加強(qiáng)物理實驗教學(xué) 提高物理教學(xué)效果

摘要:在今天的新課程背景下，當(dāng)我們重新審視物理實驗教學(xué)時，仍有一些問題值得我們反思。如何加強(qiáng)物理實驗教學(xué)，提高物理教學(xué)效果，是每個物理教師應(yīng)當(dāng)思考的問題。

關(guān)鍵詞:高中物理;實驗教學(xué);建議

物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科。在物理學(xué)發(fā)展中，每個概念的建立、每個定律的發(fā)現(xiàn)，都有堅實的實驗基礎(chǔ)。物理實驗不僅是物理教學(xué)中的重要內(nèi)容和學(xué)習(xí)方式，而且是物理教學(xué)中的重要手段。教育部基礎(chǔ)教育司在2002年進(jìn)行了一次“普通高中課程實施現(xiàn)狀調(diào)查”，調(diào)查結(jié)果顯示50.8%的學(xué)生喜歡課堂上有較多的動手操作或親身實踐。然而，由于長期的應(yīng)試壓力，很多物理教師在課堂教學(xué)中以講授為主，忽視實驗教學(xué)。因此，在今天的新課程背景下，當(dāng)我們重新審視物理實驗教學(xué)時，仍有一些問題值得我們反思。

如何加強(qiáng)物理實驗教學(xué)，提高物理教學(xué)效果，是每個物理教師應(yīng)當(dāng)思考的問題。對此，筆者根據(jù)多年教學(xué)經(jīng)驗的總結(jié)，提出若干建議。

1 當(dāng)前高中物理實驗教學(xué)的概況

當(dāng)前高中物理實驗教學(xué)主要有三種形式:演示實驗、學(xué)生實驗和課外實驗，其教學(xué)概況如下:

(1)演示實驗可以使學(xué)生獲得生動的感性認(rèn)識，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，但是對學(xué)生來說，實驗結(jié)果是預(yù)知的、確定的，所以這種形式僅停留于以能顯示現(xiàn)象為滿足的表演，學(xué)生往往只是觀眾。

(2)學(xué)生實驗大部分是按照教師的指令按部就班進(jìn)行操作，教學(xué)過程通常是教師先講解實驗的目的、原理、器材、步驟、數(shù)據(jù)處理，然后學(xué)生在統(tǒng)一的模式下完成實驗。由于教師為了抓緊時間完成課堂教學(xué)內(nèi)容，先為學(xué)生做好了一切準(zhǔn)備，再由學(xué)生“親自” 動手去做，使學(xué)生只是為“驗證”而實驗，很少主動地去探索問題，沒有將學(xué)生放在“學(xué)”的主體地位。

(3)課外實驗可以擴(kuò)大知識領(lǐng)域，使理論聯(lián)系實際，培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)和技術(shù)的學(xué)習(xí)興趣及實踐能力，對課堂教學(xué)是一種很有效的補(bǔ)充。但是，有的教師雖然布置了任務(wù)和要求，課后卻很少過問，在實際教學(xué)中并沒有真正把這種形式開展起來，甚至不去開展。

總的來說，目前的高中物理實驗側(cè)重演示實驗和學(xué)生分組實驗。在演示實驗中，教師只滿足于讓學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象，致使演示實驗未能發(fā)揮應(yīng)有的作用;在學(xué)生實驗中，教師往往安排得過分周詳，學(xué)生只是被動地按照教師安排的實驗步驟去做，至于為什么這樣做，還能怎么做，想得不多，妨礙了學(xué)生創(chuàng)新精神和探索問題能力的培養(yǎng)。這充分說明，當(dāng)前的實驗教學(xué)并沒有真正發(fā)揮其應(yīng)有的教育功能。

2 加強(qiáng)物理實驗教學(xué)，提高物理教學(xué)效果的若干建議

2.1 演示實驗應(yīng)起到一種拋磚引玉的作用

很多學(xué)生在觀察一些富含物理問題的演示實驗后會有所發(fā)現(xiàn)，有所聯(lián)想，會想要提問或發(fā)言。但是，在目前的高中物理課堂教學(xué)中，一方面學(xué)生常常由于怕說錯了被同學(xué)、老師嘲笑，心理上害怕發(fā)言，另一方面課堂教學(xué)時間緊，這使得教師無法從學(xué)生那里得到反饋信息，無法了解學(xué)生的想法。于是，課堂中的演示實驗便停留于以能顯示現(xiàn)象為滿足的表演。

