創(chuàng)新物理實驗教學，提高學生學習興趣

林秋英

普朗克曾說過：“物理定律不能單靠思維來獲得，還應致力于觀察和實驗?！钡踔形锢斫虒W常受到教學設(shè)施以及課時的限制，把理論教學和實驗教學分開進行，致使趣味性和實踐性很強的物理課堂變得乏味，學生對知識及公式感到枯燥，難以在解題時對公式進行推導和驗算，久而久之對物理失去興趣。

而新課程改革將三維目標深化為核心素養(yǎng)。物理教學應重點培養(yǎng)學生形成物理觀點、養(yǎng)成科學思維、進行實驗探究、保持科學態(tài)度和責任。這凸顯了物理實驗的重要性，同時強調(diào)了學生的主觀能動性。所以物理教學應突破限制，對物理實驗進行創(chuàng)新。我認為可以從以下幾方面進行。

1.創(chuàng)新實驗教學：從知識重現(xiàn)到知識重演

物理知識是科學家的研究成果，從誕生起，就是以提出疑問，實驗探究，觀察和推演，而得出結(jié)論。但目前普遍存在的教學方式是使知識重現(xiàn)，從中間教起，教的是結(jié)論，學到的是技巧。教師如果在教學過程中，直接將知識理論重現(xiàn)給學生，則過于枯燥，學生無法做到靈活運用。但如果從設(shè)問開始，讓學生動手實驗探究，重演物理知識的發(fā)生過程，讓學生參與探究，既能激發(fā)學生的興趣，又能深刻地理解知識，掌握物理學科的特性。

例如，在《浮力的產(chǎn)生》教學中，傳統(tǒng)的授課方式是用浸沒在液體內(nèi)的正立方體的物體來分析，由液體壓強公式推出規(guī)則正方體左右前后的壓強相等，上下表面的壓強不相等，所以浮力就是物體浸在液體中上下表面的壓強差導致的壓力差。這樣的推導過程既讓學生感到物理知識像數(shù)學推導一樣深奧不易理解，又毫無趣味。如果換個方式，向?qū)W生設(shè)問：如何讓乒乓球不浮起來？給學生器材進行探究，最后用實驗重演浮力產(chǎn)生的原因：將一個乒乓球放到一個倒置的開口的空礦泉水瓶，輕輕加水，下表面不與水接觸，上表面的壓強大于下表面的壓強，小球表現(xiàn)出不受浮力，但用手心堵住瓶口，從瓶口漏出的水積于乒乓球下表面和手心之間的空間時，下表面壓強大于上表面的壓強，小球表現(xiàn)出受到浮力而上浮。這樣，學生體驗了浮力的形成過程，參與實驗探究，易于理解知識。知識的重演讓物理課堂變得鮮活有樂趣，很好地調(diào)動學生的積極性。

2.抽象知識的創(chuàng)新實驗表達

有些物理現(xiàn)象是無法用文字形象表達的，特別是當對象是看不見摸不著的東西的時候，需要我們換個方式去描述。如：在八年級上冊“聲音”這節(jié)內(nèi)容中，聲音以聲波的形式向外傳播，但是聲波我們看不見。傳統(tǒng)教學中，教師用水波來比喻聲波，學生無法做到感同身受，若用示波器將聲波來呈現(xiàn)出來，則不夠形象且涉及的知識離學生現(xiàn)有的知識水平太遠。我們可以創(chuàng)新地設(shè)計實驗，讓學生親身感受聲音的產(chǎn)生與傳播。用橡皮圈將不透風的帆布綁在水桶口，在桶底挖個碗大的孔，用火點燃玉米餅，將產(chǎn)生的煙從孔裝入桶中，有足夠的煙后，移出桶，有規(guī)律地拍打帆布，聽到帆布發(fā)出聲音的同時，可以看到桶底孔噴出一圈一圈的煙向外傳播，將噴出的煙圈對準點燃蠟燭的火焰，還能將蠟燭的火焰撲滅。這一實驗可以巧妙地表達聲音由振動產(chǎn)生，聲波像煙圈一樣向外傳播且具有能量。創(chuàng)新地設(shè)計一些實驗，巧妙地化解抽象，激發(fā)學生學習物理的興趣。

3.提高創(chuàng)新意識，取材于生活

很多物理知識建立在實驗基礎(chǔ)之上，但實驗教學是物理教學的一個難題。傳統(tǒng)的物理教學以傳授物理知識為主，開設(shè)物理實驗為輔，不但限制了學生主動能動性的發(fā)揮，而且不利于學生創(chuàng)造思維和實踐能力的培養(yǎng)。然而，單靠實驗器材的補充是遠遠不夠的，還需要教師的創(chuàng)新意識，在生活中取材。

浙江省永康二中的胡軍亮老師在“大氣壓強”這一節(jié)物理課的教學中，用兩個生活中普通的不銹鋼盤子來模擬馬德堡半球?qū)嶒?，用火燒紙的方式來減小盤子內(nèi)的氣壓，用水打濕紙貼在盤子邊緣使兩個盤子密封，讓學生拉兩個盤子。在沒有成功的情況下，學生會發(fā)出疑問是盤子光滑的問題，胡老師即對實驗裝置進行改進，在盤子底部焊接了把手，用繩子拉，還另外用了短繩子把兩邊繩子連接，防止學生實驗來開盤子時摔倒等等創(chuàng)新設(shè)計，在完成模擬大氣壓強實驗之后，胡老師還進行了不銹鋼盤“吸”磚塊的系列實驗探究，從幾塊到幾十塊，大氣壓強表現(xiàn)出驚人的威力。胡老師自制教具和教具的創(chuàng)新改進都源于生活，貼近學生。在胡老師的教言傳身下，學生沉浸在參與實驗和學習物理知識的快樂之中。

物理來源于生活，用于生活，教師如果不創(chuàng)新地將物理實驗和生活相結(jié)合，那么物理實驗也只是存在于課本，毫無用武之地，學生對物理知識的生活應用性沒有足夠的認識。

4.鼓勵學生進行創(chuàng)新實驗設(shè)計

課程改革把教育的根本任務(wù)確立為“立德樹人”。“創(chuàng)新”是核心素養(yǎng)的重要要素，學生的實踐創(chuàng)新素養(yǎng)決定了學生是否適應未來社會的競爭。初中是學生學習物理的啟蒙階段，而初中物理教師作為啟蒙人，應培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識，引領(lǐng)學生參與創(chuàng)新試驗。

第33屆全國青少年科技創(chuàng)新大賽上，11歲女孩王一諾憑借自己發(fā)明的“雙光點成像智能尺”榮獲青少年科技創(chuàng)新成果競賽全國一等獎。王一諾表示開始做這個發(fā)明，創(chuàng)新設(shè)計靈感來源于測量燈管的直徑。在物理教學中，面對學生的一些天真和帶有創(chuàng)造性的想法，教師要鼓勵引導，使他們的思路更加完善，培養(yǎng)他們成為新時代的“創(chuàng)客”。

21世紀科技快速發(fā)展，隨著人工智能的逐漸成熟，機器代替人力已成為未來的趨勢，傳統(tǒng)的物理實驗教學已經(jīng)不能滿足當前社會對高素質(zhì)人才的要求。因此，創(chuàng)新物理實驗教學，是為了提高學生學習物理的興趣，更是為培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)，即培養(yǎng)學生物理觀念、科學思維、科學探究和科學態(tài)度與責任，培養(yǎng)適應當代科技發(fā)展的高素質(zhì)創(chuàng)新型物理人才。