高中物理實驗課教學的應用研究

劉義令

摘 要：教師要重視對學生獨立設計實驗能力的培養，要鼓勵、督促每個學生親自動手操作，從而使他們親自品嘗到實驗勞動的樂趣，增強自尊心和自信心。

關鍵詞：實驗設計、發現問題、解決問題、繼續探究

一、組織學生做好每一個實驗：

按照實驗的目的以及實驗中對思維和技能的要求不同，可將學生實驗分為測量性實驗、驗證性實驗、探索性實驗和應用性實驗。其中，探索性實驗對思維活動水平要求較高，有利于發展學生的知識遷移能力和創造性思維能力，也有利于學生掌握物理學科的研究方法，培養學生對物理學的興趣。因此，有些教師就主張在學生實驗中改驗證性實驗為探索性實驗。我認為這種做法實有不妥：探索性實驗固然利于創新能力的培養，而測量性實驗、驗證性實驗方面的能力對創新能力的培養同樣是不可缺的，試想如果沒有第谷的精確觀測，又談何有開普勒的行星運動定律？同樣，若離開吳建雄等人的實驗驗證，楊振寧、李政道的宇稱不守恒又何能由“假說”變成真理？因此，無論是讓學生動手操作何種類型的實驗，都可以通過規律性知識的驗證、探索和運用達到提高實驗技能和實踐能力的目的。搞好實驗教學不在于更改實驗的類型，而是應該以物理課程標準所規定的學生實驗為依托，認真組織學生做好每個實驗，達到增長知識、發展智力、培養能力的目的。

二、讓學生動手設計：

在實驗教學中，指導學生進行實驗的設計能有效調動學生動手和動腦的積極性，有利于拓寬學生的思路和視野，從而培養學生的發散性思維能力以及創新精神和創新能力。因此，在實驗教學中，我們要重視對學生獨立設計實驗能力的培養。

在探索性、設計性實驗中可以要求學生進行實驗設計，在測量性、驗證性實驗中同樣可以要求也應該要求學生進行實驗設計。探索性、設計性、研究性實驗一般只給出目標要求而沒有給出達到目標的具體方法步驟，因此，做此類實驗學生必須在明確目的之后首先進行實驗設計，才可能把實驗進行下去。但中學物理實驗中，大部分學生實驗是驗證性、測量性實驗，書中大都給出了明確的實驗原理以及方法步驟，學生有章可循，只要“照方抓藥”同樣可以完成實驗操作，但學生在這種被動的機械的實驗中很少動腦，實驗后收獲不大。因此 ，在這種情況下，更應該注重學生在實驗前的設計。實驗前可以要求學生在預習實驗之后，獨立或小組合作設計出與書中所給實驗方案不同的實驗方案，然后對比各個不同的方案并從中選擇最佳方案或體會教材所給方案的巧妙與合理，從而最終選擇教材所給方案進行實驗，把自己設計的方案留待實驗課后繼續探討。

實驗設計的思路與過程一般是：明確實驗的目的 → ?分析實驗原理 → 根據實驗原理設計多種實驗方案 → 對方案進行可行性分析，篩選確定最佳實驗方案。

三、讓學生在獨立操作中發現問題、解決問題：

在學生自行設計了實驗方案，明確了實驗方法步驟之后，要鼓勵、督促每個學生親自動手操作，從而使他們親自品嘗到實驗勞動的樂趣，增強自尊心和自信心，克服懶惰和依賴思想，同時使他們的實驗操作技能得到提高。

在實驗過程中，可能會出現各種各樣的問題，有些是操作上的，有些是技巧上的，也可能有些是實驗儀器及原理上的，對這些問題，應鼓勵學生通過獨立思考或小組討論自行解決，在必要的時候，老師給予啟發或指導，但絕不可以包辦，這樣，學生通過自身的手腦并用，體會特別深刻，從而探究能力得到提高。

例如：在驗證牛頓第二定律的實驗中（圖1），得到a與F的關系圖線如（圖2）所示，分析其中原因發現：本實驗中近似認為繩中的拉力F等于砂與砂桶的總重力，要滿足這一近似，必須滿足砂與砂桶的總質量遠遠小于小車的質量，找出原因之后，在小車上加砝碼，使小車有較大的質量，從而使問題得到解決。

四、實驗之后，鼓勵學生繼續探究：

在實驗的過程中，可能會發現一些新的問題，若在實驗課上沒有得到解決，且這些問題又有繼續探究的必要，應鼓勵學生在課下繼續探究。實驗前，學生所設計的實驗方案大多不止一個，進行分析對比之后，一般只選擇其中一個最佳方案在實驗課上進行實驗，對那些沒有機會付諸實施的方案，在課下應開放實驗室，給學生創造一個繼續實驗探究的機會，讓學生親自檢驗一下自己所設計的方案的可行性及優缺點。

參考文獻

[1]、《中學物理實驗教學實踐與研究》林桐綽 教育科學出版社 1981.12

[2]、《普通物理實驗專題研究》 華師物理系內容教材 ?2001.9