中學(xué)物理探究實(shí)驗(yàn)室文化氛圍創(chuàng)設(shè)之我見(jiàn)

黃 俊

（福州華僑中學(xué)，福建福州350004）

中學(xué)物理探究實(shí)驗(yàn)室文化氛圍創(chuàng)設(shè)之我見(jiàn)

黃 俊

（福州華僑中學(xué)，福建福州350004）

實(shí)驗(yàn)室文化是物理文化重要組成部分，物理探究實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)設(shè)良好文化氛圍，能激發(fā)學(xué)生求知欲，讓學(xué)生主動(dòng)參與實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，落實(shí)新課程倡導(dǎo)的自主、合作、探究學(xué)習(xí)方式。

探究實(shí)驗(yàn)；文化氛圍；物質(zhì)信息；精神

實(shí)驗(yàn)室文化氛圍是指籠罩在實(shí)驗(yàn)室整體環(huán)境中，體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室所推崇的特定傳統(tǒng)、習(xí)慣及行為方式的精神格調(diào)。物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，是人類科學(xué)文化的重要組成部分。良好的物理實(shí)驗(yàn)室文化氛圍，能激發(fā)學(xué)生的求知欲，積極參與觀察、操作、交流等活動(dòng)，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)創(chuàng)新與實(shí)踐能力，進(jìn)一步提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。世界著名的英國(guó)劍橋大學(xué)卡文迪許實(shí)驗(yàn)室就素以自由、民主、嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)的濃郁文化氛圍，培養(yǎng)了25位諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者。

物理探究實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展的實(shí)驗(yàn)，是以真實(shí)的實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，應(yīng)用傳感器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的實(shí)驗(yàn)儀器，通過(guò)數(shù)據(jù)采集器將采集到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)送往計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、圖線分析，借助計(jì)算機(jī)平臺(tái)更直觀地顯示物理現(xiàn)象，更深刻地提示物理規(guī)律。隨著新一輪課程改革的不斷推進(jìn)，物理教學(xué)更注重讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究過(guò)程，了解科學(xué)研究方法，重視將信息技術(shù)應(yīng)用到物理實(shí)驗(yàn)室，許多學(xué)校因此都配備了物理探究實(shí)驗(yàn)室，同時(shí)也成為學(xué)校開(kāi)展物理研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)、物理興趣小組活動(dòng)的重要場(chǎng)所?？梢赃@么認(rèn)為，創(chuàng)設(shè)物理探究實(shí)驗(yàn)室良好的物質(zhì)文化氛圍、信息文化氛圍、精神文化氛圍，是學(xué)生成才的基礎(chǔ)與保證。

一、物質(zhì)文化氛圍創(chuàng)設(shè)

對(duì)于物理探究實(shí)驗(yàn)室而言，物質(zhì)文化氛圍的創(chuàng)設(shè)，就是實(shí)驗(yàn)室的墻面布置、器具擺設(shè)等，除了達(dá)到實(shí)用、美觀、科學(xué)、規(guī)范、安全、環(huán)保等方面的基本要求外，還必須有物理實(shí)驗(yàn)文化與信息技術(shù)文化內(nèi)涵的點(diǎn)綴和布置，營(yíng)造適宜于物理學(xué)科發(fā)展的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。讓學(xué)生一走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，就能感受到物理實(shí)驗(yàn)與信息技術(shù)融合的文化氛圍。

探究實(shí)驗(yàn)室墻面布置要體現(xiàn)物理學(xué)科的學(xué)術(shù)氛圍，突出學(xué)科特點(diǎn)，能在潛移默化中激發(fā)學(xué)生的求知欲望，擴(kuò)大學(xué)生視野，豐富學(xué)生的想象力，從而樹(shù)立遠(yuǎn)大理想。外墻面文化氛圍的布置，著重體現(xiàn)標(biāo)識(shí)與教育功能，突出物理學(xué)史上重要人物、經(jīng)典實(shí)驗(yàn)中的重大發(fā)現(xiàn)，突出當(dāng)代物理學(xué)上的重大成就，能吸引學(xué)生的注意力，給人以美感。在物理探究實(shí)驗(yàn)室外墻上，可以分成二層布置，上一層懸掛著名物理學(xué)家如牛頓、麥克斯韋、愛(ài)因斯坦等人的畫像以及生平事跡介紹和他們的名言。下一層為櫥窗式展板，采用圖文并茂的彩色圖片，展示利用傳感器和計(jì)算機(jī)平臺(tái)做出的物理學(xué)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，例如學(xué)生實(shí)驗(yàn)——“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”，重點(diǎn)展示實(shí)驗(yàn)流程圖以及拉力傳感器和位移傳感器等實(shí)驗(yàn)器材，計(jì)算機(jī)對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)處理的相關(guān)軟件，利用軟件畫出的a-F、a-m、a-圖象，主要顯示與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)器材相比，傳感器與計(jì)算機(jī)在減小實(shí)驗(yàn)誤差與提高效率方面的優(yōu)勢(shì)。物理探究實(shí)驗(yàn)室的內(nèi)墻面標(biāo)語(yǔ)、圖畫、墻報(bào)等方面文化氛圍創(chuàng)設(shè)，著重體現(xiàn)藝術(shù)性與教育性的統(tǒng)一，色調(diào)與實(shí)驗(yàn)室整體裝飾要協(xié)調(diào)。例如在前面白板上方的標(biāo)語(yǔ)可選內(nèi)容為“判天地之美，析萬(wàn)物之理”的標(biāo)語(yǔ)，白板左邊墻面主要是掛投影屏幕，右邊墻面懸掛《物理探究實(shí)驗(yàn)室管理制度》，對(duì)應(yīng)后面物理園地左、右兩邊墻面分別懸掛《物理探究實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備管理制度》和《物理探究實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備損壞（遺失）賠償制度》，后墻面物理園地上方可選“識(shí)儀器，畫電路，親自動(dòng)手；錄數(shù)據(jù)，作圖線，誤差分析”等標(biāo)語(yǔ)。物理園地可以由學(xué)生定期出刊，如介紹我國(guó)“嫦娥三號(hào)”上玉兔號(hào)月球車對(duì)月球的實(shí)驗(yàn)探測(cè)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行愛(ài)國(guó)主義教育，左右兩邊的墻面上展示學(xué)生優(yōu)秀探究實(shí)驗(yàn)作品、獲獎(jiǎng)的照片展示，激勵(lì)學(xué)生勇于探究，取得成就。

