對中學物理實驗教學的幾點認識

摘 要： 物理學是一門以實驗為基礎的科學。所有的物理知識，包括物理概念、定律和理論，都是在實驗的基礎上建立起來的。因此，培養學生的實驗技能，了解物理學的研究方法，培養嚴謹的實事求是的科學態度，對學生今后搞科學實驗和技術革新有重要的基礎作用。

關鍵詞： 中學物理教學 實驗教學 實驗技能

一、物理實驗在教學中的作用

在物理教學中，實驗可以提高學生的學習積極性，使他們更加熱愛物理學習，還可以培養學生自身的觀察能力和學習能力，在學習知識的過程中，培養學生分析問題和解決問題的能力。

（一）提供材料，促進學習。

在物理學習過程中，要想獲得物理概念，掌握物理原理，首先應該掌握一定的感性認識，一般情況下，我們在生活中會接觸許多感性認識，從生活的點點滴滴中發現物理原理。學生在學習知識時，假使教師一味地進行講解，沒有進行演示和實驗，那么學生會很難掌握所學內容及概念，教師通過實驗可以使學生獲得更加清晰的理論知識與實踐經驗。例如，學到大氣壓強時，可以通過實驗感受大氣壓強的存在，使學生生動形象地掌握知識。通過物理實驗，學生可以具備豐富的感性認識，有效幫助學生理解理論概念，找出實驗中的結論，真正掌握所學物理內容。

（二）培養學習興趣，激發學習欲望。

在物理教學中，教師可以通過實驗演示需要講解的內容，把理論與實際相結合，從而激發學生的學習興趣，幫助學生主動學習，引導他們對自然科學產生興趣。在學習物理知識的過程中，興趣是很重要的一個方面，只有產生興趣才可以使學生更加認真地研究，物理實驗是比較生動的，中學生有很強的好奇心，通過實驗可以開發他們的學習潛能，使他們對于物理更加重視。受好奇心的驅使，學生學習會更加積極主動，從而更深刻地了解所學知識。例如，在研究自由落體的過程之前，許多學生，甚至教師都以為鐵球和羽毛同時從空中落下時，肯定是鐵球先落地。但是通過實驗我們可以了解，二者是同時落地的，這樣的實驗結果對于學生的吸引力是巨大的，學生在掌握新知識的同時，對這門課程產生濃厚興趣，增強學好物理的信心。

（三）培養素質，發展創新能力。

在教學中，可以通過物理實驗教學培養學生的觀察能力及自主解決問題的能力，通過自主處理問題，可以幫助學生學會自主分析和思維。通過物理實驗教學，培養學生掌握良好的實驗方法，掌握自己動手的能力。只有搞好實驗教學才可以使學生學會創造，才有利于學生培養科學研究工作者應該具有的素質和態度。

二、物理教師要切實重視實驗，提高課堂教學質量

物理演示實驗具有形象真實、生動有趣的特點，能在學生形成物理概念、得出物理規律前營造出活生生的物理情景，使學生感受深刻。心理學研究表明：人的動作記憶效率比語言文字記憶效率要高好幾倍。“百聞不如一見，百看不如一做”說的就是這個道理。經驗告訴我們：一個成績優秀的物理尖子對物理現象和物理過程具有很強的“悟性”，這種“悟性”源于對日常生活豐富的感性認識。對物理學習有障礙的人，其最大的障礙不在于智力因素，而在于缺少對日常生活的用心觀察，頭腦中缺乏感性經驗，而這些感性經驗恰恰是物理思維的基礎。因此，物理教師的首要任務就是：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活生生的物理情景。教師不僅要用好課程標準開展規定的演示實驗，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”，進行演示。演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。

三、物理教師要重視學生實驗技能培養的方法

（一）培養學生使用基本儀器的技能。

掌握基本儀器的使用，是做好物理實驗的基礎。基本儀器主要有：刻度尺、量筒、游標卡尺、螺旋測微器、秒表、天平、溫度計、測力計、壓強計、打點計時器、安培表、伏特表、滑動變阻器、電阻箱、萬用表歐姆擋等。物理大綱要求“學會正確使用儀器進行觀察、測量和讀數”。要讓學生了解這些儀器的構造、原理、用途，掌握儀器的量程、使用方法和使用規則，達到熟練、正確地讀數，在介紹這些基本儀器使用方法時，應抓住各種基本測量儀器的共性加以指導。

