淺談物理實(shí)驗(yàn)如何攻克

李紫云

物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，物理學(xué)中許多重要的定律、概念和理論都是通過(guò)實(shí)驗(yàn)，并對(duì)大量的物理現(xiàn)象進(jìn)行分析、歸納、比較和綜合后總結(jié)出來(lái)的，因此實(shí)驗(yàn)相對(duì)來(lái)說(shuō)是物理學(xué)里面的基石。如何攻克學(xué)生的這一薄弱的環(huán)節(jié)是復(fù)習(xí)物理里面的重中之重。

一、注重對(duì)基本實(shí)驗(yàn)操作、方法和原理的掌握

近些年來(lái)的試題立意與定位均較好，一方面可以引導(dǎo)在教學(xué)和復(fù)習(xí)中重視實(shí)驗(yàn)的操作，另一方面要求實(shí)驗(yàn)的教學(xué)與復(fù)習(xí)，特別是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，不能只是簡(jiǎn)單地按課本的要求進(jìn)行重復(fù)性的操作，更應(yīng)理解實(shí)驗(yàn)的原理和方法。切合中學(xué)的教學(xué)實(shí)際，對(duì)中學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)與復(fù)習(xí)將起到良好的導(dǎo)向作用。注重對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法的理解和應(yīng)用，著重考查學(xué)生對(duì)基本實(shí)驗(yàn)方法和遷移靈活運(yùn)用能力，同時(shí)在其他題型中增加了以演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)為背景設(shè)計(jì)的試題。需要注意的是，現(xiàn)在的考試對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾橐笥兴岣摺Ｒ酝谝粋€(gè)實(shí)驗(yàn)題考查重點(diǎn)在于實(shí)驗(yàn)的操作和讀數(shù)，第二個(gè)實(shí)驗(yàn)題一般是課本中的重要學(xué)生實(shí)驗(yàn)的拓展或變式，主要考查電學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)能力，要求提高學(xué)生的動(dòng)手能力，及學(xué)生在掌握實(shí)驗(yàn)原理的基礎(chǔ)上，正確選擇測(cè)量器材和進(jìn)行誤差分析，這在能力上的要求進(jìn)一步提高。

二、繼續(xù)突出對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾椋瑘?jiān)持采用實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)試題

近年來(lái)考試的實(shí)驗(yàn)題已由側(cè)重于考查實(shí)驗(yàn)儀器的使用、基本操作等最基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ蛑鼈?cè)重于考查對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解、實(shí)驗(yàn)方法的靈活運(yùn)用等更高層次的能力要求轉(zhuǎn)變，要求考生運(yùn)用學(xué)過(guò)的實(shí)驗(yàn)原理和方法，選擇合適的儀器，設(shè)計(jì)出合理的測(cè)量電路去解決新的實(shí)驗(yàn)問(wèn)題，這些問(wèn)題來(lái)源于課本，但不再拘泥于課本上規(guī)定的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)試題與課本上完全相同的很少，基本上都對(duì)課本中原有的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改編。通過(guò)考查一些簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)來(lái)鑒別考生獨(dú)立解決新問(wèn)題的能力和知識(shí)的遷移能力，也體現(xiàn)了新的課程改革對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的要求，有利于引導(dǎo)中學(xué)物理教學(xué)重視基本實(shí)驗(yàn)、常規(guī)實(shí)驗(yàn)、變形實(shí)驗(yàn)，重視培養(yǎng)和提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰退刭|(zhì)。不僅要求考生掌握考綱所要求的基本實(shí)驗(yàn)和基本儀器的使用，還要求考生能夠靈活地運(yùn)用所學(xué)過(guò)的物理理論、實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)儀器去處理問(wèn)題。

實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾樵谖锢碇幸恢闭加邢喈?dāng)重要的地位，物理力圖通過(guò)在筆試的形式下考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ瑫r(shí)也希望通過(guò)考查一些簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)來(lái)鑒別學(xué)生獨(dú)立的解決新問(wèn)題的能力，“遷移”能力。物理實(shí)驗(yàn)試題從不同內(nèi)容、不同層次、不同能力要求來(lái)考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ΓD較好的區(qū)分和鑒別不同水平學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?shí)驗(yàn)試題的設(shè)計(jì)本著“來(lái)源于教材而不拘泥于教材”的原則，有利于引導(dǎo)中學(xué)物理教學(xué)重視基本實(shí)驗(yàn)、常規(guī)實(shí)驗(yàn)，注重培養(yǎng)和提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰退刭|(zhì)。因此，未來(lái)以實(shí)驗(yàn)考查估計(jì)將繼續(xù)突出實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾椋瑘?jiān)持采用實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)試題。同時(shí)要關(guān)注實(shí)驗(yàn)題一個(gè)新的變化即考查課本上所列的一些探究性實(shí)驗(yàn)，這正是新課程改革教材的特點(diǎn)，反映新課程探究的理念。

三、實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)的重點(diǎn)和基礎(chǔ)

1.基本儀器的使用

如：天平、彈簧秤、秒表、電流表、電壓表、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、螺旋測(cè)微器、游標(biāo)卡尺、多用電表等;還要求了解這些儀器的基本結(jié)構(gòu)，熟悉各主要部件的名稱，懂得工作（測(cè)量）原理，掌握合理的操作方法，更要會(huì)正確讀數(shù)，明確注意事項(xiàng)等。

