高中物理實驗教學的實踐策略

物理學是一門以實驗為基礎的自然科學。物理實驗不僅是物理教學中的重要內容和學習方式，而且是物理教學中的教學目標。在高中物理課程各個模塊中都安排了一些典型的科學探究或物理實驗。新課程標準對高中物理實驗能力的基本要求做出了明確的規定。要求學生初步了解近代實驗科學產生的背景，認識實驗對物理學發展的推動作用，體會人類探索自然規律的科學態度和科學精神。要發揮實驗在物理教學中的重要作用，重視學生實驗技能的提高。如何開展高中物理課程的實驗教學？我們認為應該把握四個方面的策略。

一、設計演示實驗，調控演示教學的策略

演示實驗是由教師在課堂上結合教學內容做一些演示物理現象的實驗，來加深學生的印象。通過演示實驗，可以指導學生觀察和分析物理現象，獲得生動的感性知識，從而更好地理解和掌握物理概念和規律。

演示實驗須與教學內容有機結合。演示實驗在物理教學中有重要作用，目的是要通過實驗、講解、練習等，讓學生理解物理概念，掌握物理規律，培養實驗技能。如果單純追求形式上的直觀、形象，追求表面上的活躍、有趣，把演示實驗搞成看把戲、耍魔術，這就會走向反面。所以，要根據教學內容，合理、恰當地安排演示實驗，才能取得好的教學效果；要注重學生感知。演示實驗首先要考慮學生的感知，不能用教師的感知代替學生的感知。因此，在實驗器材、教學模型及其形體動作的計劃上，要充分考慮到物理現象主要屬性的刺激量是否突出、有效；要突出重點關鍵，排開次要細節。演示實驗，是為了解決一個重點或關鍵的問題，使學生得到鮮明而深刻的印象，因此要預見到學生可能會被哪種強烈刺激所吸引而忽視本質現象，計劃好排除這種心理干擾的有效措施。做到層次分明，細節回避。演示實驗應當盡量增大可見度，實驗要目的明確、重點突出、看得清楚，必須要求裝置簡單；要演示講解結合，啟發學生思索，讓學生在探索中求得知識。在指導學生觀察時，要讓學生明確觀察的目的，以便對觀察起定向作用。在提出觀察的任務和目的時，要充分考慮到大多數學生原有的知識水平和現在的心理狀態，知識水平有缺陷的，要計劃補救的措施。還要讓學生明確觀察的對象、條件和步驟，使學生能排除無關干擾，進行有效觀察。對于同一實驗器材在不同實驗項目的運用、不同實驗項目的相似實驗原理、相似的思維邏輯要注意分析、綜合、比較，以培養學生正確的心理定勢，使他們養成良好的觀察力。操作是教師進行演示的主要行為，為了實現教學目的和便于示范，教師的實驗操作要規范、正確、熟練、快慢適當，便于學生觀察和模仿。對基本儀器的工作原理、裝配、調整、操作方法、注意事項、數據的正確獲得和處理等，要著重講解和示范，并隨時注意學生在觀察實驗時的反饋信息。同時，對演示呈現的現象或得到的實驗數據做必要的記錄和整理，得出結論，并和有關的知識建立起聯系，為進一步講解或討論做好準備。學生總結觀察結果時，要充分注意思維的邏輯性和語言文字表達的科學性，尤其要把學生的獨立思考跟老師的啟發引導有機結合。

二、組織學生實驗，積極自主參與的策略

學生分組實驗是學生在教師指導下在實驗室里進行分組實驗的教學形式，學生通過分組實驗，可以掌握儀器的構造、原理和正確的使用方法，學會分析、處理實驗數據和運用數據得出結論，促進實驗能力的發展。利用講授法進行教學時，學生處于被動狀態，創造性、積極性不高，而且對物理知識缺乏足夠的感性認識。利用實驗法進行教學，基本上可以消除上述缺陷。因為實驗法的特點，主要是依靠學生親自動手實驗，把實驗感知與思維活動緊密結合，來獲得知識發展能力。在教學過程中，根據學生掌握基礎知識的情況和實驗能力的現狀，靈活地將一些教師做、學生看的演示實驗改變為學生動手操作的實驗，既可增加學生實驗機會，培養學生的實驗操作能力，又極大地提高了學生學習的興趣和積極性。教學中應注意突破常規教學模式，根據學生的實驗操作能力，增加學生動手做實驗的機會，學生親自動手做實驗，從中探索并理解物理規律，比教師枯燥地講解、學生硬性地記憶好得多。學生實驗的基本過程，通常分成三個階段，即準備階段、實驗操作階段、處理數據分析結果及完成報告階段。如果把這三個階段都集中在實驗課４５分鐘內進行，教學任務很難完成。如果把實驗準備階段應完成的任務——弄清有關實驗內容，原理的理論部分，放在平時的課堂教學中逐步解決，不僅可保證學生在實驗課內有動手操作的充裕時間，還有利于學生學習研究物理的基本方法，有利于知識的深化與活化。在保證學生有足夠的動手操作機會后，教師還要對每一次實驗精心指導。要搞好實驗前的預習。教師事先布置好預習提綱，要求從預習中明確實驗目的、原理及所采用的方法、步驟，包括要觀察到的現象，記錄的數據等，這樣既可以避免實驗課上學生盲目動手，又可以保證學生有足夠的時間動手操作；要培養“小顧問”。課前組織實驗中心小組的學生進行培訓，讓他們獨立操作，總結經驗。上實驗課時，這幾個人就成為各實驗小組的“顧問”，對實驗進行指導；要抓好實驗完成過程中的分工協作。在開始動手實驗之前，先定好該實驗可分幾步，然后要求同組學生逐步輪流配合操作，完成實驗的全過程。確保學生人人動手，參與操作，避免個別優生做實驗，其余學生看實驗的現象；要充分利用現代教學媒體為教學服務。多媒體、視頻展示臺等實驗的操作和反饋及實驗數據處理提供了很好的幫助。教師可以讓學生在視頻展示臺上進行操作，也可以把學生打出的紙帶或實驗冊中的圖表等在視頻展示臺上展示以及時反饋或示范，還可以讓計算機處理數據，讓學生有更多的時間用于思考。

