徐明臣

改進(jìn)初中物理實驗，可以增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)科知識，是促進(jìn)教學(xué)的一種手段.啟發(fā)性強(qiáng)、可操作性強(qiáng)，促進(jìn)教學(xué)效果，收到事半功倍的效果.新課標(biāo)提出：在義務(wù)教育階段，物理課程不僅應(yīng)該注重科學(xué)知識的傳授和技能的訓(xùn)練，注重將物理科學(xué)的新成就及其對人類文明的影響等納入課程，而且還應(yīng)重視對學(xué)生終身學(xué)習(xí)愿望、科學(xué)探究能力、創(chuàng)新意識以及科學(xué)精神的培養(yǎng).因此，物理課程的構(gòu)建應(yīng)注重學(xué)生經(jīng)歷從自然到物理、從生活到物理的認(rèn)識過程，經(jīng)歷基本的科學(xué)探究實踐.在《標(biāo)準(zhǔn)》中，科學(xué)探究既是學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)，又是重要的教學(xué)方式之一.將科學(xué)探究列入內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)，旨在將學(xué)習(xí)重心從過分強(qiáng)調(diào)知識的傳承和積累向知識的探究過程轉(zhuǎn)化，從學(xué)生被動接受知識向主動獲取知識轉(zhuǎn)化，從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力、實事求是的科學(xué)態(tài)度和敢于創(chuàng)新的探索精神.經(jīng)歷基本的科學(xué)探究過程，具有創(chuàng)新意識，能獨(dú)立思考，勇于有根據(jù)地懷疑，養(yǎng)成尊重事實、形成科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神;學(xué)生在科學(xué)探究活動中，經(jīng)歷與科學(xué)工作者進(jìn)行科學(xué)探究時的相似過程，學(xué)習(xí)物理知識與技能，體驗科學(xué)探究的樂趣，學(xué)習(xí)科學(xué)家的科學(xué)探究方法，領(lǐng)悟科學(xué)的思想和精神.

通過探究實驗不僅向?qū)W生傳授理論知識，而且能在實驗中發(fā)展學(xué)生的智能，啟發(fā)思維，促進(jìn)教和學(xué)的統(tǒng)一.學(xué)生在實踐過程中逐漸學(xué)會收集、處理和運(yùn)用信息，合作交流選擇方案，自己動手制作和操作實驗器材，分析歸納得出正確結(jié)論，使理論和實踐有機(jī)地結(jié)合起來.通過這樣的訓(xùn)練，為學(xué)生的實踐能力、創(chuàng)新精神和可持續(xù)發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)，也為學(xué)生的后續(xù)學(xué)習(xí)、以及將來面對社會的生存能力打下了良好的基礎(chǔ).

本文以探討氣泡的速度為例，研究新課程理念下物理實驗的探索與改進(jìn).

1與學(xué)生共同測氣泡的速度研究實驗

選擇的研究對象分別是水、酒精、洗滌靈、大豆油.

器材：鐵架臺、長玻璃管（1 m）、注射器、細(xì)橡膠管、三角板、燒杯、秒表（智能手機(jī)）剪刀、壁紙刀、小漏斗等.

實驗1測氣泡在水中的速度（不成功數(shù)據(jù)）

研究對象：水.

研究方法：相同路程比時間.

測量工具：刻度尺，秒表（手機(jī)），木制三角板.

玻璃管內(nèi)徑5 mm，氣泡直徑：>5 mm，但大小未測，與水平夾角90°，5 cm記錄一次時間.

實驗2測氣泡在洗滌靈水中的速度（不成功數(shù)據(jù)）

研究對象：洗滌靈水.

研究方法：相同路程比時間.

測量工具：刻度尺，秒表（手機(jī)），木制三角板.

玻璃管內(nèi)徑5 mm，氣泡直徑：5 mm，與水平夾角90°，10 cm記錄一次時間.

實驗3測氣泡在洗滌靈中的速度（接近成功數(shù)據(jù)）

研究對象：洗滌靈水.

研究方法：相同路程比時間.

測量工具：刻度尺，秒表（手機(jī)），木制三角板.

玻璃管內(nèi)徑5 mm，氣泡直徑：3 mm，與水平夾角45°，10 cm記錄一次時間.

實驗4測氣泡在酒精中的速度（接近成功數(shù)據(jù)）

研究對象：酒精.

研究方法：相同路程比時間.

測量工具：刻度尺，秒表（手機(jī)），木制三角板.

玻璃管內(nèi)徑5 mm，氣泡直徑：4 mm，與水平夾角30°，10 cm記錄一次時間.

實驗5測氣泡在豆油中的速度（不太成功數(shù)據(jù)）

研究對象：豆油.

研究方法：相同路程比時間.

測量工具：刻度尺，秒表（手機(jī)），木制三角板.

玻璃管內(nèi)徑5 mm，氣泡直徑：4 mm，與水平夾角90°，10 cm記錄一次時間.

2注意事項

（1）改進(jìn)水或其他液體注入玻璃管中的方法：直接注入氣泡太多，可改用連通器，最后用注射器控制氣泡的大小.

（2）本次實驗采用相同時間比路程好還是相同路程比時間好：兩種方法都可選擇.

（3）本次實驗采用盡量小于玻璃管內(nèi)徑大小的氣泡.

