高中物理實驗教學的拓展途徑

陳永福

摘 要：本文以中學物理實驗為例，分析并指出：在中學物理實驗教學中應適當地拓展實驗教學途徑，才能更好地發揮物理實驗對培養學生的教育功能。

關鍵詞：高中物理;實驗教學;教法拓展

物理實驗在中學物理教學中占有非常重要的地位，不僅僅是因為要訓練學生學習掌握最基本儀器的使用方法，為以后進一步學習打下必要的基礎，更主要的是讓學生學習物理實驗中分析問題和解決問題的方法，培養學生科學的態度和習慣，提高學生的綜合能力，特別是創造能力。培養這種態度、習慣、意識和方法不僅對以后進一步學習物理的學生有用，對以后進入社會，從事任何工作的學生都是必不可少的。

目前，變“應試”教育為“素質”教育是現今教育界的熱門話題。而素質教育的核心是對學生進行綜合能力的培養。傳統的物理實驗教學往往只局限于教師演示、學生看;教師示范、學生模仿;重復地進行一些被動的實驗模式，忽略了在實驗教學中對學生觀察、思維、創新等能力的培養這一豐富的內容，使實驗教學的效果一直不佳。因此，改革物理傳統實驗教學模式，提高學生的觀察能力、思維能力和創新能力，這是“應試”教學轉為“素質”教育在物理實驗教學中的具體體現。下面談談物理實驗教學中如何拓展物理實驗教學途徑，進而提高實驗教學的效果。

一、在實驗教學中展現物理過程，突出實驗原理，培養學生的觀察能力

俗話說：會看的看門道，不會看的看熱鬧，課堂上教師的演示實驗是最吸引學生注意力的，怎樣才能不失時機地使學生從眼花繚亂的熱鬧氛圍中學到應掌握的知識，對于教學來說，是一個關鍵的問題。實驗是為了教學服務，是為了使學生更好地學習所學習的基本知識、基本概念，如果將它上成一堂熱鬧課，將與教學背道而馳了。因此在實驗教學中應展現物理過程，突出實驗原理，這樣將有利于學生建立清晰的物理概念和掌握物理定理或定律。例如，用示波器演示交流電路中電流與電壓的相位差，其物理過程不明顯，起不到教學的應有效果。而如改用超低頻交流電源和演示電流計演示，讓學生直接從兩個電流計上觀察到電流與電壓的相位關系，這樣直接展現物理過程，效果將非常明顯，起到了較好的效果，學生對所學內容掌握得更好。

二、根據實驗的物理思想提出不同的要求，啟導多向思維能力，提高教學效果

實驗的作用不僅是要“授業”、授人以魚，更要“傳道”，達到“授人以漁”。利用實驗過程的未知性，駕馭學生盎然的興趣，創設問題的情景，啟發思維，使學生在愉快的氛圍中自我求知，從而激發創新欲望的萌發。各類實驗的教學目的和進行方式不同，設計要求也不能完全相同。這就要求教師因事而異，不同誘導，完成教學任務。例如，演示實驗主要以建立概念、總結規律為目的，全體學生集體觀察，因而應力求做到明顯、直觀、簡單、可靠、富有啟發性。學生分組實驗以鍛煉技能、學習方法為主要目的，同時注意培養學生的實驗素養，以個別操作和定量的研究為特點，因而應突出實驗研究的探索方法，加強實驗技能訓練，要有一定的測量誤差要求，并注意安全等。任何一個實驗要獲得成功，總有其關鍵性問題。例如：要獲得力學實驗的成功，關鍵在于減小摩擦和提高計時定位精度，靜電實驗電壓高、電量少，成功的關鍵是絕緣問題：測電源的電動勢和內阻，關鍵在于增大電源內阻等。所有這些關鍵的問題，都包含著明顯的物理意義。一個成功的實驗設計，往往就在于抓住了實驗中的關鍵。所以，物理思想是設計實驗和評價實驗的重要依據。同時讓學生明確實驗中的物理思想，也是培養科學方法的重要途徑。

三、在實驗教學中啟迪思路、滲透方法，提高教學效果

時代的發展對教育的目標提出了更高的要求，在現行課堂教學中，應注重培養學生的創新意識，造就未來杰出的人才。利用實驗教學，激發學生的獨立創新意識，為不斷培養創新能力，是有明顯效果的。

物理實驗中有許多富有創造性、啟迪人思維的好方法，教學中要注意通過演示實驗和學生實驗，直接點出或潛移默化地向學生滲透這些好的方法和思想，將會對教學與學生的學習非常有利。例如在伽利略對自由落體運動的斜面實驗研究中，就蘊藏著極為豐富的實驗思想。首先，由于當時測定自由落體下落的時間較困難，他采用了讓小球在光滑斜面上向下運動的間接驗證方法。其次，他在這個實驗中有意識地忽略了空氣阻力對實驗的影響，這種忽略次要因素突出主要矛盾的方法，是物理學中許多重要的方法之一。再次，他采用控制其他各量而分別改變小球的質量、在斜面上滾下的高度、斜面的傾角等各量來研究這一問題。最后他在實驗的基礎上運用嚴謹的推理將結論合理地外推到斜面傾角為90°的情況，得出了超越實驗本身，普遍的自由落體運動的規律。實驗中這些巧妙的方法，嚴謹的推理不僅對學習物理知識本身有著重要的意義，對開闊學生的思路、培養他們嚴密的邏輯思維等都有著不可替代的作用。

四、在實驗教學中引導學生總結實驗，從而深化思維的發展

做完實驗，教師要引導學生總結比較，找出原因，分析條件。如測電阻實驗中，比較學生采用內接法，外接法時測出電阻是否相同？為何不同？什么情況下采用什么方法相等，通過分析比較，使學生加深理解。此外，教師還可提出一些能反映學生掌握知識的精確度、又能與學生實驗緊密相聯系的問題，讓學生課后思考練習，進行實驗信息加工，達到思維能力訓練的目的，發展學生實驗的思維教學功能。

總之，在實驗中培養學生觀察能力、思維能力和創新能力是改革物理教學的體現，是實施素質教育的一個重要方面。觀察能力是思維的基礎和前提，思維是觀察的延續和升華。觀察能力提高，能激發學生思維，思維能力發展，又促進觀察能力的提高，因此二者是相輔相成的。而思維能力與觀察能力的提高又是為創新能力做了良好的鋪墊。因此教師在物理實驗教學中要不斷地更新觀念，不要認為學生實驗就是讓學生動手“練”，而要善于發掘實驗中蘊藏著的科學思想，精心設計富有啟發性的實驗方案，調動學生積極性和主動性，在培養動手能力同時培養學生觀察、思維和創新能力，融觀察、操作、思維、創新于一體，才能使學生實驗發揮更好的教學效果。因此在物理實驗教學中，適當地拓展實驗教學的內容和方法，對于培養學生的觀察、思維、創新的能力是大有文章可做的，可使學生從枯燥的“聽、背、寫”的乏味中解脫出來，煥發出思維深處的潛能，對于學生學生物理的興趣，對于學生對物理學習的方法等，都有極大的幫助，對于物理教學效果具有很大的提高。對實現高品味的素質教育將產生不可估量的影響。