三、引導科學探究，培養探究能力的策略

如何引導學生對實驗產生興趣、產生探究欲、愿意自己動手實驗甚至設計實驗，教師應結合具體的教學內容，選取合適的、需要探索的問題作為實驗內容，充分挖掘教材在培養與訓練學生探究能力方面的內在因素，設計恰當的探索性實驗。應利用學生新舊知識之間的聯系，提出需要解決的課題，并設計一系列有針對性，啟發性的問題做鋪墊，設計問題時充分滲透探究能力的培養，使學生探究能力的培養和物理知識的學習緊密結合，提高學生綜合應用知識，獨創性解決實際問題的能力。有些實驗本身具有發散成分，可以培養學生的思維方法和探索能力，具有進行探究的價值，這一類實驗可以改為探索性實驗。這類探索性實驗必須使學生掌握觀察的方法，使學生在觀察現象和變化過程的基礎上進行思維加工，運用所學知識創造性地解釋物理現象，歸納物理規律。學習物理的目的是學以致用，現在的物理教學常常理論和實際相脫節，使學生感到學習物理乏味枯燥。為了改變這一現象，教師可以把科學的理論與生動而豐富的實際聯系起來，以利于培養學生學習物理的興趣，增強知識的遷移能力和解決實際問題的能力。為此教師可選擇一些與教材內容聯系密切的實驗，由學生探究、解釋。

四、精選課外實驗，提高科學素質的策略

物理課外實驗活動是物理常規實驗教學的必要補充，但在目前的實驗教學中還沒有受到應有的重視。教師應依照教育規律，通過對課外實驗的內容、要求，選擇合理的教學策略，使學生獲得許多開放的、生動的、民主的、創造性的生活情境體驗，提高學生的科學素質。

一是要鼓勵家庭小實驗。家庭中的許多常用物品都可以用來做小實驗。例如，可樂瓶具有透明、絕緣性能好、比較牢固、易加工等特點，可用它來做很多的小實驗：“完全失重現象”、“水流星表演”等。利用玩具手槍測量子彈射出時的速度，利用電視機的熒光屏做靜電實驗。家庭小實驗便于就地取材，對學生來說，比較親切，參與的吸引力強，可以增強學習動機與興趣。二是自主釋題性小實驗。課本中某些疑點、難點，學生接受起來有一定困難，可利用活動課指導學生做一些補充實驗，可在課外活動課組織學生設計實驗，創設真實而生動的物理情境，使學生對物理現象有一個直觀的認識。三是探究改進原實驗。有些實驗按教科書上做了以后不一定能得到很好的效果，針對這類實驗，組織學生課外進行實驗探究，提出改進方案，培養學生敢于打破課本知識的禁錮，積極探索的創新意識，提高思維的靈活性與批判性。四是提倡科技小制作、小發明。如：利用可樂瓶制作“水火箭”，利用凸透鏡制作天文望遠鏡、利用毛細現象原理制作自動飲水鳥等。通過體驗小制作、小發明時間上、設計上、操作上的高要求和制作成功的喜悅，可促使學生形成良好的意志品質和嚴謹的科學態度，提高實驗操作、實驗設計和實驗創新能力。

科學素養無法像知識那樣直接“教”給學生。實踐證明，通過長期、有計劃地開展多種形式的課外實驗活動，不僅優化了學生的知識結構和能力結構，同時這些豐富多彩的實驗活動，使學生產生了關注周圍世界，探索其中奧秘的欲望，并在活動過程中形成科學態度、科學意識及科學的價值觀，體會到科學精神和人文精神的和諧統一。

參考文獻

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［２］ 司佑全．演示實驗在中學物理教學中的作用．洛陽師范學院學報，２００５（０２）．

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（責任編輯孫曉雯）