對(duì)于室內(nèi)器具的擺設(shè)，也要做到以人為本，充分體現(xiàn)人文關(guān)懷，有較高的文化品位，有利于學(xué)生開(kāi)展物理實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，有科學(xué)的示范作用，形成物理探究實(shí)驗(yàn)室獨(dú)特的文化風(fēng)格。例如學(xué)生操作臺(tái)采用星形布置，有利于學(xué)生的討論與交流；實(shí)驗(yàn)器材方面，充分挖掘物理儀器中蘊(yùn)含的思想方法和人文情感，采用電腦打印標(biāo)簽，標(biāo)明儀器發(fā)明者、制作原理、使用范圍和注意事項(xiàng)。

二、信息技術(shù)文化氛圍創(chuàng)設(shè)

信息技術(shù)平臺(tái)構(gòu)建的是跨時(shí)空、超文本、個(gè)性化的學(xué)生信息文化環(huán)境。開(kāi)放和共享的文化氛圍，使得教師與學(xué)生，學(xué)生與學(xué)生建立一對(duì)一或一對(duì)多的網(wǎng)上聯(lián)系，便于開(kāi)展網(wǎng)上學(xué)習(xí)咨詢、輔導(dǎo)、答疑、技術(shù)討論等多方面的交流，增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主動(dòng)性和課堂學(xué)習(xí)自覺(jué)性，真正實(shí)現(xiàn)由傳統(tǒng)教學(xué)模式向以建構(gòu)主義教育理論所倡導(dǎo)的以“情境”為基礎(chǔ)、以學(xué)生為中心的現(xiàn)代教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變。探究實(shí)驗(yàn)室，配置成計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)，每臺(tái)電腦都是液晶顯示屏，連上互聯(lián)網(wǎng)，在每臺(tái)學(xué)生機(jī)開(kāi)機(jī)時(shí)顯示屏上顯示“愛(ài)護(hù)公物、文明上網(wǎng)、請(qǐng)注意用眼衛(wèi)生”等友情提示。實(shí)驗(yàn)室利用專門的管理軟件，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行管理，如實(shí)驗(yàn)的預(yù)約、時(shí)間安排、設(shè)備管理等。在進(jìn)行學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)，還可以把各個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的課件與視頻、相關(guān)儀器的背景知識(shí)提供給學(xué)生。物理探究實(shí)驗(yàn)室還可以充分利用網(wǎng)絡(luò)物理課程資源，在每臺(tái)電腦桌面上建立各大物理實(shí)驗(yàn)資源的鏈接，如人民教育出版社的物理教學(xué)網(wǎng)站，西南大學(xué)師生創(chuàng)辦的中國(guó)物理課程網(wǎng)，初、高中物理教學(xué)資源非常豐富；還有中央電化教育館、中國(guó)物理教育網(wǎng)、中國(guó)基礎(chǔ)教育網(wǎng)、同濟(jì)大學(xué)物理教學(xué)網(wǎng)站、國(guó)外大學(xué)物理教學(xué)網(wǎng)站等，都有實(shí)驗(yàn)平臺(tái)仿真實(shí)驗(yàn)室。這些資源具有高度的開(kāi)放性和共享性，不同地域，不同國(guó)界圖文音像并茂的物理實(shí)驗(yàn)資源有聲有色地展示在學(xué)生面前，能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)積極性，形成輕松愉快、自由民主的學(xué)習(xí)氛圍，在學(xué)生的自主學(xué)習(xí)中潛移默化地培養(yǎng)學(xué)生的探索精神，得到價(jià)值觀、方法論的熏陶，得到個(gè)性化的發(fā)展，真正實(shí)現(xiàn)以人為本的教學(xué)思想。例如二級(jí)水火箭的研制，可以利用課外活動(dòng)時(shí)間，把學(xué)生引導(dǎo)到物理探究學(xué)習(xí)中來(lái)，利用網(wǎng)絡(luò)資源，進(jìn)行課題研究，開(kāi)設(shè)師生之間各實(shí)驗(yàn)小組之間的論壇，最后作為研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)成果展示。還可以通過(guò)物理趣味游戲，寓教于樂(lè)，例如“投籃”游戲，可以在游戲中認(rèn)識(shí)拋體運(yùn)動(dòng)的各物理量之間的關(guān)系，并有激勵(lì)機(jī)制和評(píng)價(jià)系統(tǒng)，讓學(xué)生有成就感。教師甚至因勢(shì)利導(dǎo)，鼓勵(lì)學(xué)生制作個(gè)人學(xué)習(xí)網(wǎng)頁(yè)、博客、建立物理實(shí)驗(yàn)探究QQ群?？梢灶A(yù)見(jiàn)，隨著我國(guó)“寬帶中國(guó)”和“智慧城市”建設(shè)的不斷推進(jìn)，4G和5G通訊技術(shù)的發(fā)展，學(xué)生的家庭電腦和手機(jī)將成為學(xué)校物理探究實(shí)驗(yàn)室的終端，在探究活動(dòng)中樹(shù)立終身學(xué)習(xí)的理念。

