如何提升高中物理學生實驗課的教學效率

林繼木

摘要：高中物理新課改教材的特點和優點顯著，明顯加強了高中物理實驗課的教學要求及內容，許多高中物理老師也更加重視物理實驗教學，針對物理實驗教學做了許多努力及改進。但是物理實驗教學依然存在教學效率低的情況。針對這一現象，研究討論高中實驗教學中存在的問題及對策。

關鍵字：物理學生實驗；分組實驗；實驗數據分析和處理；教學效率

中圖分類號：G633.7文獻標識碼：B文章編號：1672-1578（2016）04-0027-01

物理實驗是物理學的基礎。物理規律的發現，物理概念及物理理論的建立都必須以物理實驗為基礎。在物理教學中，物理實驗的教學十分重要，課堂上的演示實驗重要，在實驗室中的學生物理實驗同樣十分重要。物理學生實驗是物理實驗教學的重要陣地。它對學生的物理概念的形成，知識網絡的建立，以及動手能力，思維能力的 發展具有重大意義。課本中安排的學生實驗比較簡單，說不上推動了物理學的發展。但是，我們的各類學生實驗，已經包括了科學實驗的大多數要素，蘊含了物理的方法，觀念和思想。引導學生做好學生實驗，不僅可以培養學生的觀察能力，思維能力，動手操作能力，分析問題和解決問題的能力，還可以使學生體驗并領悟到科學方法，樹立科學的價值觀，提高科學素養。學生在實驗的過程中會接觸到新鮮的器材，看到 新奇的現象。他們由這些現象做出自己的猜想。學生經過一番巧妙的設計，謹慎的操作，詳盡的計算與分析之后，得到的結果證實了當初的猜想，他們將從這個過程中體會到做物理實驗的成就感和幸福感。這可以激發學生的學習物理興趣。做好物理學生實驗的教學，對教師的教學和學生的物理教學具有重要意思。

然而，物理學生實驗課的效果好嗎？效率高嗎？筆者從教學經歷中發現，物理學生實驗課的效果并不理想。因此，在有限的時間內，提升物理學生實驗的教學效果，是實驗教學中值得探討的重要問題。

《新課標》明確指出，物理課程改革的重點是以提高學生的科學素養為主旨，又指出，自主性學習是科學探究的重要特征，教師要幫助學生盡快步入自主性探究的軌道。可以讓學生獨立地進行實驗準備，自擬實驗步驟，搞清實驗原理；獨立操作實驗儀器，完成實驗觀察任務；獨立處理實驗數據；獨立分析推證實驗結果；獨立想辦法解決實驗過程中的各種問題。要達到《新課標》物理學生實驗的教學功能顯得更加重要。如何提升高中物理實驗課教學效率的幾點措施如下：

1.探究物理的實驗過程

物理的實驗過程實際就是在實驗前老師不對實驗的過程及注意事項做講解，由學生獨立自主的進行實驗，獨立思考提出的假設性問題、觀察的細節方面等。這樣做可發揮學生學習的主動性，激發學生學習物理知識的興趣，使學生在實驗過程中由"被動"變為"主動"，擺脫老師為考試而教學的傳統教學模式，真正提高學習效率，提高學生的實踐能力和培養創新精神。

2.高中物理實驗與一般"常識"存在較大差異，學生對這些意想不到的情形也具有強烈的認知性和趣味性

如學習電阻方面的知識時，同一大電阻采用外接法和內接法進行測量，按照"常識"來說測量同一電阻的值結果應該相同，但電阻在采用兩種不同的內外接法進行測量時，兩次測量結果相差甚遠。部分學生誤認為是電阻問題，變換小電阻再次進行測量后結果也同樣存在巨大差異。這時候學生就會產生疑惑，不理解為什么同一電阻的阻值不是固定的？這種巨大的差異激發了學生學習物理的興趣，更深層次的掌握內接法和外接法。

