探析高中物理實驗教學現狀及改進策略

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高中物理實驗教學作為物理教學的基本手段，可以激發學生的興趣和求知欲，培養學生的實驗能力，促進學生掌握物理知識；幫助學生從理性物理知識向感性認識轉化，形成科學的思維方法。因此，在教學中，教師應重視使用實驗教學，突出實驗的程序性和規范性，教會學生控制實驗條件、收集和處理數據，利用數據解決問題。

一、高中物理實驗教學的現狀

高中物理涉及到的實驗包括學生實驗、課堂演示實驗、自制實驗、“做一做”小實驗以及以實驗為背景的“問題與練習”“課題研究”等。教材在編排上給每一個物理規律配有對應的一個或者幾個物理實驗。可見，高中物理實驗還是極其豐富的。然而，在高考壓力及課時緊張的情況下，多數教師往往不夠重視實驗教學。針對高中物理實驗教學現狀，筆者進行了以下分析。

1.習題實驗。現行考試制度對物理實驗的考核是筆試形式，因此，教學中學生會解答要比會做實驗更能拿高分。為了更有效地應對考試，教師最直接的做法就是在課堂上多講解實驗題。學生經過“題海戰術”訓練，確實也能應對這幾個實驗的考查。然而，遇到創新實驗題時，卻無從下手。因此，只要對實驗題稍加改編，就會難住那些不懂實驗原理，缺乏實際操作的學生。

2.視頻實驗。現代技術運用于課堂，對促進有效學習顯然有非常積極的效果。但一味地依賴多媒體，反而適得其反。如果所有的物理實驗都通過“視頻”“課件”“Flash動畫”等多媒體技術來展示其實驗過程和現象。對于學生來說，雖然也能了解實驗過程、現象及結論，但是他們沒有獲得基本經歷，缺乏實際操作。這樣的課堂也就失去了實驗的意義，達不到實驗教學的目的。

3.機械實驗。一般是教師先講解實驗目的和原理，介紹儀器，示范操作以及注意事項，然后學生依照現成的實驗步驟進行機械化操作，測量記錄數據，實驗就算完成了。而不需要學生思考實驗為什么要這樣做，怎樣去做，存在什么問題以及如何解決問題，把“探究性”實驗做成“驗證性”實驗。這樣做實驗，對于學生能力的培養沒有實際效果。

二、改進當前高中物理實驗教學現狀的若干策略

1.改進實驗現象呈現方式

(1)將演示實驗變為學生實驗。演示實驗是教師在課堂上示范，學生觀察現象，得出實驗結論。演示實驗能有效促進課堂效果，然而學生只能看、不能做，對某些感受還是不好體會。比如，對于“按重力的效果分解”實驗教學，教師可讓學生使用鉛筆進行實驗(如圖所示)，讓學生感受中指受拉力不斷增加的情況下，掌心和手指的受力情況，從而感受到力分解的效果及方向。

按重力的效果分解實驗

(2)選用生活中常見材料進行實驗。實驗材料取自生活，拉近學科與生活的距離，同時學生也可以動手反復實驗。比如，對于“自由落體運動”實驗教學，教師可以選擇一張紙巾和一枚硬幣同時在等高的位置釋放，觀察它們的下落情況；然后將紙巾揉成團，再次和硬幣在等高位置同時釋放，觀察實驗現象。不同形態的紙巾下落的情況不同，從而引發學生對影響落體運動快慢因素的思考。

(3)使用教具模型進行演示教學。比如，在“磁場、磁感線”教學中，為了使學生形成磁感線是立體的意識，多數教師使用三維動畫模擬磁體周圍磁感線的分布情況，用動態的視覺效果來達到教學目的。實驗室有現成的教具模型，筆者在教學中注意到這要比用動畫演示給學生造成的視覺沖擊要強烈得多。學生可以在課后觸摸磁場及磁感線，對磁場及磁感線并非存在于某個平面，而是存在于整個立體空間模型的認識更加深刻。

2.改進實驗數據處理方式

實驗數據處理，不僅是實驗教學的重要環節，更是學生必須掌握的實驗技能。當前常用實驗數據處理方法及技巧有算術平均值法、逐差法、列表法、圖解法等。比如，在“自由落體運動規律”實驗教學中，首先讓學生通過實驗及測量收集數據，得出規律；再利用Excel計算功能簡化數據處理。學生只需將測量獲得的數據分別代入相應的表格，即可直接獲得一條傾斜直線的v-t圖像，即說明其加速度是恒定的并可直接獲得。

3.開設多項實驗活動

在當前新課程改革背景下，選修課程已成為學生學習的樂土，我們可以開展讓學生制作一些簡單的實驗儀器，來感受實驗的魅力，如簡易電動機、水火箭等。同時，對于有興趣設計實驗解決問題的學生，教師可以讓其在課外時間分小組進行實驗活動。通過課內、課外的學生實驗，建立立體交叉體系的物理實驗教學模式。比如，筆者所在學校開發的校本選修課程《趣味物理實驗》，經過幾輪的實踐，逐步完善。通過該課程的學習，學生既鞏固了高中物理知識，又掌握了各實驗工具的使用方法，更重要的是培養了學生利用物理解決實際問題的能力。

4.開放實驗室

學生可以通過預約進入實驗室，在實驗教師的指導下，自主選擇實驗器材，自主設計實驗方案，規范使用工具，可以將學生實驗、演示實驗甚至習題上的實驗進行深入研究。特別是對于高三學生，讓他們再次進入實驗室動手做實驗感受一下，往往比做很多的實驗題目更有效。當前，教育部門也在積極倡導各中小學創建學科教室和創新實驗室。比如，筆者所在學校建成的“自制物理實驗中心”，配有齊全的工具和材料，給筆者所在學校師生提供了既能改進又能創作物理實驗的平臺，有效地提升了筆者所在學校的物理課堂教學效果。