三、精神文化氛圍創(chuàng)建

首先，作為學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)，要深知物理探究實(shí)驗(yàn)室在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新與能力方面，在教育信息化浪潮中的重要地位，應(yīng)按學(xué)校班生規(guī)模配齊實(shí)驗(yàn)員，實(shí)驗(yàn)員與普通教師享有同樣的進(jìn)修與培訓(xùn)、晉級(jí)與晉升機(jī)會(huì)，落實(shí)勞保待遇，對(duì)他們的工作業(yè)績(jī)予以充分肯定，激發(fā)他們的主人翁精神。其次，作為物理探究實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)員，對(duì)每套實(shí)驗(yàn)器材性能要了如指掌，要有嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)作風(fēng)，與科任教師密切配合，形成團(tuán)結(jié)協(xié)作的教師團(tuán)隊(duì)。在實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程中，牢固樹(shù)立全心全意為學(xué)生服務(wù)的思想，以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)，對(duì)學(xué)生嚴(yán)而有愛(ài)，充滿人文關(guān)懷，千方百計(jì)調(diào)動(dòng)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的積極性。在探究活動(dòng)中培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作習(xí)慣，對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)一絲不茍地記錄，對(duì)實(shí)驗(yàn)事實(shí)尊重、大膽質(zhì)疑的科學(xué)態(tài)度，刻苦鉆研的科學(xué)精神。通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究掌握科學(xué)研究方法，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)論證中提高科學(xué)素養(yǎng)。例如，對(duì)于經(jīng)典定律的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，鼓勵(lì)學(xué)生改進(jìn)實(shí)驗(yàn)器材，創(chuàng)設(shè)新的實(shí)驗(yàn)方法。驗(yàn)證牛頓第三定律，除了用兩只彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)拉來(lái)驗(yàn)證的傳統(tǒng)做法，可鼓勵(lì)學(xué)生，采用力學(xué)傳感器，利用計(jì)算機(jī)顯示任何時(shí)刻這兩個(gè)力大小相等。更重要的是，對(duì)于“作用力與反作用力總是大小相等”的“總是”，可啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，證明物體在勻速、加速、減速運(yùn)動(dòng)時(shí)仍然大小相等。教師要求他們四人一組，設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，分析論證，對(duì)不同組別實(shí)驗(yàn)進(jìn)行充分評(píng)估與交流，當(dāng)他們發(fā)現(xiàn)運(yùn)用兩根磁鐵進(jìn)行實(shí)驗(yàn)也能得到相同結(jié)果時(shí)，臉上洋溢著勝利的笑容。

事實(shí)證明，創(chuàng)設(shè)積極向上的物理探究實(shí)驗(yàn)室文化氛圍，能進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，實(shí)現(xiàn)新課程倡導(dǎo)的自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)，從而發(fā)展學(xué)生個(gè)性特長(zhǎng)，培養(yǎng)創(chuàng)新與實(shí)踐能力。

［1］教育部.普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）［S］.人民教育出版社，2003.

［2］龔德良，高守平，李盛欣.營(yíng)造校園信息技術(shù)文化氛圍，促進(jìn)學(xué)生信息素養(yǎng)養(yǎng)成［J］.實(shí)踐教學(xué)改革與創(chuàng)新，2009（12）.

［3］福建省教育廳.福建省普通高中教育技術(shù)裝備標(biāo)準(zhǔn)Ⅰ（試行）［S］.2007.

（責(zé)任編輯：詹國(guó)榮）