當(dāng)前，在物理教學(xué)改革中，許多教師竭力從實(shí)驗(yàn)教學(xué)入手，盡管增加了學(xué)生實(shí)驗(yàn)數(shù)量，但效果不見得好，因?yàn)閷W(xué)生自主實(shí)驗(yàn)的能力還是不如人意。例如，在實(shí)驗(yàn)會考前、高考前或是期末考前的實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)，常見到有些學(xué)生早把以前做過的實(shí)驗(yàn)淡忘了，甚至連實(shí)驗(yàn)裝置也裝不起來了。你要求學(xué)生再獨(dú)立重做一遍課內(nèi)實(shí)驗(yàn)則難以勝任，原因何在？在以往的實(shí)驗(yàn)中，因?yàn)橛鞋F(xiàn)成的實(shí)驗(yàn)手冊，教師做示范或講解步驟，學(xué)生“有章可循”、“照方抓藥”，即使不預(yù)習(xí)也照樣可以完成實(shí)驗(yàn)操作，這種由教師安排的，學(xué)生雖然動了手，卻沒有或很少動腦的實(shí)驗(yàn)是被動的實(shí)驗(yàn)，因此學(xué)生實(shí)驗(yàn)后收獲不大。那么，如何使學(xué)生充分發(fā)揮其主觀能動性，體現(xiàn)其主體的作用呢？有效的方法是自主實(shí)驗(yàn)，這也是當(dāng)前實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，實(shí)施素質(zhì)教育，“注意創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的培養(yǎng)”的前沿領(lǐng)域的一個嶄新的重要研究課題。自主實(shí)驗(yàn)是要求學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，既讀書又做實(shí)驗(yàn)，既做實(shí)驗(yàn)又寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，手腦并用的一種學(xué)習(xí)方法。自主實(shí)驗(yàn)?zāi)芰κ菍W(xué)生運(yùn)用已有的知識和技能自覺獨(dú)立地去探索新知識和掌握新技術(shù)的能力，是自學(xué)能力的內(nèi)容之一。學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)的具體要求是：1、明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮?，了解儀器性能，掌握實(shí)驗(yàn)步驟；2、遵守操作規(guī)程，懂得觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和設(shè)計(jì)表格，認(rèn)真記錄數(shù)據(jù)；3、能對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行計(jì)算和分析，并得出結(jié)論；4、寫好實(shí)驗(yàn)報(bào)告。本文試談在這個基本要求的前提下，如何培養(yǎng)學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ囊恍\見。
一、放手讓學(xué)生做好課內(nèi)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)他們自主實(shí)驗(yàn)的能力
1、做好實(shí)驗(yàn)安排，放手讓學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)。
做好實(shí)驗(yàn)安排，既要考慮實(shí)驗(yàn)時間，又要考慮實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，時間的安排要與理論課配合，要根據(jù)學(xué)生掌握的知識和具備的能力的實(shí)際情況來安排預(yù)習(xí)及實(shí)驗(yàn)，因?yàn)檎n前預(yù)習(xí)是實(shí)施“自主實(shí)驗(yàn)”的根本保證。
