高中物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)

高中物理的教學(xué)要緊扣“提升學(xué)科素養(yǎng)，注重能力生成”的教學(xué)理念，教師在教學(xué)的過(guò)程中不僅要注意學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握和理解，更要注意學(xué)生各種能力的培養(yǎng)，尤其是學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)。那么，在教學(xué)中如何提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰δ兀?/p>

一、培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是一種創(chuàng)新活動(dòng)，需要打開(kāi)思路，合理安排步驟，才能設(shè)計(jì)出好的實(shí)驗(yàn)方案，慢慢養(yǎng)成科學(xué)研究中所需要的一種創(chuàng)造性思維。實(shí)驗(yàn)思路是順利完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)和保障，在動(dòng)手實(shí)驗(yàn)之前，學(xué)生應(yīng)明確實(shí)驗(yàn)的目的、實(shí)驗(yàn)原理，弄清實(shí)驗(yàn)所依據(jù)的基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)以及通過(guò)實(shí)驗(yàn)所要獲得的知識(shí)。要根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮碓O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。如：研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)的目的是描繪某物體做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，并通過(guò)這個(gè)軌跡研究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。如何描繪物體的運(yùn)動(dòng)軌跡呢？我是這樣引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)的：1.平拋運(yùn)動(dòng)物體的初速度是水平的，怎樣保證小球被水平拋出？學(xué)生想到的是設(shè)計(jì)一個(gè)水平槽；2.小球的運(yùn)動(dòng)很快，拋出一次只能描出一個(gè)點(diǎn)，而描繪軌跡需要多個(gè)點(diǎn)？學(xué)生設(shè)計(jì)多次試驗(yàn)；3.怎樣才能保證所描的點(diǎn)在一條軌跡上？生——設(shè)計(jì)一個(gè)斜面，讓小球從斜面的同一高度落下。因此，在實(shí)施新課程的過(guò)程中，進(jìn)行一些創(chuàng)新設(shè)計(jì)，這樣既可以增加實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)造成分，又能培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的“主動(dòng)探索性”。通過(guò)創(chuàng)設(shè)條件，讓學(xué)生充分地動(dòng)腦、動(dòng)手，有效地提高了學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)的積極性，激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)造性思維，對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起著潛移默化的影響。

二、培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作的能力

實(shí)驗(yàn)操作是實(shí)驗(yàn)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是高中學(xué)業(yè)水平測(cè)試中對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力的考查內(nèi)容。我在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中主要讓學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)器材的使用、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要注意的細(xì)節(jié)。演示實(shí)驗(yàn)盡可能讓學(xué)生在課堂上合作完成，如：在《摩擦力》一節(jié)中，探究木塊在水平桌面上摩擦力的變化情況，兩位同學(xué)中一個(gè)用彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)木塊，另一位同學(xué)觀察木塊的運(yùn)動(dòng)情況并讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)。比較總結(jié)：木塊是在什么時(shí)候開(kāi)始移動(dòng)？之前測(cè)力計(jì)示數(shù)如何變化？之后示數(shù)又是如何變化的？從而得出只要木塊與桌面沒(méi)有產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，靜摩擦力的大小就隨著拉力的增大而增大，并與拉力大小相等，移動(dòng)后滑動(dòng)摩擦力小于最大靜摩擦力。

又如：在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生是在實(shí)驗(yàn)室完成的分組實(shí)驗(yàn)，主要練習(xí)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用和平衡小車(chē)與斜面之間的摩擦力，平衡摩擦力是細(xì)節(jié)問(wèn)題，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中通過(guò)反復(fù)調(diào)節(jié)斜面的坡度使小車(chē)能做勻速運(yùn)動(dòng)，而勻速運(yùn)動(dòng)的判斷又要求學(xué)生通過(guò)紙帶上點(diǎn)的分布情況來(lái)判斷，這樣就聯(lián)系了勻速和勻變速運(yùn)動(dòng)的知識(shí)。

動(dòng)手能力的培養(yǎng)要分散在課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)課堂、課外探索各個(gè)方面。我們要從多方面培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，強(qiáng)調(diào)動(dòng)手實(shí)踐活動(dòng)，強(qiáng)調(diào)從生活中取材的學(xué)習(xí)方法，就是平時(shí)所說(shuō)的在生活中學(xué)習(xí)，在實(shí)踐中學(xué)習(xí)，在生活實(shí)踐中提高。這種學(xué)習(xí)方法的目的在于讓學(xué)生以動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的方法學(xué)習(xí)知識(shí)。

三、培養(yǎng)學(xué)生記錄和處理數(shù)據(jù)的能力

這是實(shí)驗(yàn)?zāi)芊襁_(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模芊竦贸鲇行ЫY(jié)論的依據(jù)。要培養(yǎng)學(xué)生這方面的技能，要求學(xué)生集中精力，按實(shí)驗(yàn)步驟有條不紊地操作和讀取測(cè)量數(shù)據(jù)。有的實(shí)驗(yàn)則要求測(cè)量或操作時(shí)動(dòng)作迅速，要把握時(shí)機(jī)，要按實(shí)驗(yàn)先后順序?qū)⑿枰獪y(cè)定的各量測(cè)出，并記錄下來(lái)。讀取數(shù)據(jù)和記錄時(shí)必須注意：1.讀數(shù)要及時(shí)，并馬上記錄；2.要記錄完整數(shù)據(jù)，按有效數(shù)字的方式記錄；3.數(shù)據(jù)的單位要正確。一般要求學(xué)生實(shí)驗(yàn)前列出表格，表格設(shè)計(jì)要求：能記錄直接測(cè)出的各物理量，能記錄各次測(cè)出的量，能填寫(xiě)計(jì)算出來(lái)的中間數(shù)據(jù)和最后數(shù)據(jù)等內(nèi)容。如：在“探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，在多次試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，我要求每組學(xué)生找到一條合理的紙帶進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理。選擇相隔0.1s的若干記數(shù)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，并利用v=x1+x2/2t計(jì)算出各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度，將結(jié)果填入實(shí)驗(yàn)前設(shè)計(jì)的表格中，每個(gè)實(shí)驗(yàn)組再做出“速度—時(shí)間”圖像，觀察圖像描述小車(chē)的運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律。

