，再加上教師的語言、眼神和手勢，比傳統的黑板+粉筆要具體、生動得多，給學生以實在感和興趣感，容易引起學生對學具的強烈情感和體驗。只有當學生的理智和情感處在和諧狀態時，才能置身于真實的情景中，用科學知識解決實際問題。因此，教師在課堂教學中能正確地使用好教具，并指導學生正確地使用好學具，可以最大限度地幫助學生理解物理知識，讓學生在“玩”學具中獲取更多的知識。
一、巧用學具，有利于激發學生的求知欲
“科學始于好奇”。中學生富有好奇心和求知欲，而這正是引起創新的內在動力，巧妙地安排學生的動手操作，可以激發他們參與學習的興趣，喚起求知的欲望，點燃創造的火花。自制學具正好在這方面有著巨大的優勢，它不用象正規教具那樣“正規”，它完全可以不拘一格從身邊尋找素材來設計一些有趣的實驗，并在教師指導下有目的、有計劃地進行，可激發他們的學習興趣，提高學習自覺性和積極性，激勵他們主動探索、鍥而不舍的求知欲望。
由于初中學生正處于具體形象思維向抽象思維的過渡階段，他們具有愛玩、愛動的個性特點。因此，適時地創設一些動手操作活動，給學生提供動的機會，會使學習變得自然、輕松、高效。例如，我在上《聲音的產生與傳播》這節課之前，我布置了一個制作學具的任務：利用你身邊的材料，來制作一個可供研究聲音產生和傳播的學具。任務布置下去之后，孩子們紛紛忙碌了起來。等到了上課的時間，我首先讓學生把自己課前所制作的學具拿出來展示并介紹，他們的話匣子立刻打開了，都爭搶著先介紹，興趣十足。他們有的帶來了口哨，還有的帶來了笛子，甚至還有個男同學動手制作了一組“水瓶琴”，并說：“我是利用物體的振動這一原理來制作的！……”聽到這句話，我十分開心，感覺這次的活動非常成功，因為這節課就是要讓學生知道并了解聲音是由物體的振動而產生的，我幾乎沒有提到這個詞，但是通過孩子們的親手制作，探究，思考，居然自己就得出了結論。這既是新課標的要求，也是我所期盼的。整堂課我都把時間讓給了學生，讓他們充分去感受，去表現，讓他們的學習興致得到最淋漓盡致地發揮！
二、善用學具，有利于提高學生的探究技能和創新能力
探索是人類認識客觀世界的一種重要手段。實踐表明：在教學活動中，讓學生親自操作學具進行實驗，通過實踐驗證前人獲得的科學結論，既可有效地提高學生運用所學知識解決實際問題的能力，又能培養他們鍥而不舍、勇于探索的科學態度。同時，由于探究活動的多樣性和探究方法的靈活性，可以讓學生在實驗過程中不斷學習科學的探究方法和技巧，有利于提高學生的實驗技能，培養學生的創新能力。
利用學具進行物理實驗教學，應當立足課堂，課外延伸；立足學校，校外拓展；形成教材內外、課內課外、校內校外、傳統學具與現代多媒體學具相結合的開放的教學體系，在開放的情景中把課內訓練和課外實踐活動有機地結合起來，使學生學習知識和掌握技能的渠道與途徑多樣化，在科學探索過程中培養學生創新意識，提高學生科學素質。
由于教材列舉的事物現象、提問的情景、思考的問題、討論的主題、選擇的探究項目大多源于學生身邊的事物，所以利用學具進行實驗、探究活動，要遵循學生的心理特點、認知規律和生活經驗，貼近學生的生活，有利于幫助學生在科學實踐和探究活動過程中建構認識，學習和掌握知識。隨著科技的發展，教育的進步，如今的教學越來越多地利用現代多媒體技術進行教學活動，最為突出的是制作運用CAI課件。一節課的教學輔助課件可算得上是教師教學的好幫手，在現階段的課堂教學模式中，學生的主體地位越來越明顯地得到重視，一個精美的課件已不再是教師的教具了，也成了學生的學件──多媒體學具。在實踐中發現，利用這種多媒體學具，不僅可以提高學生的信息素養，更有利于豐富學生的科學探究方法。