學(xué)生要有預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)操作的充分時間，特別是對在基本儀器使用更要熟悉，但學(xué)生預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)多數(shù)見不到儀器，無法動手，一到實(shí)驗(yàn)課上還是生疏的，因此教師要一方面通過開放實(shí)驗(yàn)室讓學(xué)生認(rèn)識儀器，另一方面必須安排學(xué)生多次使用練習(xí)。如：天平、螺旋測微器、電表等的使用，經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)的重復(fù)出現(xiàn)，學(xué)生就能逐步熟悉，懂得其奧妙，達(dá)到應(yīng)用自如。實(shí)驗(yàn)前的預(yù)習(xí)要達(dá)到明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?nèi)容、原理、方法以及注意事項(xiàng)等，預(yù)習(xí)做得好，在實(shí)驗(yàn)中獲得的體會就較為深刻，關(guān)鍵的本質(zhì)的問題也才能領(lǐng)會得更深刻，并且還可能發(fā)現(xiàn)新的問題。
自主實(shí)驗(yàn)要注意加強(qiáng)師生之間、學(xué)生之間的合作，在和諧愉快的氣氛中，盡量調(diào)動學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的主動性和創(chuàng)造性。愛因斯坦曾經(jīng)說過：“提出一個問題往往比解決問題更重要，因?yàn)榻鉀Q問題，也許是一個數(shù)學(xué)上或?qū)嶒?yàn)上的技能而已，而提出問題，新的可能性，從新的角度去看舊的問題，都需要有創(chuàng)造想象力，而且標(biāo)志著科學(xué)真正的進(jìn)步?！惫试趯?shí)驗(yàn)中，教師要發(fā)揮主導(dǎo)作用就必須善于引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題與提出問題，探索問題與解決問題，例如讓學(xué)生提出改進(jìn)實(shí)驗(yàn)或設(shè)計(jì)新的實(shí)驗(yàn)，以探索新的問題；要針對學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的情況及提出的問題，提出補(bǔ)充問題，要求學(xué)生回答或者再做某些補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)操作，要當(dāng)面對每個學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)講評以及成績評定，指出學(xué)生掌握知識和實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)修養(yǎng)等方面的優(yōu)缺點(diǎn)等，并提出今后進(jìn)一步努力的方向。如“測重力加速度g”的實(shí)驗(yàn)，當(dāng)一些學(xué)生測出本地重力加速度偏大時，他們對誤差產(chǎn)生的原因的分析，只提出是擺角大于5°的原因或是從單擺周期公式g＝4π2l／T2去找，認(rèn)為l、T測得不準(zhǔn)造成的，其實(shí)原因不止這些，教師若讓學(xué)生重做實(shí)驗(yàn)，繼續(xù)尋找測不準(zhǔn)的原因，通過摸索就會發(fā)現(xiàn)g偏大的原因是釋放擺球的位置不對。致使擺球不是在同一豎直平面內(nèi)擺動，而是做類似圓錐擺運(yùn)動。學(xué)生能這樣提出問題、自己探索和發(fā)現(xiàn)問題，對實(shí)驗(yàn)的印象自然就深刻得多，從而有效地增強(qiáng)了他們理解、分析和解決問顧的能力
自主實(shí)驗(yàn)必須提倡討論問題的風(fēng)氣，實(shí)驗(yàn)討論不僅在師生之間進(jìn)行，而且應(yīng)當(dāng)在學(xué)生之間更廣泛更熱烈的展開。學(xué)生是實(shí)驗(yàn)的主體，遇到問題要讓學(xué)生自導(dǎo)，促進(jìn)自主實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行，即要讓學(xué)習(xí)好的、動手能力強(qiáng)的學(xué)生當(dāng)“輔導(dǎo)員”，為那些動手能力差的學(xué)生導(dǎo)學(xué)，調(diào)動其積極性，讓其會做實(shí)驗(yàn)。若有錯誤要讓他們自我改正，這樣他們可以從失敗的教訓(xùn)中悟出道理，有正反兩方面的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，印象特別深刻，故做實(shí)驗(yàn)任何人不要包辦，從而使他們從能夠動手到獨(dú)立操作，親身品嘗到實(shí)驗(yàn)勞動的樂趣，增強(qiáng)其自尊心和自信心，克服懶惰和依賴思想。這種自主實(shí)驗(yàn)的方法使每個學(xué)生都能參加實(shí)驗(yàn)的全過程，從制定實(shí)驗(yàn)方案到自己歸納，找出主要矛盾，都是學(xué)生自主進(jìn)行的。表面上看課堂面貌是“亂”些，但“亂”在議論。研究、歸納物理知識上，“亂”中求“知”，這個“亂”是值得的。學(xué)生在實(shí)踐中逐漸形成細(xì)致嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)，學(xué)會規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作方法。這些對他們以后的工作會起到不可低估的作用。
