如何提高中學物理實驗教學的有效性

胡鋒

【內容摘要】隨著課程改革的推進和教育主管部門對中學實驗教學的重視，無論是教師還是學生對實驗教學的重視程度都有顯著的提高，中學物理實驗教學的有效性也有明顯的提高，但也存在著許多亟待改進的地方。本文從中學物理實驗教學的現狀、如何提高中學物理實驗教學的有效性方面進行剖析，提出了一些好的做法，以期拋磚引玉。

【關鍵詞】物理實驗教學有效性

中學物理是一門以實驗為基礎的學科，物理實驗作為物理教學的基本手段，有其特殊的教學功能：為學生提供學習的感性材料、為驗證物理定律、探究物理規律提供過程，而且能夠提供科學的思維方法，加深對基本知識的認知程度，激發學生的求知欲，培養學生的觀察能力、實踐能力和創新能力，可以說物理實驗教學的有效性決定了物理教學的成敗。

一、中學物理實驗教學的現狀

1.教師的實驗觀念有待改進

調查發現從教學的角度出發93%的老師認為實驗課很有必要，但也有些教師的實驗觀念有待改進，認為目前中高考對實驗操作和實驗創新能力的考查不夠，所以認為“做實驗不如講實驗，講實驗不如背實驗”，指導學生分組實驗的積極性不高，夸大多媒體模擬實驗的功能，紙上談兵、急功近利。思想上不重視，行動上怕麻煩。忽略學生動手能力的培養，更不談創新意識和能力了。部分老師的實驗技能有待加強。

2.學生實驗的時間和空間有待拓寬

新教材增加了相當多的分組實驗和演示實驗，并且添加了許多課后小實驗、小制作，用來增加學生學習物理的積極性。但實際情況是學生只做幾個必做的分組實驗，再無緣進實驗，課后的小實驗、小制作并沒被重視和利用。更談不上從日常的生活現象探究一些物理規律了。部分老師為完成教學工作量把探究實驗改為驗證性實驗，探究實驗的功能被扼殺，學生實驗能力和科學態度無法培養，更不談創新能力了。對中學實驗進行創新改造的不多，學生的創新意識不強。

3.中學實驗軟件設備有待完善

近年來由于政府對教學的重視，中學實驗的硬件提高較為明顯。但實驗軟件特別是設備有待完善，調查中發現有67.9%的教師感覺學校實驗室設施儀器不能滿足學生實驗的需要，足見問題的嚴重性。

4.實驗教學的有效性有待提高

隨著教育主管部門對實驗教學的重視，物理教師對實驗的教學的重視程度明顯提高，但實驗教學的有效性不高，表現在：分組實驗學生參與度不高，教師“演戲”學生“依葫蘆畫瓢”的成分多，調查發現74.29%老師是這樣組織分組實驗的——教師先演示學生后模仿，沒有引導學生去觀察、思考、探究。為節省上課時間部分探究實驗被改為驗證實驗，提出問題、猜想與假設、設計實驗等環節被取消，學生的分析問題、解決問題的能力及各種動手能力無法得到培養。多數老師不能通過物理實驗使物理教學理論聯系實際，培養學生的學習興趣，激發其求知欲，引導他們熱愛科學。

二、如何提高中學物理實驗教學的有效性

提高中學物理實驗教學的有效性是一個系統性的工作，需要教育主管部門、學校、教師共同努力。作為一個一線的物理教師，如何提高中學物理實驗教學的有效性？

1.創設“參與式”演示實驗，增加演示實驗的可信度和學生參與的積極性，提高演示實驗的有效性。

傳統的演示實驗是“教師演，學生看”，學生是旁觀者、是觀眾，實驗的可信度不高，學生的積極性沒能得到很好的調動，“參與式”演示實驗是“教師導，學生演”，鼓勵學生積極參與和大膽體驗，既可增加實驗的可信度，又可以調動學生課堂參與的積極性。

例如：在講流體壓強與流速的關系時，有這樣一個實驗：用漏斗把一乒乓吹起（如下圖）。教師展示儀器，說明實驗目的，學生猜想實驗結果，絕大多數人認為乒乓很輕，可以吹起。教師特意在這些人中選擇幾個上臺吹（可以準備多組儀器），結果無一人吹起，這時老師分析不能吹起的原因——流速大的地方壓強小。“小伙伴”參與了，積極性就高了，可信度就高了。