例如在教學《光的直線傳播──日食和月食》這節課時，我把學生帶進多媒體教室，采用目前非常“流行”的WebQuest教學模式進行教學，把平日枯燥的課堂變成了活生生的網絡，用frontpage制作出了便于師生交流的網頁型學具，里面為學生提供給了清晰的導航，告訴學生在這節課中的具體活動內容，讓他們分小組進行合作探究學習，其中創設了虛擬網絡，豐富的網絡知識和falsh動畫為學生的探究提供大量的資源。通過學生的親身探究、思考，他們不僅了解了日食和月食的成因，還掌握了其他有關宇宙的知識，并在課后，有的寫了一篇關于“日食和月食”的科技小論文，有的還親手制作了一個日食和月食的器材……形式很多樣，學生也很開心，收到了很好的教學效果。
三、活用學具，有利于加強學生的合作意識，進一步提高學生創新的意識
素質教育的根本任務是培養創新精神，我們必須在課堂教學中注重培養學生的創新意識和創新能力。創新能力是一種智力活動，需要一定的知識積累；同時它更是一種發現問題、積極探求的心理趨向，是一種善于把握機會的敏銳性，是一種積極創設條件以解決問題的應變能力。教學中合理使用好學具，有利于發揮學生在教學中的主體作用，讓他們在課堂實驗操作中，親自動手，自主實驗，通過在實驗過程中不斷發現問題，提出問題，解決問題，分析歸納，表述結論等，發展和培養學生的創新意識。例如，我在教授新課標八年級第三章《生活中的透鏡》一課時，按教材規定完成教學任務后，布置課外活動，要求學生回家后做個照相機。第二天一進校，就有好幾個同學拿著他們自己做的照相機來了，有的是借用小學自然里的學具做成的，有的是用易拉罐做成暗箱，還有的是用“水透鏡”制成鏡頭，有的“鏡頭”還可以向前或向后伸縮。雖然做得粗糙，但從他們那各不相同的取材，形態各異的造型中，發現了他們了不起的創造力！當我把他們的作品展示給其他同學看時，他們一個個竟高興得合不攏嘴，激動不已。
但是，科學研究的過程沒有一個簡單的、一成不變的步驟供科學家遵循，也沒有一條捷徑可使科學家直接通向成功。為了讓學生能夠領悟到這一點，教師不能盯著某個知識點去教，要告誡學生，對不同問題，探究方法是靈活的，探究的方式也不是惟一的，更不要強求學生用同一標準、同一方法去探究。在學生進行科學實驗的過程中，要強調相互協作，鼓勵他們用各種各樣的方法去探索研究對象，嘗試用不同方法解決問題，不斷提升創新意識。
盡管學具在教學中具有十分重要的地位，但是，由于學生操作技能的限制，對學具的使用不可能像教師那樣井然有序，再加上學生“好動”、“好玩”的天性，通常學具會亂擺亂放，容易造成實物遺失或損壞，養成不良的學習習慣，因此，我在教學實踐中，特別注意要求學生正確操作，以免在使用過程中發生混亂，甚至造成不必要的傷害。因此，要讓學生養成良好的使用習慣：
1．盡量讓每個學生自備一個專用學具盒，小型學具全部放到學具盒中，以免造成遺失。
2．教育學生上課之前，要把學具盒放在課桌固定的地方，不要隨便亂放；
3．課堂教學中打開學具盒時，力求做到“快”、“靜”、“齊”，即打開學具動作要輕、快，盡量不要發出聲響，以免影響其他同學的注意力，用完后的學具要及時放進學具盒里，以免丟失。
為了充分發揮學具的作用，全面客觀地評價學生，我在學生中廣泛開展了“成果展示袋”的活動，讓學生把自己搜集的學具或者自己制作的學具放在里面。一個學期過去后，他們的“學具袋”日漸消瘦，而“成果展示袋”卻日漸鼓脹，學生常指著他們的“成果袋”興奮地說：“這些都是我通過努力而收獲的成果！”而這時我也會對他們說：“加油！請繼續努力！”
鑒于學具在學生素質教育中有著非常重要的作用，作為一名實驗教師，應該在教學實踐中不斷學習新的科技知識，不斷努力提高自身素質及創新意識。同時，充分利用學具，給學生營造一種敢想、敢說、敢做的學習環境，有效地開發學生思維，培養學生的創新能力，提高學生的科學素養。
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