2、重視利用說明書，讓學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)。
實(shí)施素質(zhì)教育，提倡自主學(xué)習(xí)，說明書具有不可低估的作用。例如，現(xiàn)代家庭的家用電器越來越多或越來越現(xiàn)代化，家用電器都附有使用說明書，不管是誰家，新電器第使用前總要先看一下說明書，若能按說明書的使用說明進(jìn)行操作，就能正確地使用電器，就能給生活帶來方便。相反，若使用不當(dāng)，就會出故障，甚至損壞家用家器。然而使用說明書除了需要一些專業(yè)知識外，還需有一定的自學(xué)能力。因此，學(xué)校教師應(yīng)重視培養(yǎng)學(xué)生使用說明書的能力，讓學(xué)生利用儀器說明書來做實(shí)驗(yàn)，這對實(shí)施素質(zhì)教育，培養(yǎng)自主實(shí)驗(yàn)?zāi)芰κ呛苡斜匾貏e是讓學(xué)生掌握一定的自學(xué)方法，將來走出校門后才能更好地為自己、為社會服務(wù)。
教學(xué)儀器都配有使用說明書，一般的說明書包括介紹儀器的用途、結(jié)構(gòu)、原理。使用方法和注意事項(xiàng)等幾個部分。閱讀說明書能幫助使用者熟悉具體儀器的型號。原理和結(jié)構(gòu)，加深對主要部件的認(rèn)識，進(jìn)而掌握儀器的精度、性能。用途和使用方法，能知道檢查儀器的零部件是否完整，基本功能是否正常，也能幫助人們分析排除簡單的儀器故障。因此，做實(shí)驗(yàn)時，說明書不單老師要看，而且學(xué)生也要看。在平時，學(xué)生確實(shí)看得少，主要是聽老師介紹。培養(yǎng)學(xué)生在這方面的技能，一般要教學(xué)生先看說明書，自學(xué)討論先認(rèn)識儀器，后動用儀器，先看課本后做實(shí)驗(yàn)，這樣可以減少儀器被損壞，幫助排除實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的簡單的儀器故障，有助于學(xué)生獨(dú)立自主實(shí)驗(yàn)的能力的增強(qiáng)。如做“研究平拋運(yùn)動”的分組實(shí)驗(yàn)，我們都把每套實(shí)驗(yàn)儀器附上說明書，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前先閱讀。閱讀要針對附圖來讀，領(lǐng)會其內(nèi)容，對于內(nèi)容比較復(fù)雜的，可以應(yīng)用分析與綜合的方法，先逐字逐句的閱讀，結(jié)合附圖領(lǐng)會幾個簡單問題，然后再把各部分內(nèi)容綜合起來，以理解說明書的整體內(nèi)容。誠然，“利用說明書讓學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)”的方法不是所有實(shí)驗(yàn)課題都適合，這需要我們繼續(xù)探索。
二、培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成自主多做課外實(shí)驗(yàn)的習(xí)慣
課外實(shí)驗(yàn)?zāi)壳八坪踹€沒有引起人們的普遍重視，實(shí)際上，它是對課內(nèi)實(shí)驗(yàn)的延伸和補(bǔ)充，有利于發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性和主動性，并能培養(yǎng)學(xué)生探索物理奧妙思維能力和創(chuàng)造精神，對激發(fā)學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)的興趣，使他們養(yǎng)成愛觀察愛實(shí)驗(yàn)的習(xí)慣有很大作用。
1、自做小實(shí)驗(yàn)，搞小制作。
小實(shí)驗(yàn)所表現(xiàn)的物理知識是直觀，“原汁原味”的。學(xué)生做小實(shí)驗(yàn)、搞小制作又可彌補(bǔ)課內(nèi)實(shí)驗(yàn)的不足，如：使用的器材不受限制，他如何回家后自找材料，就地取材，利用皮品，人人能做到，而且對這些材料感到分外親切；從儀器的設(shè)計(jì)和制造、實(shí)驗(yàn)步驟和方法的確定，實(shí)驗(yàn)結(jié)果的處理等全等程，都由學(xué)生獨(dú)立完成，這都有利于他們探索和創(chuàng)造能力的培養(yǎng)。
