實驗在中學物理教學中的作用分析

羅淑亞

摘要： 物理是一門以觀察和實驗為基礎的自然學科，物理實驗是教學內容的一個重要組成部分，同時也是物理研究的重要方法，實驗在物理學科教學中的作用不言而喻。一方面可以激發學生學習物理的興趣和求知欲；另一方面可促進學生學習方法的改進和創新能力的提升。更為重要的是物理實驗對于基本概念和理論的建立有著不可替代的作用。本文淺析物理實驗教學的作用，說明中學物理實驗教學的重要性；同時指出目前中學物理實驗教學存在的種種問題，并提出一些可行的建議。

關鍵詞：中學物理；實驗；教學

一、中學開展物理實驗活動的意義和必要性

（1）實驗是驗證物理規律是否正確的重要方式，所有的物理概念、定律和理論都是在物理實驗基礎上建立起來的；同時，實驗也是物理學科重要的教學方式方法。中學物理實驗課程設置的主要目的是激發學生學習興趣和求知欲，提升學生學科核心素養，有利于培養洞察力和思維能力。同時能使學生切實掌握基本物理實驗技能和基礎的物理知識，提高學生探究創新能力，養成嚴謹、客觀，實事求是的科學素養，對今后的物理學習會起到促進作用。中學階段重視物理實驗教學，有助于培養學生用辯證的觀點看待事物、問題，讓學生領會科學的思維方式，提升綜合素質。因此，中學物理教學必須以實驗課程貫穿始終，這是由實驗的特點在物理教學中起到的作用決定的。

（2）著名物理學家楊振寧曾對比中、美兩國學生后指出：“中國學生學習刻苦，基礎知識扎實，善于思考，但普遍動手能力差，不善于提出問題”。大量信息表明：我國基礎教育階段忽視了學生綜合素質的培養。加強物理實驗教學力度，提高學生動手能力和觀察能力，一方面有利于學生加強概念的理解和鞏固所學知識，另一方面，有助于培養學生的創新實踐能力，激發學習興趣。對于物理學科的學習，要想準確的形成物理概念，正確的認識物理規律，首先要具備一定的感性認識，而物理實驗能提供獲得感性認識的環境。無論是從物理教學目的、任務及學科特點，實驗課程對素質教育，培養創造性人才都是極為重要的。

（3）識別與應用實驗儀器能力是學生順利實驗的保證，有利于今后學習和工作能力的培養，現代生活各種測量工具都需要有一定的操作基礎。讓學生了解實驗步驟，儀器的安裝順序及日常保養維護、使用條件等。尤其是中學時代剛接觸物理實驗儀器時，教師應注重這方面能力的培養，比如天平、溫度計、游標卡尺、電流表、電壓表、多用電表、電阻箱的使用方法及儀器的示數范圍，掌握基本儀器的特征，如：電阻、滑動變阻器、電池、蓄電池、電容、電感等。只有掌握這些方法才能保證精確的測到實驗數據，同時能保證儀器的安全使用。

（4）對實驗現象和結果的觀察分析有助于學生實驗能力的培養。學生細心觀察實驗現象的專注性和分析能力是實驗過程逐漸培養起來的。在向學生演示實驗步驟時，操作要規范，敘述準確簡潔，教師有目的性的提出問題引導學生分析歸納得出結論。例如：在觀察水實驗時，明確提出觀察目標：加熱時杯底杯壁出現的氣泡在沸騰前是怎樣變化的？沸騰時氣泡怎樣變化？水溫在沸騰時水溫會不會繼續增加？引導學生有序有目的的觀察實驗現象。由于溫度計測量受大氣壓對水的沸點的影響，實際測量結果可能不是100°C，需要學生實事求是的記錄測量結果，培養正確記錄實驗結果的好習慣。一些實驗現象稍縱即逝，只有通過細致的觀察才能發現微小的變化，促使學生手、眼、腦并用，將觀察和思維結合起來。

