高中物理實驗探究與教學

物理實驗探究在物理教學中占據了很大的地位，中學物理學科，其教學目的是為了提高學生的科學素養，培養學生的實踐操作能力、動手能力和創新思維能力。實驗教學與理論講授相配合，有利于學生對物理概念和規律的正確建立，深刻理解和鞏固掌握，實驗教學有利于調動學生的主觀能動性，是發展學生智能的重要途徑，實驗教學是幫助學生樹立正確觀點，養成科學態度和科學作風的有效措施。

實驗能夠激發學生學習興趣，提出問題，積極尋求答案。實驗最大的特點具有真實性，直觀性，吸引學生的注意力。有效利用實驗，激發學生的興趣，引起學生的認知沖突，從而激勵學生的學習欲望。愛因斯坦把興趣稱為最好的老師。有興趣，學習中就有一種渴望感，一種不達目的不罷休的探索精神。科學運用學生實驗，動手動腦，綜合能力提升，鼓勵學生對更多出現的問題做出猜測，培養學生對于探究的興趣，學生一旦有了問題意識，就會對問題的解決產生興趣，同時對知識本身產生興趣，因而有一種想要學習的心理傾向。例如在講《受迫振動，共振》這一節時，為了把這一節抽象知識形象化，讓學生激發起探求的需要，可這樣引入新課，在張緊的細繩上掛幾個擺，使擺長各不相同，然后讓學生猜想，如果讓一個擺振動，其它擺會怎樣，振幅哪個最大，哪個最小，根據生活經驗學生們作出了猜想，認為擺長最長的振幅最小， 擺長最短的振幅最大，然后我叫兩位學生到講臺前操作，結果會發現每位同學都事與愿違，他們發現與自由振動的擺長相差最小的振幅最大，相差越遠，振幅越小，這一新穎現象使學生感到非常驚奇，怎么會是這樣呢？他們迫切地想知道其中的原因，因此產生強烈興趣，同時渴望得到的答案，在這樣的渴求中老師稍加分析會收到明顯效果，起到化冗長的講授為積極的探索的作用，老師講得輕松，學生學得愉快。同時在這種精神狀態下所學到的知識，常常是理解得很深刻，掌握得很牢固。

物理實驗本身就是操作過程。實驗教學幫助學生掌握儀器的使用，學會控制實驗條件和排除實驗故障，分析處理實驗數據，寫簡要實驗報告的能力。要培養學生掌握基本的測量方法，具有規范的操作習慣，客觀地記錄數據并處理數據，冷靜地分析實驗誤差，以及排除實驗故障。首先要強調學生注意掌握實驗方法，特別是基本的測量方法。基本的測量方法是經常會用到的，也是復雜的測量方法的基礎，學習時不但要弄明白它的道理，也要逐步熟悉和記牢。任何實驗方法都有它的運用條件、優點和缺點，只有親自認真做過實驗才能對這些條件、優缺點有較深的印象，因為人的認識過程總是以感性認識為基礎的。其次要有意識地去培養學生良好的實驗習慣。實驗教材中不少地方敘述應如何記錄原始數據和處理數據，注意實驗的環境條件，這些良好的操作習慣是經歷很多實驗后的總結，它能保證實驗安全，避免差錯。要真正養成習慣不僅要經過多次實驗，還要讓學生在每次實驗中有意識地去鍛煉自己。再者要努力使學生逐步學會分析實驗，排除實驗中出現的各種故障。實驗最后一般總有數據結果，這些數據是否正確靠什么判斷？數據的好壞又說明什么？實驗結果是否正確？不少學生往往誤認為實驗的目的是為了做出標準數據結果。當實驗結果與理論計算一致時，就心花怒放，簡單地認為已經學好了這個實驗，一旦數據與計算差別較大，又會感到失望，抱怨儀器裝置，甚至拼湊數據，這兩種表現都是不正確的。實際上，任何理論公式都是一定理論上的抽象和簡化，而客觀現實和實驗時的環境條件要復雜得多，實驗結果必然帶來和理論公式的差異，問題在于差異的大小是否合理。所以，我們要求學生，不論數據好壞，重要的是逐步學會分析實驗，哪怕是實驗數據與理論計算出現了很大差異甚至完全相悖，也不能灰心喪氣，只要能分析出失敗的原因，同樣也獲得了一定的知識和經驗，從另一層意義上講，這次實驗也可以說是完全成功的。

通過實驗教學能培養學生細致敏銳的觀察力、分析對比、判斷推理、歸納總結的邏輯思維能力等，能使學生的智力和能力得到綜合培養和發展。學生在自己“探索”物理規律的實驗過程中可以把動手和動腦結合起來，鍛煉和培養自己的各種能力。通過觀察，思考獲取最典型的物理環境，通過最簡捷的思維活動建立概念，總結規律，并把理論運用于實驗，這對中學生來說，可對物理基礎知識獲得比較深入，牢固的掌握和初步的運用。例如，“楞次定律”歷來是高中物理教材中的重點和難點，為突破這一教學難點，在課堂上讓學生都有一套儀器，把教師單一演示實驗變成每個學生的探索性實驗，采用邊教邊演示實驗的方法，通過教師引導，啟發，由學生自己總結出“楞次定律”。這樣不但使學生加深了楞次定律的理解，也有效地提高了教學效果。

課余時間積極開放實驗室，組織物理興趣小組活動，合理開發實驗教具，同時鼓勵學生充分利用身邊常見物品加大探究力度。在學生分組實驗中，每個人都有操作機會；在演示實驗中，可讓部分學生配合教師一起完成實驗，條件許可時，將演示實驗改為學生實驗；在課外小實驗中，更是學生操作的天地。作為一名物理教師，應盡一切可能，在課堂上為學生展現出豐富多彩的物理現象和物理情景。教師不僅要用好課程標準上規定的演示實驗、分組實驗，甚至教材上的一段話、一幅插圖、一道習題也可以將它搬上“講臺”，進行實驗展示。展示的形式不能僅僅是“教師演，學生看”，還可以是“教師導，學生演”，即邊學邊實驗。

總之，在物理教學中，老師要積極鼓勵學生大膽實驗，在親歷中、在解除疑問的過程中其實就是學生成長的過程，在這個過程中他們會逐步滲透進科學精神和科學態度，樹立起科學世界觀，在親歷中體會充滿智慧與精神歷險的過程，體會科學家的嚴謹與思維方式，甚至完全可以去嘗試體會錯誤、失敗、教訓，教師也給他們以機會，給他們以經歷，在科學探究中培養學生自我的內驅力，讓他們人格上更成熟穩健。培養科學素養，以更積極地心態向科學邁進。這都將是學生人生路上不可或缺的寶貴財富。