初中物理教材共編32個小實(shí)驗(yàn)、小制作，高中教材有26個小實(shí)驗(yàn)，如果難度不是特別大的話，教師不但要布置，而且要督促、檢查，要鼓勵學(xué)生創(chuàng)新。儀器創(chuàng)作要求簡單、容易、美觀大方，能說明問題。對那些富有創(chuàng)造精神的作品，要及時向?qū)W生推薦，讓作者為老師、同學(xué)表演，并將實(shí)驗(yàn)情況寫出報(bào)告，組織評比，利用學(xué)生好勝的心理，引導(dǎo)他們不斷推陳出新，向創(chuàng)造型方向發(fā)展。例如曾經(jīng)有學(xué)生用可樂塑料瓶做“浮沉子”，實(shí)驗(yàn)效果很好，其他學(xué)生看后覺得有趣味而紛紛模仿制作，有的還進(jìn)行了一些改進(jìn)，使之變成精美的玩具。一旦成為玩具，更容易促進(jìn)學(xué)生“玩”進(jìn)物理世界，“玩”出物理規(guī)律，“玩”出學(xué)習(xí)方法及趣味。又如教師在講“液體的表面張力”后，引導(dǎo)學(xué)生課外動手做一個實(shí)驗(yàn)：“把一枚硬幣放在水面上，硬幣被水的表面層薄膜托住，用手指一按硬幣，即下沉，你能說明硬幣是被水的表面托住，而不是浮力作用的原因嗎？”此實(shí)驗(yàn)雖然取材方便，簡單易做，但不管怎么說學(xué)生動手做了實(shí)驗(yàn)，總能或多或少促進(jìn)他們加深理解和鞏固課內(nèi)所學(xué)的物理概念和規(guī)律。這是自主實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ε囵B(yǎng)的一種方法，也是教學(xué)的一種改革。
教材要求的實(shí)驗(yàn)固然要力求完成，但學(xué)習(xí)又不能拘泥于教材的要求，因此要鼓勵學(xué)生做些教材要求之外的課外實(shí)驗(yàn)，使他們?yōu)轵?yàn)證已學(xué)習(xí)的物理原理或自己的新設(shè)想、新問題，不斷利用課余時間做實(shí)驗(yàn)，詢問老師，相互討論。實(shí)驗(yàn)及創(chuàng)作的沖動促進(jìn)他們把更多的精力投入到自己興趣的事情上。這樣既豐富了學(xué)生課余生活，又有助于非智力心理品質(zhì)的培養(yǎng)，使自主實(shí)驗(yàn)得到充分發(fā)揮，教學(xué)收到事半功倍的效果。如果學(xué)生經(jīng)常感受科學(xué)實(shí)驗(yàn)“發(fā)現(xiàn)”的情感，他們就會受到熏陶，以后會運(yùn)用物理當(dāng)作有效手段探索過去的領(lǐng)域走自己的路。
2、理論聯(lián)系實(shí)際，注意觀察周圍的物理現(xiàn)象
學(xué)生課外觀察是一種相對獨(dú)立進(jìn)行的活動，也是自主實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容之一。每個物理知識都來源于實(shí)際，又抽象于實(shí)際，這就需要人們把要學(xué)習(xí)的這些知識自覺地聯(lián)系于實(shí)際，提高感性認(rèn)識，促進(jìn)自主實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ奶岣?。因此教師要引?dǎo)學(xué)生善于到周圍的物理世界去觀察、去實(shí)驗(yàn)。如對“慣性”這一概念的理解，可引導(dǎo)學(xué)生觀察體會坐公共汽車時當(dāng)車開動，又突然剎車時的感受。如果教師經(jīng)常布置一些預(yù)習(xí)性的課前觀察和實(shí)驗(yàn)以及復(fù)習(xí)性的課后觀察和實(shí)驗(yàn)，并且做得恰到好處，學(xué)生的觀察與實(shí)驗(yàn)的習(xí)慣就能逐步養(yǎng)成。他們會覺得觀察、實(shí)驗(yàn)輕松愉快，好似在玩的時候進(jìn)行。這種效果不一定比配備儀器的實(shí)驗(yàn)差，配備的儀器演示的現(xiàn)象一閃而過，又不可能人人都做。學(xué)生置身于物理現(xiàn)象之中，見到現(xiàn)象就分析，如：家庭照明用電，可以把晚上電燈較暗的時間與各家各戶用電的高峰期聯(lián)系起來對比，分析它的本質(zhì)，原因是電路的總電阻的變化，引起電路總電流的變化，使電路中的各部分的電壓重新分配，從而使加在每一盞燈的電壓發(fā)生變化，通過觀察現(xiàn)象的對比，分析幾個量之間的關(guān)系。這種方法使學(xué)生觀察及實(shí)驗(yàn)體會的物理環(huán)境變大了，便于理論聯(lián)系實(shí)際，這樣掌握的知識才能深刻、牢固，應(yīng)用知識才能靈活、準(zhǔn)確，自主實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Σ拍艿玫脚囵B(yǎng)和發(fā)展。