（5）通過物理實驗課可提高學生的實驗操作能力，對他們今后的學習工作有積極作用。實際生活中，家用電路的設計安裝，各種物體質量的稱量，都需要有一定的物理基礎。新的課程改革已推廣多年，根據“從生活走向物理，從物理走向社會”這一課程理念，實驗教學如何提高學生動手和觀察能力以及形成良好的科學素養是新課改中的關鍵一步，因此，新課標把學生的實驗操作能力作為評定素質教育一個重要的指標。物理實驗是一個操作的過程，在實驗課上，學生分成小組協作實驗，所有人都有親自動手操作的機會；在課下，課外物理實驗更是能將學生的創作能力發揮的淋漓精致，可以讓學生自制天平、彈簧測力計等簡單的測量儀器來測量質量、力等等，最終把打開知識大門的“金鑰匙”教給學生。

（6）過去的物理實驗教材不夠靈活，學生能做的工作很少，實驗步驟嚴格規定且詳細分條陳述，結論已知，學生能做的僅剩下按部就班的操作、記錄數據，整體方案教材都有詳細說明，顯然，這樣不利于培養學生獨立思考能力，嚴重影響了學生對知識的理解和掌握，沒有發揮出實驗課程在素質教育中的作用。因此，教師應該改變自己的教學方法，將物理學科的教學由原本的“重理論輕實踐”過渡到“理論與實踐并駕齊驅”。學生有理論知識做基礎，在教師的指導下，進行必要的物理實驗，在實踐中不斷總結知識，深化對知識的理解，從而就可以在學生理解知識的基礎上，對知識進行系統的分類。教師可以讓學生自主設計多種設計方案，寫出具體的實驗方案及每一步驟在實驗中起到的作用，最后綜合評價，挑選出最優實驗方案。完成實驗后，要讓學生養成正儀器歸位的習慣，同時培養學生對數據的處理能力，對整理好的表格數據或圖像等進行客觀的分析。例如：在“探究熔化和凝固的實驗”時，學生將測得的溫度記錄在表格中，然后以時間為橫坐標，溫度為縱坐標描繪出溫度隨時間變化的圖像。根據圖表中的數據變化，總結出物質熔化與凝固的特點。

二、目前中學物理實驗教學存在的問題

實驗教學是物理教學的重要組成部分，現階段，中學開展物理實驗存在許多問題，主要表現在：一是受實驗教學條件所限制，沒有實驗室或者儀器太陳舊，破損嚴重，導致實驗課程無法正常的開展；二是目前中學物理教學實驗基礎不夠穩固，實驗課在部分學校并未得到重視，普遍存在“重理論，輕實驗”問題；三是受“應試教育”的影響，將實驗模式化，實驗教學方法單一，致使學生在實驗課上走了形式。

（一）實驗教學條件的限制

現階段仍有很多學校沒有專門的物理實驗室，部分學校的實驗儀器陳舊、缺乏必要的實驗設施，損耗的儀器得不到及時的補充，與新教材對實驗課程的硬件需求不匹配。新課改實施后，一些原本僅要求演示的實驗調整成探究實驗，例如“平面鏡成像特點”已變為探究實驗。實驗設施的老化、破損導致許多學校跟不上新課改的步伐，學生沒有動手實驗的機會。

（二）教師方面原因

實驗教學有效地開展離不開物理教師，但部分教師深受傳統教育模式影響，觀念陳舊，思想跟不上時代潮流，并未意識到實驗教學的意義。具體表現在以下幾個方面：

（1）因升學考試中并未將實驗考核作為成績指標，造成一些教師對實驗教學不夠重視，不能從長遠角度考慮人才的培養，不愿備課，經常性的將實驗課的探究部分私自改為演示內容，將實驗習題化。更有一些教師把物理實驗課當做學生放松的課程，并未持有嚴謹治學的態度，課上拖沓隨意，對學生要求不高。

（2）許多物理現象在我們平時生活中很常見，如“水沸騰實驗”，學生經常能接觸到，教師一般會草草了事，上課時大體講一下實驗現象，不愿讓學生通過實驗直接體驗。

（3）有些實驗備課時間長，需要耗費較大精力，不愿多花時間備課；缺少專門的物理實驗研究員，教師要親自做幾遍實驗，負擔太重，可能會影響教學進度。日常考試不考察學生實際操作能力，只會設計常用的實驗結論，不會影響學生卷面成績，這也是原因之一。