3.部分物理老師害怕實驗過程中發生意外或在實驗中因實驗裝置產生的誤差和實際理論相悖的情況，怕給教學進程造成影響，因此一般情況下老師不喜歡給學生演示實驗其實在實驗過程中出現意外未必是件壞事，同樣可作為實驗的一部分進行講解，以免學生再犯同樣的錯誤。如在學習變壓器線圈兩邊的電壓與匝數的關系時，選擇不同的副線圈匝數有可能將大功率燈泡點亮而無法將小功率燈泡點亮，其原因是由于線圈的電阻。這些實驗情況在現實生活中都會存在，老師應該好好利用這些問題激勵學生一起探究，解決實際問題。物理實驗中難免會出現數據誤差、偏差，這些是實驗過程中無法控制的。因此，在面對實驗偏差時，應該認真嚴肅地對待問題，采取正確的解決方案。

4.要想獲得精準的實驗數據就必須有精密的實驗器材，精密的實驗設備在整個物理實驗教學中具有十分重要的作用

根據新課改的要求，物理實驗的數量及其內容發生了很大的改動。每次實驗前，物理老師應該仔細檢查物理實驗所需設備，并對其不斷加以創新和改進。新課改還指出，很多實驗過程都是以實際生活為基礎，更容易吸引學生參與到實驗中，探究實驗過程。所以物理老師應該重視且充分利用社會、生活中的教學資源，重視學生主體作用的發揮，使學生成為實驗教學真正的開發者和實施者。這樣可以提高學生科學探究的能力和培養學生的創新精神，對學生發現實驗教學資源具有重要意義。

5.利用多媒體技術提高物理實驗教學的效率

利用數字化信息系統可以精確測量反作用力和作用力之間的關系，其反向、等大關系讓人看得一清二楚；利用攝像技術對實驗過程進行錄像可以讓學生觀察到實驗的瞬間現象，如礦泉水瓶里的水在完全失重的情況下不會流出的實驗錄像，從而有效提高物理實驗教學的效率，更有效的解決實驗教學難點；利用攝像頭可放大可見度低的實驗現象，因為可見度低會給實驗效果帶來嚴重影響，實驗現象或實驗數據無法讓全部同學看見，利用攝像頭就可以很好的解決這個問題。

6.及時評價，鞏固成果

實驗數據是對實驗定量分析的依據，是探索、驗證物理規律的第一手資料。在系統誤差一定的情況下，實驗數據處理得恰當與否，會直接影響偶然誤差的大小。學生記錄的實驗數據是否合理，直接反映出學生實驗課上的實驗操作是否正確。而學生對數據的處理，歸納和升華，可以反映出學生對知識點的掌握情況，和知識網絡構建情況。因此，學生實驗的數據測量和分析十分重要。教師要對這部分內容進行嚴格地檢查，并且，要將檢查的結果及時反饋給學生。教師在課堂不僅要教會學生怎樣正確測量和處理實驗數據，而且還在將學生不合理的作法找出來，并給予否定。

例如，有的學生，在實驗的過程中，操作錯誤，所得的數據無法得出正確操作實驗而得到的結論，但是，這位學生卻通過拼湊修改數據得出了由正確操作實驗而得到的結論。那么，教師要在課堂上把這種情況反饋給學生，并明確的告訴學生，這種作法是錯誤的。正確的做法應該是：由測得的真實數據進行分析。沒有得出預期的結論，應當分析實驗中出現了哪些原理上和操作上的問題。在評價學生的數據測量和處理時，端正學生對實驗數據處理的態度，引導學生在數據處理中，反思實驗的原理和操作，可以讓學生深入理解實驗，發展學生分析和解決問題的能力，并可以養成良好的習慣，提高學生的科學素養。

總而言之，實驗是學習物理知識的基礎，老師應該擺脫傳統的教學模式，采用開放性的實驗教學模式，提高學生學習物理的興趣及自信，培養學生基本實驗操作技能，發揮主觀能動性，使學生在實驗過程中由"被動"變為"主動"，激發學生對物理知識的求知欲望，提高物理實驗課的教學效率。