探討高中物理實驗教學指要

張青勇

【摘要】在實驗教學中，教師結合實驗的考查特點和學生的能力培養要求制定出合理的教學策略，并采用優良的教學方法激發學生學習的積極性。這是提高物理實驗教學效率的有效途徑。

【關鍵詞】高中物理 實驗教學 學生實驗能力 提高方法

物理學是一門以實驗為基礎的學科，所有的物理概念、規律和理論，都是在實驗的基礎上建立起來的，實驗也是高考物理的主要內容之一。因此，搞好實驗教學具有非常重要的意義。下面我就如何搞好實驗教學談談自己的看法。

一、深入研究考試大綱，明確實驗題的考查特點

近幾年實驗考查特點：（1）重視基本儀器和基本實驗方法的考查。（2）重視考查學生的動手能力。（3）重視對實驗數據處理方法的考查。（4）電學實驗是命題熱點。（5）創新意識比較強，與實際聯系較密切。

二、結合實驗考查特點，合理制定教學策略

1.培養學生學會使用基本儀器。

基本儀器的使用，是做好物理實驗的基礎。因此要讓學生了解基本儀器的構造、原理、用途，掌握儀器的量程、使用方法和注意事項，以達到能夠熟練、正確地讀數。在教學中，教師可抓住各種基本儀器的共性加以指導，如基本儀器都有一定的量程，都需要零點校正或零誤差修正，等等。

2.培養學生理解實驗原理，進行實驗設計的能力。

在教學中教師應要求學生明確各個實驗的目的、原理或理論根據，引導學生根據實驗原理對實驗進行設計，包括用什么物理定律、公式，電學實驗用什么電路圖等。還應弄清哪些是已知量、被測量，然后選擇所需要的儀器，提供相應的實驗條件，進而設計好實驗步驟，畫好記錄表格等。在教學中，教師可先做示范，讓學生模仿學習，也可由教師提示，學生獨立摸索安裝調試儀器，進行實驗步驟，以及完成實驗表格的填寫。

3.培養學生正確記錄實驗數據和處理數據的能力。

在教學中，教師應指導學生讀取和記錄數據的注意事項。如記錄要及時、完整，注意按有效數字的方式記錄，注意數據單位的正確性，等等。一般要求學生實驗前列出表格，使用該表格能記錄直接測出的各物理量，能填寫計算出來的中間數據和最后數據等內容。進行數據的處理、運算對實驗結論進行分析。在整理數據時，如發現不合理的數據，應對該數據進行補測。數據的處理方法有計算處理法和圖像處理法。學生處理數據的第一意識是計算處理法，對圖像處理法是一個薄弱環節。在教學中可引導學生采用圖像處理法，如在研究勻變速直線運動，探究彈簧彈力和伸長的關系，用單擺測定重力加速度，描繪小燈泡的伏安特性曲線，測定電源的電動勢和內阻，測定玻璃折射率等實驗中采用圖像處理法均可達到簡便、直觀的效果。最后，還應讓學生明白實驗結果的物理意義是什么，與理論計算有何偏差。通過這樣的分析與研究，許多深層次的問題都可得到解決。

4.抓住關鍵實驗，深化原理拓展，注重方法遷移。

電學實驗是高考命題熱點。在教學中一定要強化學生對電路的認識。我們可將電路按功能分為電源電路、測量電路、保護電路、測量儀表四部分。這種分類可深化學生對原理的識。教學中可科學歸納，將相同實驗原理或實驗方法歸類整合，進一步明確該種原理和方法在不同實驗中所起到的相同作用。如以歐姆定律為主要設計思想的實驗：測定金屬的電阻率，描繪小燈泡的伏安特性曲線、電流表改裝電壓表、測電源電動勢和內阻，等等。在深入理解實驗原理后，可讓學生設計某個達到相同目的的實驗，從而培養學生的創新能力和遷移能力。

5.注意挖掘非實驗題中所隱含的實驗原理和設計方法。

在教學中，我們發現許多習題的設計與實驗的設計是相通的，實驗的原理和方法都隱含在習題中。例如，我們平時都做過求斜面或平面上動摩擦因數的習題，其中的題干就是設計測動摩擦因數實驗的方法。在教學中，若能有意識地加強學生在這方面的訓練，就能收到事半功倍的效果。

6.注重培養實驗中的物理思維方式。

在實驗中常用的物理思想方法有等效法、累積法、控制變量法、留跡法、圖像法、平均值法。對此，學生要能夠領會和理解，并能在每個實驗中找出到底用了什么物理思維方法。比如在驗證動量守恒定律的實驗中就用了等效法（用位移代替速度）、累積法（重復打了許多點）、留跡法（用復寫紙留下小球落地后的點）等物理思維方法。在教學中，啟發學生找出各實驗中的思維方法，能夠讓這些思維方法深入學生的腦海中，并用于可能遇到的探索型、創新型物理實驗題。

三、充分利用實驗資源，激發學生的學習熱情

在物理教學中充分利用現有的實驗資源，發揮一切實驗條件，讓實驗滲透到學生學習的方方面面，不僅可以加強學生對實驗的理解，而且可以培養學生的動手能力，激發學生的學習熱情。我結合自己的教學實踐，列舉以下幾種方法與大家共同探討。

1.全面開放實驗室。

這對實驗教學起著至關重要的作用。第一，由于個體存在差異，在課堂上不可能每個學生都能按時完成實驗任務，開放實驗室可以提供給他們完成課堂實驗的機會；第二，學生大腦里一旦有了好的想法時，能及時地通過實驗來驗證，這能激發學生的創造熱情；第三，學生可利用空余時間參觀實驗室，提前對一些新的儀器有了一定的感知，可大大降低日后實驗的難度；第四，可以消除學生對實驗的神秘感，讓他們感覺到實驗室就在身邊，實驗儀器就在身邊，增加參與實驗的愿望。

2.改變實驗形式，增加探究性實驗。

現有的教材把實驗分為探究性實驗、驗證性實驗和測定性實驗。實際上，許多驗證性實驗可改為探究性實驗，提前到理論課前去上。物理量的測定有多種方法，教科書上的方法不一定是最佳方法。如重力加速度的測定，教材用單擺法，實際上還可以用圓錐擺法、自由落體法、氣墊導軌法和伽利略理想實驗法等。讓學生嘗試不同的方法，以利于學生發散思維能力的培養。

3.在實驗教學中，一定要改變傳統教學中只注重結果而不重視過程的習慣，要允許學生犯錯，允許學生失敗，要給學生的實驗探究留下最大的空間。

教師應幫助學生分析失敗原因，找出彌補措施并尋求最為合理的實驗方案。許多演示實驗完全可以改為學生實驗，或鼓勵有意愿的學生演示，培養學生的學習積極性。總之，基于物理學以實驗為基礎的這一學科特點，教師就應加強實驗教學，制定良好的教學策略，培養學生的實驗能力，從而提高物理實驗教學的效率。