昆山市兵希中学一级教师 顾利民

[摘要] 没有实验，就没有物理。物理实验需要进行多样化的设计和有效的创新，针对物理实验教学的课程，重点对物理实验导入的多样化，演示的参与性，观察的有效性，实验的严谨性，方法的总结性等方面进行了阐述。只有真正以学生为主体，培养学生在实验中获得更多的能力，才是学好物理的关键。才能真正做到从生活走向物理，从物理走向社会。
[关键词]实验 创新
物理学是一门以实验为基础的自然科学，实验在物理教学中占有重要的地位。没有实验，就没有物理学的发展， 因此在中学物理教学中，加强实验教学，提高物理教学效果和开发学生创新能力，在加强素质教育的今天，显得更加突出，尤为重要。
作为教师，应该积极探索出适应新教材的改革，适应学生需求的教学设计，特别是创新的实验设计，才能更好的培养学生的创新精神和实践能力，使学生具有终身学习的愿望和能力，而物理这门学科是以实验为主的一门探究性学科，如何使实验更通俗易懂，如何使实验更能吸引学生的眼球，已是现在教学设计的重点所在，特别是在一些农村中学，实验资源普遍缺乏，这就要求教师动脑动手，自己对物理实验进行多样化的设计和有效的创新。
一 实验导入的多样化创新
实验教学能否达到最优目的，系统各部分能否协调运转，关键的问题是看我们在课堂教学中能否引起学生较大的兴趣。如果学生对实验感到乏味，那是难以达到目的的。兴趣的培养必须是通过多种途径，多种形式综合进行。物理学科是一门实验科学，尽可能做一些趣味性改进与创新。有效提高课堂教学效果。导入的多样化就是其中一个非常有效的方法。
情景导入：古代有个国王想处死奴隶，把他们扔到死海里，可就是淹不死，总是能浮在上面，这是为什么呢？
解决实际问题导入：利用吸盘挤掉空气可以吸在玻璃上就可以挂东西了，也没有破坏墙壁，利用这一东西解决了家里厨房间和卫生间的很多实际问题。
惊奇现象导入：将一只玻璃杯灌满水，用一张塑料卡片盖在杯口上，再按住卡片把水杯倒过来。问，当把手移开后，会产生什么现象？小鱼放到试管底部，然后在试管上部加热使水沸腾时，鱼却在管底没有什么异样。学生感到十分惊奇。从而引起了学生的兴趣，增添了学生学习知识的积极性。
魔术导入：马德堡半球拉不开。偷偷放气后轻松用两手指就能拉开了。
这些都生动地告诉我们，大气存在压强。
二 演示实验的参与性创新
演示实验不能先由教师做给学生看，再讲给学生听，使演示与讲解脱节。忌唱独角戏，不让学生参与配合。忽视了学生学习的主动性是不可取的。教师要在演示的同时引导学生观察，不断启发提问，让学生分析、讨论，充分调动学生学习的积极性，使实验结论合情合理地被推导出来。在此过程中要尽可能让学生参与到做实验中来，往往要事半功倍。
例如在进行马德堡半球演示时，先让两个“大力士”上来拉，不能将两个半球拉开，打开活塞，让空气进入半球中，再让两个力气最小的学生来拉，却很轻松地将两个半球分开了。两相对比，说明大气压强不仅存在，而且还不小，全体学生都留下了深刻的印象。还有在学习力的作用是相互的，可以让两名穿溜冰鞋的学生各推对方，观察推动之后的现象。
教师要充分利用生活的现有器材自制实验仪器，有的让学生自制，培养他们的动手能力和创造力。甚至可以把许多的演示实验改为学生实验，例讲“光的传播”这一节，在学生对光的传播做出各种猜想，我向学生介绍讲台上现有的各种器材（尽量多带）请同学们思考来证明你的猜想的实验方案，或列举生活中的现象，上讲台后，先让那位学生介绍他用哪些器材，做怎样的实验，想说明什么问题，这样同学们都很热烈响应，积极参与，收到较好的效果。
三 善于观察的有效创新
教师要合理引导学生按照实验目的，明确观察对象，只有带着明确的观察目的去观察，才能深入、细致、有效。学生有了明确的观察目的，就不会是看看玩玩而已了。学生集中注意观察和分析，就会改变过去那种实验结束后在脑子里只留下一点点的肤浅印象。
俗话说：“内行看门道，外行看热闹”。在教学中应该让学生知道，观察事物是科学方法中提取大量事实的第一步，也是我们要进行任何创造和超越的第一步，我们所需要的不仅仅是大家观察到的结果，更重要的是观察这个活动的本身，观察在生活中无处不在。所以观察要注意一定的方法与技巧。
（1）对比观察法。人们认识事物、现象，往往是通过对两个事物、现象的对比，或把某一现象发生变化的前、后情况进行比较来实现的。
例如，观察物质熔解或凝固时的体积变化，就可以把石蜡放在烧杯里，先用酒精灯徐徐加热使其全部熔解。这时，观察到石蜡液面是水平的，标出液面与烧杯接触的高度。撤去酒精灯，等石蜡冷却全部凝固后，经过观察发现：石蜡面与烧杯接触的高度虽然没有明显的变化，但表面凹下去了。