綜上所述，學(xué)生具有了自主實(shí)驗(yàn)的能力和習(xí)慣，發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力提高了，動手能力增強(qiáng)了，許多問題可以由學(xué)生自己通過自學(xué)和實(shí)驗(yàn)得到解決，老師則把精力放在重點(diǎn)、難點(diǎn)問題上，引導(dǎo)學(xué)生去攻堅(jiān)。隨著自主實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ奶岣?，學(xué)生在課堂上做實(shí)驗(yàn)的速度加快了，使教學(xué)進(jìn)度得以加快，“注意創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的培養(yǎng)”得以進(jìn)一步落實(shí)。總之，培養(yǎng)學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)的能力，不僅僅是提高教學(xué)質(zhì)量的重要措施之一，更重要的是實(shí)施素質(zhì)教育的問題，是培養(yǎng)人才的問題，是民族創(chuàng)新的問題，理所當(dāng)然應(yīng)該引起我們的重視！
一、放手讓學(xué)生做好課內(nèi)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)他們自主實(shí)驗(yàn)的能力
1、做好實(shí)驗(yàn)安排，放手讓學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)。
做好實(shí)驗(yàn)安排，既要考慮實(shí)驗(yàn)時間，又要考慮實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，時間的安排要與理論課配合，要根據(jù)學(xué)生掌握的知識和具備的能力的實(shí)際情況來安排預(yù)習(xí)及實(shí)驗(yàn)，因?yàn)檎n前預(yù)習(xí)是實(shí)施“自主實(shí)驗(yàn)”的根本保證。
學(xué)生要有預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)操作的充分時間，特別是對在基本儀器使用更要熟悉，但學(xué)生預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)多數(shù)見不到儀器，無法動手，一到實(shí)驗(yàn)課上還是生疏的，因此教師要一方面通過開放實(shí)驗(yàn)室讓學(xué)生認(rèn)識儀器，另一方面必須安排學(xué)生多次使用練習(xí)。如：天平、螺旋測微器、電表等的使用，經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)的重復(fù)出現(xiàn)，學(xué)生就能逐步熟悉，懂得其奧妙，達(dá)到應(yīng)用自如。實(shí)驗(yàn)前的預(yù)習(xí)要達(dá)到明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?nèi)容、原理、方法以及注意事項(xiàng)等，預(yù)習(xí)做得好，在實(shí)驗(yàn)中獲得的體會就較為深刻，關(guān)鍵的本質(zhì)的問題也才能領(lǐng)會得更深刻，并且還可能發(fā)現(xiàn)新的問題。
自主實(shí)驗(yàn)要注意加強(qiáng)師生之間、學(xué)生之間的合作，在和諧愉快的氣氛中，盡量調(diào)動學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的主動性和創(chuàng)造性。愛因斯坦曾經(jīng)說過：“提出一個問題往往比解決問題更重要，因?yàn)榻鉀Q問題，也許是一個數(shù)學(xué)上或?qū)嶒?yàn)上的技能而已，而提出問題，新的可能性，從新的角度去看舊的問題，都需要有創(chuàng)造想象力，而且標(biāo)志著科學(xué)真正的進(jìn)步?！