物理教學(xué)中實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的內(nèi)涵及意義

韓獨(dú)石

(白銀市普通高中通用技術(shù)課程韓獨(dú)石工作室 甘肅 白銀 730799)

新課程實(shí)施中，為了搞好物理課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作，不能不開展實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新．要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新首先得弄清實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的內(nèi)容．現(xiàn)就科學(xué)課程實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新內(nèi)涵，依據(jù)筆者膚淺的理解，圖示說明如下，供同行借鑒．

1 科學(xué)課程實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的內(nèi)涵

中學(xué)科學(xué)課程(物理、化學(xué)、生物)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新是為搞好科學(xué)課程中設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)必須開展的繼承性創(chuàng)新，并非高不可攀的創(chuàng)造性創(chuàng)新；是為了做好現(xiàn)有教材上的實(shí)驗(yàn)對客觀存在問題不斷發(fā)現(xiàn)、研究和解決的過程，即為了提高實(shí)驗(yàn)效果，不斷改進(jìn)欠操作性實(shí)驗(yàn)裝置、革新設(shè)計(jì)欠科學(xué)性實(shí)驗(yàn)裝置，制作新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置所需教具，改革教師為主體的過時實(shí)驗(yàn)管理辦法和不斷總結(jié)交流創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究的過程．換句話說，科學(xué)課程實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新就是在科學(xué)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中，不斷發(fā)現(xiàn)問題、研究問題和解決問題的過程；在這一務(wù)實(shí)而嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪^程中，必須要做好實(shí)驗(yàn)改進(jìn)、自制教具、實(shí)驗(yàn)管理和實(shí)驗(yàn)教研四方面的工作．這些不可或缺的實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作，正是科學(xué)課程實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的內(nèi)涵(見圖1)．

圖1 實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新內(nèi)涵示意圖

2 物理教學(xué)中實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的意義

物理實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新，是搞好物理課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作的助推劑，應(yīng)當(dāng)積極提倡，全面推行．物理實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的方方面面，都是物理實(shí)驗(yàn)教師和物理任課教師的實(shí)驗(yàn)教學(xué)本職工作，不存在想搞不想搞的問題．現(xiàn)就科學(xué)課程實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新內(nèi)涵，結(jié)合物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)際，闡述物理實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的意義.

2.1 實(shí)驗(yàn)改進(jìn)

物理實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新必須具備求實(shí)態(tài)度和質(zhì)疑精神，求實(shí)是從實(shí)際出發(fā)，老老實(shí)實(shí)做好教材上的現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)；質(zhì)疑是敢于向權(quán)威挑戰(zhàn)，大膽改進(jìn)創(chuàng)新教材上的設(shè)計(jì)欠理想實(shí)驗(yàn)．教材上的實(shí)驗(yàn)裝置按理說是科學(xué)合理的，然而，由于它主要是為講科學(xué)原理和定律所提供的原理性裝置，真正用于實(shí)驗(yàn)時相當(dāng)一部分卻缺乏可操作性．這就不能不鼓勵一線教師從實(shí)際出發(fā)去大膽改進(jìn)，使其便于操作，圓滿完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)．如驗(yàn)證動量守恒定律學(xué)生實(shí)驗(yàn)，原實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)因存在地上鋪紙易移動、碰撞小球二次落地點(diǎn)跡與被碰小球首次落地點(diǎn)跡易混淆和小球滾動難控制三點(diǎn)不足而導(dǎo)致難以實(shí)施．針對三點(diǎn)不足筆者采用將紙移到桌面、將斜槽固定到鐵架臺立柱上、用兩個沙盤分別承接兩個小球的諸多措施，使該實(shí)驗(yàn)具有了十分可靠的操作性，讓筆者所任教的學(xué)校年年按32組完美無缺地開了出來[1]．這一實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)改進(jìn)，就是一個完美的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新．還如研究勻變速直線運(yùn)動學(xué)生實(shí)驗(yàn)，按教材裝置圖做實(shí)驗(yàn)時，存在著小車落地被摔壞、定滑輪被小車碰壞、重物砸壞地面的危險和課堂秩序混亂、相當(dāng)一部分學(xué)生完不成預(yù)定實(shí)驗(yàn)任務(wù)的問題．采用給斜面板前端安裝撞車器和給地面放置承接重物用沙盤措施，將實(shí)驗(yàn)裝置改進(jìn)后，以上所有危險全被排除，所有問題也全被解決，實(shí)驗(yàn)效果一下變得無比良好[2]．這樣的例子不勝枚舉，由此說明實(shí)驗(yàn)改進(jìn)就是實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新，實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新對于提高實(shí)驗(yàn)效果具有極為重要的作用，可以斷然地說，實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新是搞好實(shí)驗(yàn)本職工作不能不開展的一項(xiàng)重要活動．

2.2 自制教具

自制教具是商品教具、自制教具、代用教具三類教具中最具優(yōu)勢的一種，它又屬創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的核心內(nèi)容之一，具有易制作、成本低、可操作性強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn)．自制教具不僅能節(jié)省教育經(jīng)費(fèi)、補(bǔ)充教具不足、滿足實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求，它的研究、構(gòu)思、設(shè)計(jì)、制作、使用及優(yōu)化定形過程，是通用技術(shù)的思想、方法和技能在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的具體運(yùn)用，更是一個創(chuàng)新實(shí)踐活動過程．學(xué)生參與自制教具活動，能啟發(fā)其創(chuàng)新意識、激發(fā)其創(chuàng)新熱情、訓(xùn)練其創(chuàng)新方法、培養(yǎng)其創(chuàng)新能力，達(dá)到提高他們綜合能力的目的；自制教具活動，能讓學(xué)生將知識與技能結(jié)合、過程與方法結(jié)合的過程中對所學(xué)知識更深刻領(lǐng)會和理解．綜上可知，自制教具的目的主要有兩點(diǎn)：一是創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需要，二是提高學(xué)生技術(shù)素養(yǎng)、科學(xué)素養(yǎng)和培養(yǎng)學(xué)生綜合能力．例如筆者用量筒組裝的10種系列物理實(shí)驗(yàn)教具[3]和用光具座組裝的6種11件系列物理實(shí)驗(yàn)教具[4]，就具備了上述自制教具的所有優(yōu)點(diǎn)，達(dá)到了自制教具的目的．因此，我們在重視自制教具開發(fā)和應(yīng)用的同時，必須認(rèn)識到自制教具是極有意義的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新活動．