又如，在学习沸腾现象时，可以观察液体在沸腾前和沸腾时的情况，并进行比较。这时，要求学生做到细致、敏捷、全面、准确地观察。结果会发现：沸腾前，液体内部形成气泡，气泡在上升过程中逐渐变大，达到液面后破裂。通过液体沸腾前、后的情况对比，可以得知：沸腾是液体内部和表面都进行剧烈地汽化的现象。
（2）归纳观察法。总结一些现象的一般规律，反映现象的实质时，或研究一些涉及变化因素较多的问题时，通常采用归纳观察法。即通过对个别现象分别进行观察，得到一些个别的结论，再分析、归纳，从而得出一般的规律。
例如，为了便于学习不受力物体将怎么运动下去，在控制小车在斜面上的同一高度滑下来，先在毛巾滑的距离短，然后再木板上滑行距离长，最后在玻璃上滑行距离更长，最终引导学生如果没有摩擦阻力和空气阻力的情况下小车将会作怎样的运动呢？在此基础上学生通过归纳得出牛顿第一运动定律。
四 严谨实验态度的科学创新
教育学生每做一个实验应该：了解实验目的，正确使用仪器，作必要的记录，得出相应的结论整理好实验器材。根据实验观察到的现象和结果得出结论，做出正确的实验报告。向学生适当介绍一些物理学大师所做的物理实验以及所取得的成绩，而在以后的学习中能够运用这些方法来探索知识。
做任何一个实验都必须要有科学严谨的态度，所以一定要学会做好实验报告，这是将感性知识上升为理性认识的一项重要工作。教育学生每做一个实验应该：了解实验目的，认真设计步骤，正确使用仪器，详细记录数据，根据实验观察到的现象和结果得出结论，做出正确的实验报告，最后整理好实验器材。特别是一些实验出现了误差后，要求学生认真讨论，分析产生误差的原因。使学生逐步形成了一种严肃认真，一丝不苟的学风。
比如一个实验步骤的重要性，会使得实验结论的更加准确和科学。例如测量牛奶密度的一个例子。①测出空杯的质量m1。②测出牛奶和烧杯的总质量m2。③倒入量筒，读出牛奶体积V。④计算出牛奶密度ρ=（m2—m1）/V。此实验由于在测量牛奶体积时杯中残余液体的问题而使得测量结果偏大。有什么办法可以改善呢？只要重新排列下顺序就解决问题了,①测出牛奶和烧杯的总质量m1。②牛奶倒入到量筒中，测出烧杯（有残留的牛奶）的总质量m2。③读出量筒中液体的体积V。④计算出液体的密度ρ=（m1—m2）/V。第二种方法显然由于避免了杯中残余液体的问题而减小了实验误差。
五 实验方法的总结创新
科学方法提出这样几个步骤：收集大量资料，证据；总结分析；得出结论；提出意见和建议。实验做完了，结果出来了，我们的实验是不是就结束了？没有。应用才是我们的最终目的，这也完全符合唯物主义方法论中关于从实践到理论再由理论到实践的辨证原则。当学生做了基本实验后，教师应当对学生实验提出较高层次的要求，实验运用了哪些有效的方法呢？在此过程中教师要大胆尝试让学生集体讨论，各发所言，各述其长，不管什么方法都使用上，只有在争论中才能取得最完善的方法和最实用的物理技巧。
比如比较压力作用效果时，怎么比？比什么？怎样比？在讨论或争论中得到要观察物体被其他物体压到时看凹陷程度来比较压力作用效果，举例比较体重的时候不能光看胖瘦，高矮等。要一样高矮才能根据胖瘦来比较体重，一样胖瘦才能根据高矮来比较体重，所以知道要控制压力相同，不同的受力面积来比压力作用效果，然后相同的受力面积，不同的压力来比压力作用效果。这就是体现物理上的最常用的一种方法：控制变量法。
还有在做固体融化的实验过程中（直接加热），开始的实验结论和课本上总是不一致，学生甚至考虑了推翻课本的大胆想法。在引导学生考虑小学学习的热平衡的知识后，就有学生考虑是不是加热不均匀的问题，通过讨论，最终使用了水浴法来解决了问题，结论与课本基本一致。这就是运用来探讨新知识新方法，在探讨中学生也品尝到了成功的喜悦。
比如学生声音的产生是由于振动这个知识时，怎样知道发声物体的特点呢？用看，摸，还是其他的方法呢？学生的讨论必定能得到最好的方法。在现象、变化、待测物理量十分微小的情况下，往往采用放大法。即可以采用悬挂的小球靠近发声的音叉，明显看到音叉把小球弹了出去。声音是由于物体振动而产生的。物理方法有很多，比如还有替代法、累积法、转换法、理想化法、模型法等。
物理的理念是“从生活走向物理，从物理走向社会”。物理实验的教学环节是物理最基本，最重要的环节。只有真正把握好物理实验，才能真正培养学生的物理能力，学生通过实验，才能真正体会到“发现”和“获得成功”的快乐。所以作为一名物理教师，无论在哪一个环节，都应该潜心发掘，努力创新。
[参考文献]
[1]钟启泉、崔允淳《新课程理念与创新》高等教育出版社2003.
[2]《新课程教学法》（中学卷．初中物理） 中央民族大学出版社 2002．4