活水引來 潤物無聲
——淺談高中物理實驗教學(xué)

戴 琳

(江蘇省蘇州市昆山市第一中學(xué) 215300)

物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，實驗教學(xué)貫穿于整個教學(xué)過程中，初中物理的特點多以生活為模型呈現(xiàn)知識，定性了解物理規(guī)律，多單因素影響因果邏輯關(guān)系；高中物理是以抽象模型為載體呈現(xiàn)知識，多定量求解物理問題，涉及多因素的復(fù)雜邏輯關(guān)系，高中物理教學(xué)比初中物理教學(xué)更難.扎實的實驗教學(xué)是建立物理概念、形成物理規(guī)律、提高物理教學(xué)質(zhì)量的重要保障.物理實驗可以使學(xué)生具備以下幾點能力：

一、物理實驗教學(xué)可以發(fā)展學(xué)生的觀察能力

對于物理實驗，教師必須教給學(xué)生科學(xué)的觀察方法，因為學(xué)生在開始實驗時，往往只憑自身的興趣和愛好，觀察時注意力不集中，目標(biāo)不明確，分不清重點，許多自然、實驗現(xiàn)象稍縱即逝.例如，奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁場，若不是對放在通電直導(dǎo)線下的小磁針的偏轉(zhuǎn)的仔細(xì)觀察，就無法發(fā)現(xiàn)電磁之間的聯(lián)系，當(dāng)今社會也根本無法發(fā)展至此.只有認(rèn)真、仔細(xì)地觀察，才能捕捉到所要觀察的現(xiàn)象，才能發(fā)現(xiàn)細(xì)微的變化和隱蔽的特點.在實驗過程中，同時應(yīng)要求學(xué)生尊重客觀事實，做到嚴(yán)格把實驗事實和對實驗理論的理解區(qū)別開來，如實記錄實驗中觀察到的各種實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù).在必修2中，《驗證機(jī)械能守恒定律》中，利用自由落體來實驗驗證，考慮其他諸多不可克服的自然因素的影響，物體并不能完全做自由落體運(yùn)動，所以實驗測出物體增加的動能ΔΕk值均略小于物體減少的重力勢能ΔΕp，而不是理論值ΔΕK=ΔΕp，如果實驗中不能準(zhǔn)確記錄實驗數(shù)據(jù)，那“略小”這個結(jié)論必定得不到，也就無法進(jìn)行接下來的誤差分析、反思.

二、物理實驗教學(xué)可以增強(qiáng)學(xué)生的操作能力

物理實驗過程其實是學(xué)生經(jīng)歷操作、觀察、處理、分析等一系列的過程.為了進(jìn)行正確的實驗活動，學(xué)生必須掌握實驗儀器的選擇、連接，調(diào)整，確定實驗步驟，處理實驗數(shù)據(jù)等.在必修1中，對于打點計時器的使用，是先打點還是先釋放物體，在不同的研究問題中操作并不相同；選修3-1中滑動變阻器是限流還是分壓；電表內(nèi)外接法、量程的選擇；多用電表的使用；連接電路時，滑動變阻器滑片應(yīng)放置的位置，斷開電路時應(yīng)先斷開哪個接線柱才能保證回路的安全等等，無一不是學(xué)生思維、操作能力、探索發(fā)現(xiàn)精神、團(tuán)隊合作精神的集中體現(xiàn).高中實驗應(yīng)要求每個人都要參與進(jìn)來，都要有操作機(jī)會，放手讓學(xué)生去“玩”、去發(fā)現(xiàn)、去思考，教師給予適當(dāng)?shù)奶崾?對于演示實驗，雖說是教師的單個行為，也可以讓學(xué)生在老師指導(dǎo)下操作，無論演示和分組實驗，如果能真正有效地實施，必然能讓學(xué)生親自動手動腦、提高操作能力的同時大大地能增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，興趣是最好的老師，枯燥抽象的高中物理也不再是學(xué)生一道難以跨越的門檻.

三、物理實驗教學(xué)可以培養(yǎng)學(xué)生多元化思維能力

實驗過程中，問題懸而未決，但又急于解決，這樣的狀態(tài)會促使學(xué)生排除一切外界干擾、積極主動地探究問題，包括不斷地研究實驗原理、改善實驗環(huán)節(jié)，選擇實驗儀器，改進(jìn)實驗方法，找到減小誤差的最有效的方法.分析過程雖然會占用一定的時間，但學(xué)生在思考、分析、設(shè)計、否定、再思考、再設(shè)計、再評估的過程中，可以使思維由單向變?yōu)槎嘞?長此以往，學(xué)生可以尋找到一套適合自己的物理思維方法，勇于探究、創(chuàng)造和追求真理的科學(xué)精神得以激發(fā).