演示實驗起到一種拋磚引玉的作用，目的在于引導(dǎo)問題的提出。在演示實驗中，教師要認(rèn)真組織好教學(xué)，要創(chuàng)設(shè)激發(fā)學(xué)生思考的問題情境，讓學(xué)生通過觀察實驗現(xiàn)象，激發(fā)與原有認(rèn)知的矛盾，促使學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問題，引導(dǎo)學(xué)生揭示相關(guān)的物理現(xiàn)象之間的聯(lián)系，同時鼓勵學(xué)生在討論中提出自己的見解。

例如，在引入“力的分解”演示實驗中，用細(xì)線系住一重錘并提起，用一根線提與用兩根線提相比，學(xué)生會認(rèn)為用一根線更容易斷。教師不動聲色地用一根線提起重錘，故意舉高，接著用兩根線穩(wěn)穩(wěn)地提起重物，當(dāng)學(xué)生的臉上露出輕松的表情時，教師偷偷不斷增大兩根線之間的夾角，在學(xué)生毫無防備時細(xì)線斷了。這時，學(xué)生產(chǎn)生了強(qiáng)烈的思維沖突，為什么兩根線提反而斷了呢?一開始沒有斷，后來為什么斷了呢?這樣的演示實驗不僅調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，而且促使學(xué)生參與觀察和進(jìn)一步的思考。

2.2 把物理分組實驗的學(xué)習(xí)時空充分讓給學(xué)生

傳統(tǒng)的分組實驗，教師往往安排得過分周詳，阻礙了對學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)。使學(xué)生失去了獨(dú)立探究的機(jī)會。教師的指導(dǎo)作用是無可置疑的，但教師應(yīng)立足于“以學(xué)生的發(fā)展為本”的思想來設(shè)計教學(xué)，讓每一個學(xué)生都可以自由嘗試親自探索物理規(guī)律的樂趣。在實驗面前，教師要信任學(xué)生，放手讓學(xué)生大膽實踐，讓學(xué)生在獨(dú)立、自主的基礎(chǔ)上充分合作，為學(xué)生提供充分的交流、討論機(jī)會，把學(xué)生真正推向主體地位，真正成為學(xué)習(xí)的主人。

分組實驗要求學(xué)生自己動手使用儀器、觀察測量、記錄數(shù)據(jù)，并分析總結(jié)實驗過程，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，是學(xué)生在教師指導(dǎo)下獨(dú)立地獲得物理知識與實驗技能的活動，也是培養(yǎng)學(xué)生良好實驗素養(yǎng)的重要途徑。在學(xué)生分組實驗過程中，教師要善于啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行實驗的主動性和積極性，要求學(xué)生對實驗的目的、原理、器材、步驟、數(shù)據(jù)處理等進(jìn)行認(rèn)真思考，以發(fā)展學(xué)生的思維能力，培養(yǎng)學(xué)生的實驗動手能力以及獨(dú)立分析解決實際問題的能力。

在分組實驗中，有的小組在一個非關(guān)鍵問題上糾纏而且走入歧途，有的小組只是在盲目地做實驗，沒有一定的計劃性和目的性。所以，教師要參與到學(xué)生的探究活動中，巡視各小組的表現(xiàn)情況，并及時給予必要的指導(dǎo)和幫助，使學(xué)生在探究學(xué)習(xí)中明確方向。

2.3 把培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造思維和創(chuàng)新能力寓于設(shè)計實驗中

設(shè)計實驗過程，就是在重視訓(xùn)練常規(guī)思維的同時，更重視培養(yǎng)創(chuàng)新思維，使學(xué)生能從新的觀點(diǎn)、新的角度尋找新的解決問題的途徑。在教學(xué)實踐中，教師卻很少讓學(xué)生自己設(shè)計實驗，有關(guān)實驗方案的設(shè)計仍然是學(xué)生的薄弱環(huán)節(jié)。設(shè)計性物理實驗是對以驗證性實驗為主的傳統(tǒng)實驗教學(xué)的新拓展。筆者建議在實際教學(xué)中，增加一定數(shù)量的設(shè)計性實驗。