2.3 實(shí)驗(yàn)管理

實(shí)驗(yàn)管理極為重要，它是搞好實(shí)驗(yàn)教學(xué)的軟件保障．實(shí)踐證明，過去由任課教師向?qū)嶒?yàn)員借領(lǐng)儀器后，邊做實(shí)驗(yàn)邊管理的老辦法，隨著新課程的實(shí)施和學(xué)生實(shí)驗(yàn)數(shù)量的增多而徹底過時，應(yīng)運(yùn)而生的學(xué)生參與、師生共管的新實(shí)驗(yàn)管理辦法取代過時的老辦法已成必然．

實(shí)驗(yàn)教師服務(wù)，任課教師輔導(dǎo)，學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)、自主管理，是各種實(shí)驗(yàn)的共同管理目標(biāo)．創(chuàng)新的物理實(shí)驗(yàn)管理辦法具體如下.

學(xué)生實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)教師主導(dǎo)、任課教師輔導(dǎo)，學(xué)生管理;

隨堂實(shí)驗(yàn)：教師主導(dǎo)，學(xué)生主體，傳遞教具，邊講邊實(shí)驗(yàn)；

課外實(shí)驗(yàn)：教師服務(wù)，學(xué)生管理、自主實(shí)驗(yàn)、形式多樣．

對于實(shí)驗(yàn)管理的創(chuàng)新，筆者僅舉一例說明其必要性和意義.本人探索的一套由大量學(xué)生參與的“狠抓學(xué)生實(shí)驗(yàn)五方面，注重實(shí)驗(yàn)過程十環(huán)節(jié)”[5]的學(xué)生實(shí)驗(yàn)師生共管辦法，有38人參與管理，分工細(xì)致，責(zé)任明確，交、驗(yàn)儀器迅速，有效解決了實(shí)驗(yàn)時間不夠用的問題，提高了實(shí)驗(yàn)效果，降低了儀器損耗率．由此看來，實(shí)驗(yàn)管理的變革是實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新不可或缺的內(nèi)容之一．

2.4 實(shí)驗(yàn)教研

實(shí)驗(yàn)教研是基礎(chǔ)教育科學(xué)研究領(lǐng)域的一個分支，它在新課程強(qiáng)化科學(xué)課程實(shí)驗(yàn)的大背景下，顯得尤為重要．實(shí)驗(yàn)教研是對實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新過程的如實(shí)記載，對實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新經(jīng)驗(yàn)總結(jié)完善、不斷提高的最有效活動形式．由從事各種實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新活動、撰寫實(shí)驗(yàn)教研論文、進(jìn)行基礎(chǔ)教育科研、潛心實(shí)驗(yàn)課題研究到校本教材編寫，再到用校本教材指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新，是實(shí)驗(yàn)教研活動的完整運(yùn)行過程；也是提升研究者的教育科研能力和教育教學(xué)水平，將自己錘煉成為教育科研型人才的過程．如筆者編寫的《中學(xué)理化實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新研究》一書，從一件件創(chuàng)新成果的產(chǎn)生、到撰寫成論文發(fā)表交流或參與各種形式的競賽評比，再到匯編成冊并出版發(fā)行，就是一個完整的理化實(shí)驗(yàn)教研過程，也是典型的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新過程，其意義在于總結(jié)交流經(jīng)驗(yàn)的同時，不僅提高了自己的教學(xué)教研水平，更為廣大理化課程教師的創(chuàng)造性教學(xué)提供了積極的啟發(fā)．

綜上所述，實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的意義不僅在于提高實(shí)驗(yàn)效果，還兼有培養(yǎng)學(xué)生動腦動手能力，提高學(xué)生技術(shù)和科學(xué)素養(yǎng)的廣泛遷移功能．要想成為一名創(chuàng)新型、研究型物理教師，應(yīng)必須了解物理實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的內(nèi)涵，并在物理課程教學(xué)中積極去研究問題，探索以實(shí)驗(yàn)改進(jìn)、自制教具、實(shí)驗(yàn)管理和實(shí)驗(yàn)教研為內(nèi)容的物理實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新經(jīng)驗(yàn)，不斷取得物理實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的新成果．

參考文獻(xiàn)

1 韓獨(dú)石. 對“驗(yàn)證動量守恒定律”學(xué)生實(shí)驗(yàn)的幾點(diǎn)改進(jìn).物理教學(xué)探討，2005(10)：55～56

2 韓獨(dú)石.在研究勻變速直線運(yùn)動實(shí)驗(yàn)中如何保護(hù)實(shí)驗(yàn)儀器.實(shí)驗(yàn)教學(xué)與儀器，2008(增刊)：42

3 韓獨(dú)石.量筒用途拓展實(shí)例三則.教學(xué)儀器與實(shí)驗(yàn)，2007(5)：35～36

4 韓獨(dú)石.“光具座”用途拓展實(shí)例三則.物理通報，2013(2)：43～46

5 韓獨(dú)石.中學(xué)理化實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新研究.西安：陜西人民教育出版社，2011.155～158