物理實驗教學優化

李龍元

當前高中物理課堂實驗教學存在的不足，學生缺少自主實驗的機會，教師若能在課堂中有效組織學生進行物理實驗，不僅能激發學生的學習興趣，還能幫助學生加深對物理理論知識的理解。然而，當前物理實驗教學的實際情況是學生缺少自主實驗的機會。一方面，教師很少開展物理實驗教學，因此常常出現大部分學生雖然物理成績優秀但實際物理實驗操作能力很低的情況。另一方面，由于學生受“應試教育”影響嚴重，只注重通過學習理論知識和完成課后練習的方式提高物理成績，而把物理實驗當成可有可無的學習手段。

當前，大部分高中物理教師教學缺乏創新，一方面體現在物理教案的設計上，一部分教師的教案已經是使用很多年的舊教案，千篇一律，毫無創新，導致學生學習興致不高。另一方面體現在物理實驗教學的開展上，一部分教師盡管在課堂上開展了實驗教學，但只是應付了事。教師把實驗的具體步驟羅列在黑板上后，讓學生自己實驗，雖然學生能按部就班地完成實驗，卻不理解其中的實驗原理。

教師在進行物理實驗教學時，要根據學生的實際情況，聯系課本理論知識，設計豐富有趣的物理課堂實驗導入。由于物理實驗教學本身具有生動、真實的特點，教師可以抓住這一特點進行實驗教學導入，通過情境導入法、提問導入法等方法導入課堂實驗教學，提高學生學習興趣。如進行驗證機械能守恒定律的實驗教學時，教師可以通過情境導入法導入實驗課堂。教師用鉛球做一個大擺球，將大擺球懸掛在教室的天花板上，讓它擺動起來，教師站在擺球的起始位置，可擺球擺動時卻不會碰到教師的鼻尖。學生在這樣的情境導入下，學習興趣得到大幅度提高，大部分學生會對擺球擺動時不會碰到教師鼻子的原因產生好奇，進一步激發對能量守恒知識的求知欲望。

在物理實驗教學中，僅依靠教師為學生進行實驗演示是遠遠不夠的，學生只是觀看實驗演示，沒有自己動手完成實驗操作，往往容易出現過目就忘的情況。針對這一情況，教師應該盡可能為學生創建自主實驗的平臺，使學生通過親自動手完成實驗加深對物理理論知識的印象。

物理學是一門以實驗為基礎的自然科學，我們對事物的認識都是建立在實驗結果之上，尊重事實，實事求是。物理實驗是物理教學中的一項重要內容，是培養學生觀察能力、分析能力和動手實踐的一個重要途徑，也是學生理解物理知識并領悟其過程和方法的有效手段。因此，任何演示實驗，學生動手實驗都不能用物理課件來替代，多媒體課件無論做得多么逼真，畢竟只是物理現象的模擬，缺乏真實性、可信性，但有的物理實驗中有無形的物理事實，如：場（重力場、電場、磁場）無法直接看到，許多物理量的變化，如：磁通量、電場強度、磁感應強度等也不能直接觀察到。而需要學生發揮想象能力去理解，這就使學生在學習物理中遇到了很大困難，而我們借助多媒體課件化無形為有形恰好能夠彌補這些缺陷，利用多媒體課件模擬展現在物理實驗中看不到的電場、磁場的分布、磁通量的變化，幫助學生更好地理解有關的物理規律，可以彌補其抽象思維之不足。

此外，還有各種能量的變化、動量的變化、速度的變化等等無形的物理量在進行了實驗設計完成之后，再進行多媒體課件的展示，化無形為有形，給出生動形象的畫面可以幫助學生直觀地理解相關的抽象的物理過程，以彌補實驗過程中存在的缺陷。

變靜態為動態 彌補過程變化之不足

在高中物理教學中，學生最感困難的就是動態變化過程，許多物理量因外界條件變化而同時發生變化，這些物理量如何變化，它們的相互依存關系如何，而對這類問題物理教學過程通常采用的方法，除教師用實驗方法幫助理解外，就是教師作出靜態圖進行分析，這樣需要學生有很強的想象能力，如果想象不出就無法理解物理過程，而有些學生往往因缺乏良好的想象力，在這樣的問題上容易形成思維障礙，從而使這類問題成為學生學習的一大難點，為此，利用多媒體課件就能很好地變靜態為動態，學生就能很好地理解整個的物理變化過程，這樣，多媒體物理課件就很好地彌補了無法用動態變化實驗過程進行教學之不足。

此外，一些作用過程可見度小或作用時間很短不易觀察的物理實驗，以及受實驗條件限制，或具有危險性的實驗，都可以用多媒體課件進行展示，以彌補僅靠想象而進行思維推理之缺陷，讓學生直觀形象地觀察到這類物理現象。

轉不真為仿真，彌補實驗條件之不足

在研究物理問題的實驗中我們總是在實際環境中進行的，總是受到各種環境因素的影響和干擾，因此高中階段的物理實驗總是在特定的條件下通過控制變量法等等完成的，也正是這樣的原因，物理實驗能很好地培養鍛煉學生的各種綜合能力，但在完成實際實驗后，再進行仿真物理實驗能進一步地虛擬出各種情況下的物理情景，讓學生進一步地理解和體會研究物理問題的過程與方法.

計算機仿真是現代科學研究中的一種先進方法，例如：模擬核試驗、計算機模擬氣象變化、模擬導彈運行軌跡、模擬橋梁受力情況等等。合理使用這類計算機仿真實驗，不僅使學生加深了認識，突破了教學難點，而且讓學生初步學會了一種真正的科學研究方法。

現在市面上出現了一種“仿真物理實驗室”軟件，使用計算機虛擬技術，創設出一個探索物理現象和物理規律的虛擬環境。使學生在這個虛擬環境中，可以按照自己的想法去探索研究物理現象和物理規律，達到讓學生通過自主探究，“發現”和總結出物理規律的教學目的。

虛擬物理實驗環境可以提供一個實驗器具比較完備的綜合性實驗環境，可以設定各種研究對象和實驗環境。學生通過這個虛擬物理實驗環境可以模擬物理實驗過程。教學中，可以讓學生自己先創設出一個合適的物理模型，然后按照這個模型的要求設定實驗環境及有關參數，創建出所需的實驗。

總而言之，當前高中物理課堂實驗教學還存在許多不足，主要體現在對物理課堂實驗教學的重視不足、學生缺少自主實驗的機會及物理課堂實驗教學缺乏創新等方面?；谛抡n標對高中物理教學的要求和物理學科實驗教學的重要性，教師應該設計高效的物理課堂實驗導入環節，為學生提供自主實驗平臺，并且充分發揮教學多媒體的實驗演示作用，讓學生認識到物理學習的重要性，進一步激發學生學習物理的興趣，使學生在“活學活用”的過程中感受到物理的魅力。

（作者單位：云南省騰沖市第三中學）