實驗教學(xué)至關(guān)重要，同時必須注意以下幾點：

1.實驗必須教學(xué)相長

在物理課堂教學(xué)中，教師應(yīng)有目的的多加訓(xùn)練和培養(yǎng)，包括實驗原理如何得出，實驗觀察步驟、觀察重點的確定以及數(shù)據(jù)的記錄.例如，在用打點計時器“驗證機(jī)械能守恒定律”時，教師可以設(shè)計以下方案，實驗原理是什么？選擇哪些必須的實驗器材？怎樣操作打點計時器，才能正確打點？打出的多條紙帶，應(yīng)如何選取？必須從打點計時器打的第一個點開始驗證嗎？如何記錄、處理實驗數(shù)據(jù)才能得到我們所需物理量？通過這些問題的給出，學(xué)生能有序思考，不僅能加深學(xué)生對自由落體、機(jī)械能守恒條件的理解，也培養(yǎng)了他們嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度.

2.實驗必須規(guī)范操作

正確規(guī)范的操作不僅是實驗成功和安全的需要，也是培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成良好的實驗習(xí)慣和實驗技能的保證.實驗前，教師應(yīng)規(guī)范指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實驗準(zhǔn)備，熟悉各類器材的構(gòu)造、用法、誤差分析，嚴(yán)格按照實驗步驟實驗，正確觀察、測量和記錄，養(yǎng)成良好的實驗習(xí)慣和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)，教師不能一味填鴨式地教學(xué)生這樣或那樣操作，應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生主動探索、分析弊端，合理改進(jìn)，實驗結(jié)束后提醒學(xué)生正確收拾實驗器材，歸納總結(jié)分析和反思.在實驗過程中，或多或少學(xué)生都要碰到些棘手的問題，比如故障或錯誤，當(dāng)碰到問題時，學(xué)生往往表現(xiàn)出急躁、不安、厭惡的情緒.這時，教師應(yīng)教育學(xué)生有耐心，共同分析及時指導(dǎo)他們排除故障的方法.

3.實驗必須要循序漸進(jìn)

物理實驗操作能力的培養(yǎng)，需要分階段循序漸進(jìn)地進(jìn)行.例如，電學(xué)實驗中，《伏安法測待測電阻的阻值》初中對電流表只要求外接，對滑動變阻器只要求限流接法而在高中為了減小實驗誤差，電流表不僅要考慮內(nèi)外接法，滑動變阻器還有分壓、限流之分，對電流表、電壓表、電源的選取更是要依據(jù)實際情況而定，若遇器材不全，還要考慮改裝實驗器材，而高中此類實驗的教學(xué)也不能一口氣在高二新授課的時候全盤托出，學(xué)生心理上的畏難情緒會對實驗教學(xué)和物理教學(xué)都不利.

4.實驗必須事實求是

實驗數(shù)據(jù)的分析和處理既繁瑣又復(fù)雜，必須要尊重實驗結(jié)果，讓數(shù)據(jù)說話，實事求是.應(yīng)要求學(xué)生仔細(xì)撰寫實驗報告，對實驗結(jié)果認(rèn)真分析處理，堅決不能杜撰數(shù)據(jù)、改或抄襲結(jié)果，弄虛作假.

5.實驗必須注重綜合能力的提升

要進(jìn)一步提高學(xué)生的綜合能力，還必須有目的、有準(zhǔn)備的進(jìn)行一些設(shè)計性實驗的訓(xùn)練.根據(jù)實驗?zāi)康模绾瓮怀鲋攸c，哪些地方祥講、略講、不講，教師必須心中有數(shù)；根據(jù)學(xué)生實際操作情況，及時引導(dǎo)，糾正錯誤操作，加深印象，提升學(xué)生的綜合素養(yǎng).

物理離不開生活，高中物理學(xué)習(xí)離不開實驗，實驗教學(xué)應(yīng)本著教學(xué)相長、規(guī)范操作、循序漸進(jìn)、實事求是的原則在實踐活動中充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，最大限度地調(diào)動學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，活水引來，潤物無聲，學(xué)生的全面發(fā)展和素質(zhì)提高必將指日可待.