惫试趯?shí)驗(yàn)中，教師要發(fā)揮主導(dǎo)作用就必須善于引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題與提出問題，探索問題與解決問題，例如讓學(xué)生提出改進(jìn)實(shí)驗(yàn)或設(shè)計(jì)新的實(shí)驗(yàn)，以探索新的問題；要針對學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的情況及提出的問題，提出補(bǔ)充問題，要求學(xué)生回答或者再做某些補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)操作，要當(dāng)面對每個學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)講評以及成績評定，指出學(xué)生掌握知識和實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)修養(yǎng)等方面的優(yōu)缺點(diǎn)等，并提出今后進(jìn)一步努力的方向。如“測重力加速度g”的實(shí)驗(yàn)，當(dāng)一些學(xué)生測出本地重力加速度偏大時，他們對誤差產(chǎn)生的原因的分析，只提出是擺角大于5°的原因或是從單擺周期公式g＝4π2l／T2去找，認(rèn)為l、T測得不準(zhǔn)造成的，其實(shí)原因不止這些，教師若讓學(xué)生重做實(shí)驗(yàn)，繼續(xù)尋找測不準(zhǔn)的原因，通過摸索就會發(fā)現(xiàn)g偏大的原因是釋放擺球的位置不對。致使擺球不是在同一豎直平面內(nèi)擺動，而是做類似圓錐擺運(yùn)動。學(xué)生能這樣提出問題、自己探索和發(fā)現(xiàn)問題，對實(shí)驗(yàn)的印象自然就深刻得多，從而有效地增強(qiáng)了他們理解、分析和解決問顧的能力
自主實(shí)驗(yàn)必須提倡討論問題的風(fēng)氣，實(shí)驗(yàn)討論不僅在師生之間進(jìn)行，而且應(yīng)當(dāng)在學(xué)生之間更廣泛更熱烈的展開。學(xué)生是實(shí)驗(yàn)的主體，遇到問題要讓學(xué)生自導(dǎo)，促進(jìn)自主實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行，即要讓學(xué)習(xí)好的、動手能力強(qiáng)的學(xué)生當(dāng)“輔導(dǎo)員”，為那些動手能力差的學(xué)生導(dǎo)學(xué)，調(diào)動其積極性，讓其會做實(shí)驗(yàn)。若有錯誤要讓他們自我改正，這樣他們可以從失敗的教訓(xùn)中悟出道理，有正反兩方面的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，印象特別深刻，故做實(shí)驗(yàn)任何人不要包辦，從而使他們從能夠動手到獨(dú)立操作，親身品嘗到實(shí)驗(yàn)勞動的樂趣，增強(qiáng)其自尊心和自信心，克服懶惰和依賴思想。這種自主實(shí)驗(yàn)的方法使每個學(xué)生都能參加實(shí)驗(yàn)的全過程，從制定實(shí)驗(yàn)方案到自己歸納，找出主要矛盾，都是學(xué)生自主進(jìn)行的。表面上看課堂面貌是“亂”些，但“亂”在議論。研究、歸納物理知識上，“亂”中求“知”，這個“亂”是值得的。學(xué)生在實(shí)踐中逐漸形成細(xì)致嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)，學(xué)會規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作方法。這些對他們以后的工作會起到不可低估的作用。
2、重視利用說明書，讓學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)。
實(shí)施素質(zhì)教育，提倡自主學(xué)習(xí)，說明書具有不可低估的作用。例如，現(xiàn)代家庭的家用電器越來越多或越來越現(xiàn)代化，家用電器都附有使用說明書，不管是誰家，新電器第使用前總要先看一下說明書，若能按說明書的使用說明進(jìn)行操作，就能正確地使用電器，就能給生活帶來方便。相反，若使用不當(dāng)，就會出故障，甚至損壞家用家器。然而使用說明書除了需要一些專業(yè)知識外，還需有一定的自學(xué)能力。因此，學(xué)校教師應(yīng)重視培養(yǎng)學(xué)生使用說明書的能力，讓學(xué)生利用儀器說明書來做實(shí)驗(yàn)，這對實(shí)施素質(zhì)教育，培養(yǎng)自主實(shí)驗(yàn)?zāi)芰κ呛苡斜匾貏e是讓學(xué)生掌握一定的自學(xué)方法，將來走出校門后才能更好地為自己、為社會服務(wù)。