（4）隨著科技的發展進步，很多教師學會使用多媒體教學。誠然，多媒體教學很大程度上豐富了傳統教學模式，消除課堂上學生易產生的疲勞感和厭倦感。但在物理實驗課上，多媒體教學往往喧賓奪主，通過視頻播放實驗過程，丟棄了實驗教學。

例如：有的學校物理教師的專業水平不高，在思想上對實驗教學不夠重視，不愿鉆研實驗教學方法。更有甚者，實驗教學以講代做，“黑板實驗”現象屢有發生。

（三）學生方面原因

有些學生并沒有重視實驗教學課程，在實驗課上戲謔打鬧時有發生，在實驗中不遵守規則秩序，損壞實驗儀器；另有部分同學認為實驗課是浪費時間，考試又不考，隨便應付差事，缺乏主觀能動性。

（四）教學時間的影響

隨著中學物理教學新課改的推進，加強物理實驗教學是提高物理教學質量的有效途徑，有助于提高學生邏輯思維能力。但目前初中一節課時間為45分鐘，物理一周只有23堂課。從物理教材內容來看，遠不及數學、英語、語文三門課程，但在實際教學過程中要完成教材安排的內容需要花費不少時間。“探究凸透鏡成像規律”、“探究平面鏡成像特點”等重要的探究實驗，至少需要兩個課時才能完成，但初中沒有物理兩節課的練堂，勢必斷開實驗，沒有深入的思考，達不到探究效果。

（五）教育工作質量評價制度不合理

應試教育遺留下的問題仍然突出，許多教師未從爭取高分的思想中解脫出來。許多地區中考仍以升學率為重要指標來判定學校的教學水平，素質教育成一紙空談。相比之下，單一的考試形式并未涉及實驗操作能力的考察，實驗課程所處地位低，傳統教育思想一定程度上影響著實驗教學的開展。

三、中學物理實驗教學改進建議

（一）加大投入、改善實驗教學條件

（1）完善各項制度，保障實驗課程正常開展。學校應從教育經費劃撥出一定資金專用于實驗教學，保證專款專用，及時補充損耗儀器，建立實驗教學質量評估體系，制定相應的監管體系，確保實驗教學不走形式。

（2）加強物理教師專業學習。教師應定期參加培訓，提升實驗教學能力。教師應做好備課工作，教師務必為學生學習活動做好充足的知識儲備。

（二）改革考試制度，提高物理實驗課程地位

從幾年的中考試題中不難看出，雖然加大了對實驗的考察力度，但考查的知識點仍是認知領域的筆試考核，并未考察學生實驗操作能力，考察內容過于單一。

（1）考試內容狹窄且公開，考試之前學生就知道題目，按照實驗指導書背下步驟，導致實驗考查失去意義

（2）考查評分流于形式。實驗考試時，一名教師同時監考幾名學生，教師無法細致的觀察每一位學生的操作，只能根據結論正確與否來評定實驗成績。

以上兩點問題是普遍存在的，試想，如果將實驗操作考試納入中考的有機組成部分，從出題到監考再到最后的評分都遵守公平、公正的原則，整個考試流程做到保密、科學、規范，定會引起教師和學生的重視。

（三）轉變教師教學掛念

想要改變實驗教學現狀，轉變觀念是關鍵。新課標明確規定，“它是以提高全體學生的科學素養、促進學生的全面發展為主要目標的自然科學基礎課程”。教師心中應時刻謹記新課標的指導，把實驗教學與學生綜合素質的培養聯系起來。不能急于求成，要著眼未來。

四、結語

踐行教育改革任重道遠，尤其是實驗教學課程更是如此。教育改革下，對教育工作者提出了新的要求，除了加強自身的業務能力，必須還要轉變思想，以提高學生綜合能力為最終導向，重新調動起學生自主學習動力，激發學習興趣；注重現代化教育方法、方式的改變，有計劃、有步驟地提升學生科學素養，緊跟時代潮流，培養現代化創新人才。

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