高中物理實驗教學的改革

一、強調實驗的探究性

高中物理實驗教學要強調探究性學習的原則.相對舊課程標準，新課程標準的另一大特點就是強調探究性學習.探究性學習是學生通過一系列的探究活動進行學習的一種學習方式，“活動”是探究性學習得以開展的依托，物理實驗改進恰好能為探究性學習提供得以開展的依托以及適合探究性學習的寬松、民主、和諧互動的學習環境.在和學生進行實驗改進的過程當中，學生與學生的探究以及教師與學生之間的探究都可以很自然地融入其中.而在整個實驗改進的過程中學生面對的是真實的問題情景，學生主動去解決問題而進行假設、動手實踐、判斷、論證和表述.教師要在活動中注意:(l)自主性和主導性相結合;(2)合作性與科學性相統一;(3)目的性與評價性相協調;(4)趣味性與探究性相依存.

二、演示實驗的設計策略

1. 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，但決不是說處處都要演示，決不是演示的數量越多越好.因為演示實驗不是目的，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.

2. 突出重點關鍵，排除次要細節

一個演示實驗，總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.如果層次不分明，細節不回避，就會喧賓奪主，沖淡主題.

例如，2007年廣東高考物理卷第13題:實驗室新進了一批低電阻的電磁螺線管，已知螺線管使用的金屬絲電阻率p = 1. 7 ×10-8Ω/m.課外活動小組的同學設計了一個實驗來測算螺線管使用的金屬絲長度.他們選擇了多用電表、電流表、電壓表、開關、滑動變阻器、螺旋測微器(千分尺)、導線和學生電源等.

(1)他們使用多用電表粗測金屬絲的電阻，操作過程分以下三個步驟(請填寫第②步操作):①將紅、黑表筆分別插入多用電表的.“十”、“一”插孔;選擇電阻擋“×1”;②________________;③把紅黑表筆分別與螺線管金屬絲的兩端相接，多用表的示數圖1所示.

(2)根據多用電表示數，為了減少實驗誤差，并在實驗中獲得較大的電壓調節范圍，應從圖1(b)的A，B，C，D四個電路中選擇電路來測量金屬絲電阻.

(3)他們使用千分尺測量金屬絲的直徑，示數如圖2所示，金屬絲的直徑為____mm.

(4)根據多用電表測得的金屬絲電阻值，可估算出繞制這個螺線管所用金屬絲的長度約為____m(結果保留兩位有效數字).

(5)他們正確連接電路，接通電源后，調節滑動變阻器，發現電流始終無示數.請設計一種方案，利用多用電表檢查電路故障并寫出判斷依據(只需寫出簡要步驟).

點評:本題考查兩種方法測電阻:多用表的Ω擋和伏安法.對伏安法，仍是常規要求中電路的連接，另外還考查了故障的檢查與排除.

三、靈活地變課堂演示實驗為學生分組實驗

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，又極大地提高學生學習的興趣和積極性.

例如對恒定電流一章《歐姆定律》一節的教學，考慮到學生在初中階段對安培表和伏特表使用比較熟練，這節課所講授的主要內容學生也己基本掌握，因此，沒必要再按部就班通過演示實驗來總結規律.于是，將課本中教師的演示實驗改為學生分組實驗，將講授型課改為師生共同活動的研究型實驗課，讓學生通過實驗復習有關知識并加深理解.

四、添加實驗的發散成分，增加實驗的探索性

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，明白觀察什么而不是看熱鬧，必須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.

如“測重力加速度的方法探究”復習實驗時，給他們布置了這樣一個作業:請你用所學的知識，設計幾種測定重力加速度的方法，要求動手實驗，比較測量結果.題目一公布，學生們就活躍起來了，積極地查資料，想辦法，互相交流、討論，綜合運用剛學的力學知識，設計出了多種方案，主要有以下幾種.

方案一:根據G=mg，只要測出給定物體的重力G和質量m，便可由G/m求出g.這種方法從原理到實際操作都十分簡單，而由于中學條件下無法十分精確地測量力，所以誤差較大，但這也不失為一種簡單樸素的方法.

方案二:利用自由落體運動知識，測出下落高度h和下落時間t，根據公式求出g.這一實驗原理學生很容易理解，因而表現出很高的熱情，實驗十分起勁.但是，由于該實驗中空氣阻力的不可避免，計時的誤差、測量高度的誤差等因素都會影響測量結果的精確度.

方案三:利用學生實驗“驗證機械能守恒定律”的實驗裝置，仿照“測定勻加速運動的加速度”的實驗原理，用逐差法處理數據求出g.此實驗由于摩擦的存在也會造成較大的誤差.

方案四:單擺測重力加速度.測出T、l，由單擺周期公式可求出g，這是課本上提供的方法，可用圖像法、平均值法求g.

這次活動充分發揮了學生思維的發散性，鍛煉了他們思維的流暢性、靈活性、綜合性和創造性，顯示了學生的實驗設計才能，使他們的實驗素質得到了一定的培養和提高.

責任編輯羅峰