教學(xué)儀器都配有使用說明書，一般的說明書包括介紹儀器的用途、結(jié)構(gòu)、原理。使用方法和注意事項(xiàng)等幾個部分。閱讀說明書能幫助使用者熟悉具體儀器的型號。原理和結(jié)構(gòu)，加深對主要部件的認(rèn)識，進(jìn)而掌握儀器的精度、性能。用途和使用方法，能知道檢查儀器的零部件是否完整，基本功能是否正常，也能幫助人們分析排除簡單的儀器故障。因此，做實(shí)驗(yàn)時，說明書不單老師要看，而且學(xué)生也要看。在平時，學(xué)生確實(shí)看得少，主要是聽老師介紹。培養(yǎng)學(xué)生在這方面的技能，一般要教學(xué)生先看說明書，自學(xué)討論先認(rèn)識儀器，后動用儀器，先看課本后做實(shí)驗(yàn)，這樣可以減少儀器被損壞，幫助排除實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的簡單的儀器故障，有助于學(xué)生獨(dú)立自主實(shí)驗(yàn)的能力的增強(qiáng)。如做“研究平拋運(yùn)動”的分組實(shí)驗(yàn)，我們都把每套實(shí)驗(yàn)儀器附上說明書，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前先閱讀。閱讀要針對附圖來讀，領(lǐng)會其內(nèi)容，對于內(nèi)容比較復(fù)雜的，可以應(yīng)用分析與綜合的方法，先逐字逐句的閱讀，結(jié)合附圖領(lǐng)會幾個簡單問題，然后再把各部分內(nèi)容綜合起來，以理解說明書的整體內(nèi)容。誠然，“利用說明書讓學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)”的方法不是所有實(shí)驗(yàn)課題都適合，這需要我們繼續(xù)探索。
二、培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成自主多做課外實(shí)驗(yàn)的習(xí)慣
課外實(shí)驗(yàn)?zāi)壳八坪踹€沒有引起人們的普遍重視，實(shí)際上，它是對課內(nèi)實(shí)驗(yàn)的延伸和補(bǔ)充，有利于發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性和主動性，并能培養(yǎng)學(xué)生探索物理奧妙思維能力和創(chuàng)造精神，對激發(fā)學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)的興趣，使他們養(yǎng)成愛觀察愛實(shí)驗(yàn)的習(xí)慣有很大作用。
1、自做小實(shí)驗(yàn)，搞小制作。
小實(shí)驗(yàn)所表現(xiàn)的物理知識是直觀，“原汁原味”的。學(xué)生做小實(shí)驗(yàn)、搞小制作又可彌補(bǔ)課內(nèi)實(shí)驗(yàn)的不足，如：使用的器材不受限制，他如何回家后自找材料，就地取材，利用皮品，人人能做到，而且對這些材料感到分外親切；從儀器的設(shè)計(jì)和制造、實(shí)驗(yàn)步驟和方法的確定，實(shí)驗(yàn)結(jié)果的處理等全等程，都由學(xué)生獨(dú)立完成，這都有利于他們探索和創(chuàng)造能力的培養(yǎng)。
初中物理教材共編32個小實(shí)驗(yàn)、小制作，高中教材有26個小實(shí)驗(yàn)，如果難度不是特別大的話，教師不但要布置，而且要督促、檢查，要鼓勵學(xué)生創(chuàng)新。儀器創(chuàng)作要求簡單、容易、美觀大方，能說明問題。對那些富有創(chuàng)造精神的作品，要及時向?qū)W生推薦，讓作者為老師、同學(xué)表演，并將實(shí)驗(yàn)情況寫出報(bào)告，組織評比，利用學(xué)生好勝的心理，引導(dǎo)他們不斷推陳出新，向創(chuàng)造型方向發(fā)展。例如曾經(jīng)有學(xué)生用可樂塑料瓶做“浮沉子”，實(shí)驗(yàn)效果很好，其他學(xué)生看后覺得有趣味而紛紛模仿制作，有的還進(jìn)行了一些改進(jìn)，使之變成精美的玩具。一旦成為玩具，更容易促進(jìn)學(xué)生“玩”進(jìn)物理世界，“玩”出物理規(guī)律，“玩”出學(xué)習(xí)方法及趣味。又如教師在講“液體的表面張力”后，引導(dǎo)學(xué)生課外動手做一個實(shí)驗(yàn)：“把一枚硬幣放在水面上，硬幣被水的表面層薄膜托住，用手指一按硬幣，即下沉，你能說明硬幣是被水的表面托住，而不是浮力作用的原因嗎？”此實(shí)驗(yàn)雖然取材方便，簡單易做，但不管怎么說學(xué)生動手做了實(shí)驗(yàn)，總能或多或少促進(jìn)他們加深理解和鞏固課內(nèi)所學(xué)的物理概念和規(guī)律。這是自主實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ε囵B(yǎng)的一種方法，也是教學(xué)的一種改革。
