例談物理實驗教學

物理學是一門實驗科學，它的多數成果都是建立在實驗基礎上的。中學物理實驗是學生學習、研究物理的基礎。長期以來在中學物理實驗教學中存在著兩種錯誤的傾向：一是重理論輕動手。由于高考中實驗內容采用筆試，再加上有些學校實驗設備不足，部分教師盡量減少學生實驗量；有的教師預先替學生安裝好裝置，測出某些物理量；有的教師用教師演示實驗代替學生動手實驗，甚至采取“紙上談兵”的方法用“教師講實驗”代替“學生動手做實驗”，這樣做的結果是影響了學生思維能力和動手能力的發展。二是只動手不動腦。有的教師為了趕進度，舍不得在實驗上花時間，在學生實驗中讓學生盲目地照課本或教師講的步驟按部就班，機械操作；有的教師預先印發實驗報告，讓學生照“實驗報告”逐條操作，填寫數據。學生做完實驗后只知其然而不知其所以然，同樣影響了學生思維能力和創造能力的發展。

上好中學物理實驗課是物理教學中一個重要的環節。我從多年的教學實踐中感到應使學生在實驗時做到手、腦并動，既要培養學生能正確使用儀器，安裝裝置，熟練操作，又要培養學生能根據實驗目的確定實驗原理，根據實驗原理合理選擇實驗器材，制定實驗步驟，正確處理實驗數據，并作出結論，更要善于分析實驗誤差，即在培養動手能力的同時滲透思維能力的培養。

在此我就“測定金屬電阻率”學生實驗課的教學為例談一些具體做法。

一、置疑預習

在上實驗課前要求學生對實驗目的、原理、器材、步驟及數據處理進行預習和思考，教師可布置預習題，以引導學生設計好實驗方案，但不宜簡單提出“實驗目的是什么?”“實驗原理是什么?”“實驗器材是什么?”“實驗步驟是什么?”等問題，因為這些問題不能激發學生思維，只能使學生養成照搬課本的習慣。教師應根據實驗目的、原理、器材、步驟精心設計成有啟發性的問題讓學生思考。

二、研討方案

實驗課時教師放在學生桌面上的器材最好不要正好夠用，這樣學生就沒有了選擇的余地，會養成依賴教師的思想。教師可多排些或少排些，讓學生根據實驗要求判斷桌面上的器材哪些是多余的，還缺少什么?比如很多學生對滑動變阻器的作用了解得不全面，在課堂上教師應組織學生通過討論集思廣益得出“它能起保護電源、電表和求電阻平均值消除偶然誤差的作用”。在此基礎上教師再因勢利導：“滑動變阻器的滑動片在閉合電鍵前應調至阻值最大位置”，這樣接通電鍵時電路中電流值最小才能起保護作用。最后教師應在檢查、提問的基礎上指導學生得出實驗的最佳方案。

這樣學生在動手實驗前有了明確的實驗方案，對實驗中關鍵的問題有了深刻的理解，在實驗時就能做到胸有成竹，充分發揮主觀能動性，促進思維能力的發展。

三、先思后動

在學生動手實驗前教師應讓學生對實驗的技能、技巧先思考、討論。比如大部分學生沒有養成使用測量工具前先

調零的習慣，教師在預備實驗儀器時可有意將部分儀器調到非正常工作狀態，進行實驗時可提醒學生使用測量儀

器測量前應先檢查什么，讓學生通過觀察、思考得出首先需要調零。又如很多學生在實驗時沒掌握器材排列的規律，隨意性很大，教師可把典型的排列不合理的情況畫在黑板上，讓學生通過討論指出不合理的地方，并得出安培表、伏特表應放在便于觀察的位置，電鍵、滑動變阻器應放在便于調節操作的位置。再如電學實驗中電表量程的選擇對實驗安全及精確度起著重要的作用，為了培養學生估算量程的能力，教師不可在實驗時將需要的量程預先告訴學生，而應讓學生在實驗時先討論安培表和伏特表的量程是否選得越大越好，讓學生經過觀察、思考、討論后總結出量程的選擇應在保證安全的前提下，使指針偏轉的角度盡量大些以提高實驗精確度，進而啟發學生根據所提供的電源及待測電阻阻值估算量程。這樣學生就會在動手之前養成“三思而后動”的習饋，既調動做物理實驗的興趣，又促進思維能力的發展。

四、啟發質疑

在實驗過程中對學生操作上出現的問題，教師不要急于正面糾正、回答，更不能代替學生操作，而要針對實驗中存在的問題啟發學生分析、思考，尋找解決的方法。比如實驗時最常遇到的問題是電路中沒有電流，教師不宜直接幫助學生找出斷路點，而應幫助學生分析這是斷路所致，然后讓學生尋找容易產生斷路的位置，如接頭、焊點、電鍵等，最后啟發學生使用替換法或短路法遠程檢查解決。再如遇到滑動變阻器在使用過程中不起變阻作用時，教師應啟發學生知道這是由于變阻器被錯接成短路或只將兩個固定端直接串在電路中造成的，讓學生自己檢查并修正接線。這樣學生就會在糾正實驗錯誤中逐步養成分析、思維的習慣。

五、總結拓寬

學生做完實驗后教師還應對實驗情況進行評講，對實驗誤差進行討論分析，并啟發學生進行總結，結合教材提出拓寬思維的問題讓學生討論。比如“測定金屬電阻率”這個實驗，課本只要求學生能處理偶然誤差，但根據學生已學過的知識，教師可嘗試對實驗的系統誤差進行分析，所以教師除啟發學生討論產生偶然誤差的原因為電表讀數不準等因素外，還可引申追問學生該實驗如何排除偶然誤差，用這個電路測定的電阻值是否就準確了?讓學生經過思考、討論得出該線路電流表讀數為被測電阻和伏特表并聯電路的總電流，不是通過電組支路的電流，因線路設計不完善會引起系統誤差。

總之，物理規律的確定需要建立在物理實驗的基礎上，物理實驗的設計和操作又需要有很強的思維能力和動手能力，所以我們只有在物理實驗教學中既注意動手能力的培養又強化思維能力的培養，才能造就具有創造能力的一代新人。