（二）培養學生進行實驗必須掌握的技能。

1.培養學生掌握實驗的一般原理、進行實驗設計和操作的技能。首先要求學生明確各個實驗的目的、原理或理論根據，根據實驗的原理、要求對實驗進行設計，包括用什么物理定律、公式，電學實驗用什么電路圖，等等。還要搞清哪些是已知量、被測量，然后選擇所需的儀器和實驗條件，進而設計好實驗步驟，畫好記錄表格等。其次，培養學生正確調整和安裝儀器，正確連接電路的技能。正確的實驗，首先是安裝、調整好儀器或正確連接電路。如力學實驗中的支架滑輪的安裝、牽引線的走向、斜面的架設等，有時要對一些儀器做機械調整或電氣調整，電氣調整如：使用氣墊導軌前必須先調水平位置；在電學實驗中，依照電路圖連接線路，連線時，應將電路分為主回路和支路，從電源一端開始沿主回路按順序進行，其次為支路；主回路中必須有開關（先斷開）；導線最好選用幾種顏色，主、支回路分別用一種顏色。往接線柱上接導線時，應按順時針方向將導線纏上。電路連接后，必須復查，確認正確后方能通電。這種技能的培養，從開始學習物理就應先有示范，讓學生模仿學習，然后逐步提高到由老師講述方法及注意事項，最后由學生獨立安裝、調整。

2.培養學生正確記錄實驗數據，并能進行運算和分析，以得出正確結論的能力。這是實驗能否成功的關鍵。要培養學生這方面的技能，要求學生集中精力，按實驗步驟有條不紊地操作和讀取測量數據，有的實驗則要求測量或操作時動作迅速，要把握時機，如：溫度測量、電學測量。要按實驗先后順序將需要測定的各量測出，并記錄下來。讀取數據和記錄必須注意：①讀數要及時，并立即記錄；②要記錄完整數據，按有效數字的方式記錄；③數據的單位要正確。一般要求學生實驗前列出表格，表格設計要求：能記錄直接測出的各物理量，能記錄各次測出的量，能填寫計算出來的中間數據和最后數據等內容。

3.要使學生了解誤差概念，并學會初步的誤差計算和分析。實驗后，要指導學生分析實驗誤差的原因，說明實驗的誤差主要有系統誤差和偶然誤差。系統誤差主要是由于儀器本身的缺陷，實驗原理、裝置不完善引起的，如：螺旋測微器零點不準；風的吹動使天平產生誤差；電表指針不對準零刻度，等等。減少系統誤差的方法是校準儀器，或是改進實驗方法。改進實驗的方法，可改變儀器的位置或儀器的布置，撤換某件儀器，改變所選取的某個參數，改變實驗方法，更換實驗操作人員，等等。例如將物體放在天平左、右盤上，分別稱衡，可以發現天平不等臂引入的誤差。又如精密測量同一單擺在不同擺角的周期值，可以發現周期與擺角有關。偶然誤差是在實驗條件不變的情況下，對某一物理量進行多次重復測量時，由于各種偶然因素產生的誤差。減少偶然誤差的辦法是多次重復測量取算術平均值，以其平均值為最終結果。測量次數取多少，要根據偶然誤差對被測量影響的大小確定。如：測量值的有效數值較小時或測量值變動較大時等，應當多測量幾次。

4.會寫一般的實驗報告。學生在實驗結束后，應根據原始記錄和實驗時的體會，寫出實驗報告。實驗報告內容主要有：實驗名稱、目的、器材、原理、方法和步驟、實驗數據、數據計算和處理、實驗結論及誤差分析等。這是一個很重要的技能，對實驗報告的寫法、格式要嚴格要求，書寫時，要求層次清楚，語言流暢，文字精練、正確，圖文并茂。要總結出實驗成功的經驗或實驗失敗的原因，讓學生將來進行科學實驗時能寫出自己的實踐成果，并讓別人看懂。在批改實驗報告時要注意碰撞出學生思維的火花，如對某個問題的獨特看法，對某項操作的有益建議，對實驗的改進意見，等等，給予鼓勵，并及時與之討論，讓師生都有所收獲。這樣做，既延伸實驗課的教學，使之與理論課的教學有更深層次的交匯與滲透，又是提高學生動手技能的有效渠道。

5.養成良好的實驗習慣。包括愛護儀器，遵守安全操作規則和尊重實驗事實的習慣等。如：做電學實驗結束時，應將儀器調到安全狀態再切斷電源，然后拆除連接線，整理好儀器和導線。要經常性地對學生進行良好實驗習慣的教育，以免損壞儀器或引發生實驗事故等。

總之，要大面積提高物理教學質量，全面提高學生素質，真正實現由應試教育向素質教育的轉變，就必須在物理教學中加大實驗教學的力度。

參考文獻：

[1]王洪海.構建物理高效課堂的一點思考.中學物理：高中版，2012，30（3）.

[2]錢華.對教材例題的高效教學設計與思考.中學物理：高中版，2012，30（3）.

[3]丁雙良.新課標下的高中物理實驗教學反思.新課程學習：社會綜合，2010（3）.

[4]普通高中課程標準實驗教科書，2010，4，第3版.

[5]九年義務教育教科書，2013，6，第1版.