3測氣泡的速度出現(xiàn)的問題

不太成功分析及改進(jìn)：（1）延長記錄時間或路程減小誤差，主要針對人的反映時間問題;（2）氣泡大小問題：減小氣泡的直徑即用小一些的氣泡（小于玻璃管的內(nèi)徑）;（3）玻璃管的傾斜角度問題;嘗試用與水平桌面成90°、30°、45°、60°角分別與實驗形成對比.

4實驗結(jié)論

（1）在玻璃管與水平面成30°、45°、60°、90°角情況下，玻璃管與水平面成45°情況下用時最短，玻璃管與水平面成90°情況用時最長.

（2）在相同條件下氣泡在洗滌靈水中用時最短，在豆油中的用時最長.

（3）本次實驗采用小氣泡更接近勻速直線運(yùn)動.

5測氣泡速度實驗改進(jìn)的思考

通過氣泡實驗可以更有效地讓學(xué)生體驗科學(xué)發(fā)展和知識形成的思想和方法.《新的課程標(biāo)準(zhǔn)》總體要求，就是要確立在學(xué)習(xí)中以“學(xué)生為主體”的地位，關(guān)注學(xué)生已有經(jīng)驗、興趣愛好和特長.實現(xiàn)集知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度價值觀為一體的教學(xué)目標(biāo).通過實驗教學(xué)可以促進(jìn)學(xué)生對物理概念和規(guī)律的理解，而探究性實驗教學(xué)是在教師的指導(dǎo)下，由學(xué)生通過主動探索、主動思考、親身體驗而獲得結(jié)論的一種教學(xué)方式.這種教學(xué)方式實質(zhì)上是將科學(xué)領(lǐng)域的探究引入課堂，使學(xué)生通過類似科學(xué)家的探究過程來理解科學(xué)概念和規(guī)律.通過聯(lián)系實際問題，培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力、創(chuàng)新精神、可持續(xù)發(fā)展和適應(yīng)將來社會的生存能力.

氣泡實驗教學(xué)是讓學(xué)生親自經(jīng)歷科學(xué)探究的過程，讓學(xué)生參與解決問題、參與決策、參與小組討論、參與評價過程，將從課堂學(xué)到的知識與從其他渠道獲得的知識聯(lián)系起來，并將所學(xué)的知識應(yīng)用到新的問題中去.在已有的基礎(chǔ)上有效地激勵學(xué)生的個性和已有經(jīng)驗得到充分的發(fā)揮，給學(xué)生以更多的思考、探索、實踐的時間和空間，訓(xùn)練學(xué)生學(xué)會獨(dú)立和合作探究的能力.

通過探究性實驗的學(xué)習(xí)和研究，鼓勵學(xué)生的獨(dú)立意識和創(chuàng)新精神，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)格的科學(xué)思想和研究方法，提高學(xué)生的情感、態(tài)度和價值觀，展示學(xué)生的研究思路和才能.使學(xué)生的動手實踐能力得到提升.

5.1氣泡實驗教學(xué)激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣

學(xué)生對物理學(xué)發(fā)生了興趣，就會積極主動地學(xué)習(xí)，使教學(xué)能達(dá)到事半功倍的效果.動手操作簡單的儀器，就會在學(xué)生面前展示一個嶄新的世界.使學(xué)生一時的好奇心逐漸轉(zhuǎn)化為探求科學(xué)知識的持久興趣和飽滿熱情，即由直接興趣發(fā)展到間接興趣.

5.2氣泡實驗教學(xué)加深了學(xué)生對物理概念和物理規(guī)律的理解

通過觀察、測量獲取基本的感性認(rèn)識，通過簡捷的思維活動建立概念，總結(jié)規(guī)律，做到對基本知識比較深入的、牢固的掌握和初步的運(yùn)用.學(xué)生處于主體地位，培養(yǎng)探究性實驗?zāi)芰Γ瑸榻窈蟮膶W(xué)習(xí)打下必要的基礎(chǔ).

5.3氣泡實驗教學(xué)培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和研究問題的探究能力，動手操作的實踐能力

通過問題的提出、方案的選擇、設(shè)計，儀器設(shè)備的選擇操作，實驗數(shù)據(jù)的收集處理、歸納推理等系列訓(xùn)練，使學(xué)生的個性、興趣愛好和已有經(jīng)驗得到充分的發(fā)揮，觀察能力、實踐操作能力得到提高.使學(xué)生能對不同設(shè)計方案進(jìn)行可行性評估，舍去實踐操作上不可行或不精確的方案，這種靈活的思維方式，為學(xué)生的后續(xù)學(xué)習(xí)、創(chuàng)新精神、實踐能力和可持續(xù)發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ).

5.4氣泡實驗教學(xué)有助于培養(yǎng)學(xué)生掌握科學(xué)探究方法

探究性實驗教學(xué)可以在一定程度上是模仿科學(xué)研究過程的縮影.讓學(xué)生主動地探求物理規(guī)律，學(xué)習(xí)物理知識.在中學(xué)物理教學(xué)中也需要借助這種研究方法，幫助學(xué)生建立概念和認(rèn)識規(guī)律.探索性實驗與驗證性實驗是兩種不同類型的研究實驗，教學(xué)中運(yùn)用得當(dāng)，都具有啟迪思維、探索真理的作用;可以發(fā)展學(xué)生的想象能力和邏輯推理能力.

每一次實驗的改進(jìn)都是一次有益的嘗試，無論多成功都有很大的誤差，因為我們的實驗條件有限，讓我們的學(xué)生充分地認(rèn)識了這一點(diǎn)這也是成功的.