2.實(shí)驗(yàn)操作訓(xùn)練

動(dòng)手操作是實(shí)驗(yàn)的核心，沒有操作過(guò)的實(shí)驗(yàn)即使是最簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)題也不一定會(huì)解答完整。電路連線類實(shí)驗(yàn)就屬于操作類實(shí)驗(yàn)，但電路連線題的錯(cuò)誤率歷年都很高，這說(shuō)明考生的實(shí)際操作能力亟待加強(qiáng)。把實(shí)際操作通過(guò)紙畫畫線不述出來(lái)也是一種能力，必須通過(guò)實(shí)驗(yàn)后的書面訓(xùn)練進(jìn)行強(qiáng)化。

3.一些處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的簡(jiǎn)單方法

如：列表法（把被測(cè)物理量分類列表表示出來(lái)）、平均值法（把待測(cè)物理量的若干次測(cè)量值相加后除以測(cè)量次數(shù)）、圖像法（把實(shí)驗(yàn)測(cè)得的量按自變量和因變量的函數(shù)關(guān)系在坐標(biāo)平面上用圖像直觀地顯示出來(lái)，然后連成平滑的曲線，畫出的圖像應(yīng)盡量穿過(guò)較多的點(diǎn)，避免畫成拆線形狀）等，通過(guò)數(shù)據(jù)處理，往往可以從一些表面上難以覺察的、似乎毫無(wú)聯(lián)系的數(shù)據(jù)中找出內(nèi)在的物理規(guī)律。

4.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的方法

實(shí)驗(yàn)題已從考課本實(shí)驗(yàn)向設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)方面進(jìn)行轉(zhuǎn)移，但實(shí)驗(yàn)的原理、方法仍是課本實(shí)驗(yàn)中所學(xué)過(guò)的，關(guān)鍵是將課本實(shí)驗(yàn)的原理、方法轉(zhuǎn)變?yōu)樽约旱脑O(shè)計(jì)能力，并能用來(lái)解決某些新情景下的實(shí)驗(yàn)問(wèn)題，以提高自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和分析能力。解決此類問(wèn)題的關(guān)鍵是由學(xué)過(guò)的物理學(xué)規(guī)律來(lái)確定實(shí)驗(yàn)原理;由實(shí)驗(yàn)原理來(lái)確定需測(cè)量的物理量;再據(jù)此選擇必要的測(cè)量?jī)x器、實(shí)驗(yàn)裝置、實(shí)驗(yàn)步驟等。只有做到理論聯(lián)系實(shí)際，把儀器的使用、原理的理解、知識(shí)的遷移、方法的應(yīng)用等與創(chuàng)新意識(shí)相結(jié)合才能正確地解決設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)問(wèn)題。正因?yàn)槿绱耍梢灶A(yù)測(cè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)題會(huì)繼續(xù)成為命題的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。

5.演示實(shí)驗(yàn)和課本中附加的小實(shí)驗(yàn)

已向演示實(shí)驗(yàn)和小實(shí)驗(yàn)拓展，如：自感現(xiàn)象、光電效應(yīng)等實(shí)驗(yàn)題都是演示實(shí)驗(yàn)，演示實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中有重要的示范作用，在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Ψ矫嬗兄豢商娲淖饔茫瑥?fù)習(xí)中要將所有演示實(shí)驗(yàn)的原理、方法、數(shù)據(jù)處理方法等弄清楚，全面提升實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

四、實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)的幾點(diǎn)建議

1.加強(qiáng)學(xué)生對(duì)基本儀器使用能力的培養(yǎng)

對(duì)各種基本的實(shí)驗(yàn)儀器要掌握其構(gòu)造原理、使用方法、選取量程、連線、讀數(shù)等。特別是讀數(shù)，要明確哪些基本實(shí)驗(yàn)儀器是需要估讀，哪些是不需要估讀。

2.加強(qiáng)學(xué)生實(shí)際操作訓(xùn)練

實(shí)物連線，實(shí)驗(yàn)步驟排序、糾錯(cuò)、補(bǔ)漏，實(shí)驗(yàn)誤差的排除、錯(cuò)誤的糾正等。這些都是實(shí)際作用的全真模擬，如果學(xué)生沒有動(dòng)手做過(guò)這些實(shí)驗(yàn)就不可能答好這些問(wèn)題。復(fù)習(xí)中，可開放學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室，讓學(xué)生重溫實(shí)驗(yàn)的實(shí)際操作。

3.加強(qiáng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析處理能力的訓(xùn)練

對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行正確的處理，從而得出正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，是實(shí)驗(yàn)全過(guò)程的一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。主要有三個(gè)方面。

（1）分析推理：（2）數(shù)據(jù)處理方法：（3）誤差分析。

實(shí)驗(yàn)方法及步驟、儀器的選擇、數(shù)據(jù)的處理等一切與實(shí)驗(yàn)有關(guān)問(wèn)題是從實(shí)驗(yàn)原理中派生出來(lái)，只要抓住實(shí)驗(yàn)的原理，理解實(shí)驗(yàn)原理和方法的確切含義、適用條件、許多問(wèn)題就會(huì)迎刃而解。