由于學(xué)生思維方式、認(rèn)知水平等的不同，將會制定出不同的實驗方案。教師要引導(dǎo)學(xué)生圍繞實驗?zāi)康姆e極尋找設(shè)計實驗的方案，讓學(xué)生設(shè)計富有啟發(fā)性的實驗方案，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維意識。教師要讓學(xué)生明白，根據(jù)實驗?zāi)康膩硭伎紝嶒灥脑恚凑諏嶒灥脑恚瑏碓O(shè)計實驗的程序和步驟，這是設(shè)計實驗方案的基本線索。同時，教師引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)所具有的實驗條件、所需要的實驗精度、對實驗器材的熟悉程度等不同情況，經(jīng)比較、選擇、優(yōu)化后，作相應(yīng)的選擇。例如，教材中介紹通過在水平木板上進(jìn)行小車實驗來探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，但很多學(xué)生認(rèn)為木板的摩擦力大，可以利用氣墊導(dǎo)軌來替代木板，從而減小摩擦。這時，教師應(yīng)抓住機(jī)會對學(xué)生的創(chuàng)新意識加以鼓勵。

教師在平時的實驗教學(xué)過程中，從點(diǎn)滴做起，不僅要重視教材上的學(xué)生實驗，還要對學(xué)生實驗進(jìn)行多角度、全方位的分析討論，對某些實驗進(jìn)行改進(jìn)、變換、重新設(shè)計新的實驗方案等，在此基礎(chǔ)上對學(xué)生加強(qiáng)訓(xùn)練交流，激發(fā)學(xué)生的設(shè)計興趣。最終必將從本質(zhì)上提高學(xué)生的物理實驗設(shè)計能力。

2.4 鼓勵學(xué)生利用身邊各種資源主動做課外實驗

課外實驗是探究活動中的一種很好的形式，但在傳統(tǒng)教學(xué)中很多教師視之為學(xué)生的“課余愛好”而忽視它的作用。教師要鼓勵學(xué)生開拓、創(chuàng)新，因地制宜、就地取材，利用各種教育資源，積極探究。物理實驗資源不僅來自實驗室的各種儀器設(shè)備，身邊的物品和器具也是重要的實驗資源。利用日常器具做實驗，不但簡便、直觀，而且有利于發(fā)展學(xué)生的實驗技能。例如，在司南版高中物理共同必修一《牛頓第二定律》的教材中，作定性實驗，設(shè)有“水中的小球”，在瓶內(nèi)裝滿水，將小球用細(xì)線拴住并放入水中，線的另一端固定在瓶蓋上。蓋上瓶蓋，小球浸沒在水中。用手拿著瓶口部分沿水平方向作加速直線運(yùn)動，小球在瓶中的位置會如何變化?需要的物品都是身邊很容易準(zhǔn)備的，而且實驗效果明顯。

學(xué)校也要向?qū)W生開放實驗室，為學(xué)生提供必要的儀器和場所，一方面使學(xué)生能實施在課堂上無法完成的實驗方案，另一方面讓學(xué)生去熟悉、接觸各種實驗儀器。最后教師有必要在合適的時候，在課堂中組織學(xué)生進(jìn)行交流和討論，真正達(dá)到使學(xué)生主動參與，樂于探究的目的。

3 結(jié)束語

物理實驗對于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、實踐能力、創(chuàng)新精神、交流合作能力等方面具有獨(dú)到的作用，是促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展的有效途徑。物理實驗教學(xué)的實施，將影響學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和教學(xué)質(zhì)量的提高。因此，隨著新課程改革的推進(jìn)，高中物理教師應(yīng)當(dāng)積極應(yīng)對實驗教學(xué)的挑戰(zhàn)，加強(qiáng)實驗教學(xué)研究，在教學(xué)實踐中不斷反思和改進(jìn)自己的教學(xué)行為，進(jìn)而提高物理教學(xué)效果。

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