在“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生描點(diǎn)做出物體平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡圖像：1.該軌跡是不是拋物線？引導(dǎo)學(xué)生在圖像上找M1（x1，y1）；M2（x2，y2）；M3（x3，y3），若是一條拋物線，則有y=ax2，將M1、M2、M3的坐標(biāo)代入求得a1、a2、a3，如果a1、a2、a3非常接近，則說(shuō)明曲線為拋物線。2.求初速度v0：（1）根據(jù)M3的坐標(biāo)，y3=1/2gt2得t=（2y3/g）1/2，v0=x3/t；（2）根據(jù)M1和M2的坐標(biāo)，Δy=gΔt2及x=v0Δt求出v0。

要指導(dǎo)學(xué)生按有效運(yùn)算法去處理數(shù)據(jù)，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行適當(dāng)?shù)胤治鲇懻摚纾河懻摂?shù)據(jù)說(shuō)明了什么？與理論計(jì)算有何偏差？實(shí)驗(yàn)過(guò)程為何這樣設(shè)計(jì)？實(shí)驗(yàn)結(jié)果的物理意義（結(jié)論）是什么？對(duì)一些成績(jī)優(yōu)良的學(xué)生，還可讓他們?cè)O(shè)計(jì)某個(gè)達(dá)到相同目的的實(shí)驗(yàn)。對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?qiáng)的學(xué)生，許多深一層次的問(wèn)題都可以在這里分析研究，從而加強(qiáng)了對(duì)學(xué)生思維能力的培養(yǎng)，有效地鞏固知識(shí)，使其技能更加熟練。

四、培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)質(zhì)疑的能力

實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)知識(shí)、應(yīng)用知識(shí)過(guò)程中重要的實(shí)踐活動(dòng)。但學(xué)生由于思維習(xí)慣的束縛，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中總是跟著實(shí)驗(yàn)冊(cè)或老師的思路進(jìn)行，思考的是“應(yīng)該怎樣做”“怎么做才不會(huì)錯(cuò)”“怎樣做才能得到結(jié)果”等。這當(dāng)然很重要，但如果能在這樣的思考過(guò)程中，穿插一些反向思維，提出諸如“為什么要這樣”“不這樣行不行”“難道只能這樣嗎”等問(wèn)題，可能會(huì)更加有益于對(duì)實(shí)驗(yàn)本身的理解和開(kāi)展，而且能對(duì)牽涉到的理論和知識(shí)做個(gè)全面的認(rèn)識(shí)。

敢于提問(wèn)、善于提問(wèn)是培養(yǎng)創(chuàng)新能力的重要前提。偉大的物理學(xué)家愛(ài)因斯坦曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：“提出一個(gè)問(wèn)題，往往比解決一個(gè)問(wèn)題更重要。”這是因?yàn)榻鉀Q一個(gè)問(wèn)題是已有知識(shí)技能的應(yīng)用，而提出一個(gè)新問(wèn)題需要有創(chuàng)造性的思維能力。中學(xué)物理教學(xué)理論認(rèn)為：任何教學(xué)內(nèi)容都可以用一個(gè)個(gè)問(wèn)題呈現(xiàn)出來(lái)。所以教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)盡可能創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，鼓勵(lì)學(xué)生勇于質(zhì)疑，敢于對(duì)人們“司空見(jiàn)慣”或認(rèn)為“完美無(wú)缺”的事物提出懷疑；勇于向舊的傳統(tǒng)和權(quán)威挑戰(zhàn)。做到實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生做，問(wèn)題讓學(xué)生提，思路讓學(xué)生想，疑難讓學(xué)生議，錯(cuò)誤讓學(xué)生評(píng)。讓學(xué)生在提出問(wèn)題的基礎(chǔ)上，獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，最大限度地調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造才能，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識(shí)，變單向信息傳遞為雙向式、多向式信息傳遞與交流。教師在課內(nèi)只講重點(diǎn)、關(guān)鍵點(diǎn)和注意點(diǎn)，發(fā)揮好主導(dǎo)調(diào)控作用，促進(jìn)學(xué)生存疑、質(zhì)疑，使學(xué)生產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣。通過(guò)這種設(shè)疑、釋疑的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，不斷激勵(lì)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)、觀察、討論、模擬等探索手段提出種種假設(shè)和猜想，讓學(xué)生逐步掌握探索物理問(wèn)題的思路和方法，即提出問(wèn)題→設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)→實(shí)驗(yàn)探究→討論分析→得出結(jié)論，這樣才能使學(xué)生逐步樹(shù)立問(wèn)題意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí)，逐步培養(yǎng)學(xué)生探究的興趣和創(chuàng)造性思維。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理教學(xué)中實(shí)施新課程標(biāo)準(zhǔn)教學(xué)的重要平臺(tái)，它不僅能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且能為學(xué)生營(yíng)造創(chuàng)新的學(xué)習(xí)氛圍，培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、動(dòng)手操作、記錄和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的能力。所以在今后的教學(xué)中，我將堅(jiān)持“提升學(xué)科素養(yǎng)，注重能力生成”的教學(xué)理念，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，使學(xué)生成為課堂的主人。

作者單位：江蘇省運(yùn)河中學(xué)