教材要求的實(shí)驗(yàn)固然要力求完成，但學(xué)習(xí)又不能拘泥于教材的要求，因此要鼓勵學(xué)生做些教材要求之外的課外實(shí)驗(yàn)，使他們?yōu)轵?yàn)證已學(xué)習(xí)的物理原理或自己的新設(shè)想、新問題，不斷利用課余時間做實(shí)驗(yàn)，詢問老師，相互討論。實(shí)驗(yàn)及創(chuàng)作的沖動促進(jìn)他們把更多的精力投入到自己興趣的事情上。這樣既豐富了學(xué)生課余生活，又有助于非智力心理品質(zhì)的培養(yǎng)，使自主實(shí)驗(yàn)得到充分發(fā)揮，教學(xué)收到事半功倍的效果。如果學(xué)生經(jīng)常感受科學(xué)實(shí)驗(yàn)“發(fā)現(xiàn)”的情感，他們就會受到熏陶，以后會運(yùn)用物理當(dāng)作有效手段探索過去的領(lǐng)域走自己的路。
2、理論聯(lián)系實(shí)際，注意觀察周圍的物理現(xiàn)象
學(xué)生課外觀察是一種相對獨(dú)立進(jìn)行的活動，也是自主實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容之一。每個物理知識都來源于實(shí)際，又抽象于實(shí)際，這就需要人們把要學(xué)習(xí)的這些知識自覺地聯(lián)系于實(shí)際，提高感性認(rèn)識，促進(jìn)自主實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ奶岣?。因此教師要引?dǎo)學(xué)生善于到周圍的物理世界去觀察、去實(shí)驗(yàn)。如對“慣性”這一概念的理解，可引導(dǎo)學(xué)生觀察體會坐公共汽車時當(dāng)車開動，又突然剎車時的感受。如果教師經(jīng)常布置一些預(yù)習(xí)性的課前觀察和實(shí)驗(yàn)以及復(fù)習(xí)性的課后觀察和實(shí)驗(yàn)，并且做得恰到好處，學(xué)生的觀察與實(shí)驗(yàn)的習(xí)慣就能逐步養(yǎng)成。他們會覺得觀察、實(shí)驗(yàn)輕松愉快，好似在玩的時候進(jìn)行。這種效果不一定比配備儀器的實(shí)驗(yàn)差，配備的儀器演示的現(xiàn)象一閃而過，又不可能人人都做。學(xué)生置身于物理現(xiàn)象之中，見到現(xiàn)象就分析，如：家庭照明用電，可以把晚上電燈較暗的時間與各家各戶用電的高峰期聯(lián)系起來對比，分析它的本質(zhì)，原因是電路的總電阻的變化，引起電路總電流的變化，使電路中的各部分的電壓重新分配，從而使加在每一盞燈的電壓發(fā)生變化，通過觀察現(xiàn)象的對比，分析幾個量之間的關(guān)系。這種方法使學(xué)生觀察及實(shí)驗(yàn)體會的物理環(huán)境變大了，便于理論聯(lián)系實(shí)際，這樣掌握的知識才能深刻、牢固，應(yīng)用知識才能靈活、準(zhǔn)確，自主實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Σ拍艿玫脚囵B(yǎng)和發(fā)展。
綜上所述，學(xué)生具有了自主實(shí)驗(yàn)的能力和習(xí)慣，發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力提高了，動手能力增強(qiáng)了，許多問題可以由學(xué)生自己通過自學(xué)和實(shí)驗(yàn)得到解決，老師則把精力放在重點(diǎn)、難點(diǎn)問題上，引導(dǎo)學(xué)生去攻堅(jiān)。隨著自主實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ奶岣?，學(xué)生在課堂上做實(shí)驗(yàn)的速度加快了，使教學(xué)進(jìn)度得以加快，“注意創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的培養(yǎng)”得以進(jìn)一步落實(shí)。總之，培養(yǎng)學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)的能力，不僅僅是提高教學(xué)質(zhì)量的重要措施之一，更重要的是實(shí)施素質(zhì)教育的問題，是培養(yǎng)人才的問題，是民族創(chuàng)新的問題，理所當(dāng)然應(yīng)該引起我們的重視！