還如在講自由落體一節時，教師拋出：輕的物體下落得快還是重的物體下落得快？

有的同學認為重的物體下落得快，有人反對，這時教師引導反對者設計實驗來推翻（實驗器材只有一張半A4紙），學生設計的實驗是把半張A4紙揉成團與一張A4紙同時同地下落，結果輕的物體下落得快。有的同學認為輕的物體下落得快，這時教師引導反對者設計實驗來推翻（實驗器材只有一張半A4紙），學生設計的實驗是把一張A4紙揉成團與半張A4紙同時同地下落，結果重的物體下落得快。最后師生共同分析出現這種現象的原因——空氣阻力的存在，這時教師引導學生利用現有實驗器材，設計實驗：一張A4紙和半張A4紙分別揉成大小相同的紙團，都減小空氣阻力的影響，同時同地下落，結果下落的快慢基本一致，學生思考了參與了，主體性積極性就有了。

2.培養學生的實驗技能，提高分組實驗教學有效性

（1）注重實驗的過程教學，引導大家掌握實驗各個環節，潛移默化地培養學生各項實驗技能。摒棄應試教育的講實驗的做法，引導學生真正掌握實驗的原理、操作過程、現象、結論。對于探究實驗要按探究實驗的七個步驟：提出問題、猜想與假設、設計實驗與制定計劃、進行實驗與收集數據、分析與論證、評估、交流與合作來逐條落實與完成，學生在完成這些環節的過程中，各種技能都得到了培養。

（2）培養學生正確安裝和調試儀器，正確連接電路的技能。正確安裝和調試儀器、正確連接電路是實驗能正常進行的保證，如：力學實驗中的滑輪組的組裝、彈簧測力計的校零、天平的調平;光學實驗中光具座上的儀器安裝，如何才能保證燭焰的像完整地呈現在光屏的中央;在電學實驗中，如何依照電路圖正確連接實物。連線時，要求學生斷開開關，按電流的流向依次連接電源、開關、用電器等，先電流表后電壓表，先串聯后并聯的原則。電路接通前，滑動變阻器的滑片應移到阻值最大的地方等。這種技能的培養，從開始老師先示范，學生后模仿，然后逐步提高到由老師講述方法及注意事項，由學生獨立安裝、調試，潛移默化地掌握這種技能。

（3）培養學生正確記錄實驗數據，并能進行簡單的數據處理，得出正確結論的能力。要培養學生這方面的技能，要求學生集中精力，按實驗步驟有條不紊地操作并準確得出數據，按實驗先后順序將數據記錄下來。讀數要及時，記錄要完整，包括有效數字及單位;然后老師引導學生對數據進行處理如對比分析、計算分析、圖像分析等，進一步得出實驗結論。

（4）培養學生分析誤差的能力。誤差分析是實驗教學的較高層次的要求，學生要進行誤差分析就必須對實驗原理、儀器的特性、操作過程等等有清晰的認識。實驗后，要求各組學生進行交流，讓大家找找實驗結果存在差異的原因，如實驗原理的不完善、儀器本身的缺陷、操作過程中的人為誤差，從而找出減少誤差的方法，如校準儀器、改進實驗原理、多次測量取平均值。經過誤差分析，學生的實驗能力會達到一個更高的層次。

（5）鼓勵創新，初步培養實驗的創新意識。創新是社會進步最大推動力，而實驗教學是培養學生創新意識的主陣地，實驗后鼓勵學生對實驗進行創新改造，如在探究不同物質的吸熱本領（比熱容）是否相同這一知識點，有同學如此改進：

很好地解決了相同時間保證吸熱相同的難題。類似的創新還有如沒有天平如何測質量，沒有量筒如何測體積，沒有電流表或電壓表如何測電阻。

提高中學物理實驗教學的有效性是一個系統性的工作，需要教育主管部門、學校、教師共同努力。對一線教師來說也是個漸進的過程，需要時間的積累和經驗的完善。但掌握正確的方法、堅持不斷地努力，提高中學物理實驗教學的有效性，也是指日可待的。

（作者單位：福建省廈門市集美區樂安中學）