談新課程下高中物理實驗的教學

引言

新課標指出高中物理課程應促進學生自主學習，讓學生積極參與、樂于探究、勇于實驗、勤于思考。通過多樣的

教學方式，幫助學生學習物理知識和技能，培養(yǎng)其科學探究能力，使其逐步形成科學態(tài)度和科學精神。因此，高中物理實驗教學迫切需要改革。探究性實驗由于其重視過程和方法，有利于提高學生發(fā)現問題、解決問題的能力，培養(yǎng)與他人合作的精神，養(yǎng)成實事求是的科學態(tài)度，有利于學生創(chuàng)新能力的提高和主體性的發(fā)揮。強調通過實驗探究提高學生的科學素養(yǎng)，已成為當前實驗教學改革的主要方向。

一、高中物理課程標準實驗部分相對原高中物理教學大綱的轉變

1.“物理實驗”的提法的轉變

高中物理課程標準將“物理實驗”的提法變?yōu)椤拔锢韺嶒炁c科學探究”，使物理實驗有了更寬廣的含義。它包含了從提出問題、設計實驗，到收集、處理、分析數據，形成實驗結論和進行表達交流等一系列過程。物理實驗和科學探究不僅是物理教學中重要內容和學習方式，而且是物理教學中的教學目標。相對于過去，高中物理課程中科學探究、物理實驗占有更加重要的地位。

2.實驗教學的轉變

要提高學生設計實驗的能力，就要讓學生去優(yōu)選實驗方法、去選擇實驗器材、去分析和控制變量、去評價現有的方案；要提高實驗與收集數據的能力，就要讓學生用多種方式收集數據、按說明書進行實驗操作，去使用基本的實驗儀器、去如實記錄實驗數據，知道重復收集實驗數據的意義、具有安全操作的意識、認識科學收集實驗數據的重要性；要提高分析和論證的能力，學生就要去比較（分析）數據、去做因果分析、去形成結論。因此，必須在實驗教學中，摒棄過去傳統的教學方式，授以學生實驗的基本方法。在學生已經掌握基本儀器的使用方法與物理規(guī)律、物理原理的基礎上，讓學生自行設計實驗方案，自行完成實驗探究過程。

二、改革實驗教學模式，實踐新課程理念

物理實驗為培養(yǎng)創(chuàng)新精神提供了最佳環(huán)境，尤其是開發(fā)一些聯系生活實際的應用型實驗，可使學生親身感受到物理實驗的實用價值，能強烈激發(fā)學生的創(chuàng)造動機。教師應成為勇于進取、善于創(chuàng)新的模范，無論實驗方法的革新、教具的創(chuàng)造、實驗的新穎設計，對學生都有很強的感染力，會不知不覺在學生心里播下創(chuàng)造的種子。

1．進一步加強了對學生實驗興趣的培養(yǎng)。物理學家愛因斯坦曾經說過：“興趣是最好的老師。”而興趣的培養(yǎng)，一要靠老師的正確引導，二要靠學生親身到實驗中去激發(fā)。教師要善于把握實驗的科學性，挖掘實驗的趣味性，制定切實可行的督促、檢查方案，或展示、或競賽、或討論，使學生饒有興趣地完成課本或課外小實驗、小制作，對活動中表現突出的，及時給予表揚和鼓勵，這對提高學生的實驗興趣很有幫助。

2．物理實驗，既要發(fā)揮教師的主導作用，又要突出學生的主體地位，充分調動學生的積極性和主動性，使學生積極主動地參與實驗。課本讓學生看，實驗讓學生做，思路讓學生想，疑難讓學生議，錯誤讓學生析，并且多給學生提供獨立設計實驗的訓練機會，最大限度地發(fā)揮學生的探索潛能，培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)造能力。

3．形成了能力培養(yǎng)體系。新教學模式對學生的能力培養(yǎng)形成了梯級，隨著教學過程的深入，學生的實驗探究能力由低起點到高要求，層層深化，學生通過“多聽一點、多看一點、多練一點、多創(chuàng)造一點”的活動，實驗能力得到了不斷提高。當然，能力的形成和發(fā)展應具有連續(xù)性，各教學階段間也就必然有相互包容和滲透。

三、在平常教學過程中注重實驗思想的滲透

在物理實驗中常用的物理思想方法有等效法、累積法、控制變量法、留跡法、圖像法等，如果學生能夠領會這些方法，并能在每個實驗中知道到底用了什么物理思想方法，這對學生準確把握和深刻領會實驗是很有好處的。比如在驗證動量守恒定律的實驗中就用了等效法（用位移代替速度）、累積法（重復打了許多點）、留跡法（用復寫紙留下小球落地后的點）等物理思維方法。在實驗中通過找各實驗中的思維方法，并使這些思維方法深入學生的腦海中，這樣做可以大大提高學生的實驗設計能力和和解決陌生物理實驗題的能力。

四、物理實驗課中營造學生主動探究的氛圍

新課程的實驗課是要學生通過實驗來學到知識、訓練技能，并經歷一個科學探究的過程。教師在課堂教學中起著主導作用，而一堂課中教師的情感投入往往影響著每個學生的情感投入。學生的思維能不能打開，學生的情感能不能得到釋放，往往是要靠教師引導的。因此，教師能否營造一個和諧民主的教學氛圍是能否讓學生主動探究的前提。

在一節(jié)課中，有師與生、生與生之間的人際交流，在這個交流環(huán)境中，若要使學生有好的課堂氛圍，有熱烈的討論，有激烈的爭論，有獨特的發(fā)言，甚至有創(chuàng)造性的思維，就必須讓學生從心理上有一種安全感，有一種無拘無束的自然情感的流露。因此，教師要從尊重學生出發(fā)，有和善的語言，溫文爾雅的教態(tài)去創(chuàng)設這個環(huán)境。教學的發(fā)展要求教師要擺脫過去那種教師是課堂中的權威的思想觀念。學生尊敬老師固然需要，老師尊重學生也同樣重要。民主、有序的學習環(huán)境有利于激發(fā)學生主動探究的欲望，教師要有與人為善的教態(tài)，尊重學生、鼓勵學生發(fā)表獨立的見解。實驗課中學生的“哇”、“喔”等聲音，是學生最真切的情感體現。

五、抓住書上的基本實驗，探索實驗原理，發(fā)展科學思維素質

學生實驗的“靈魂”是實驗原理，只有把實驗原理放在處理實驗教學的首要位置，才會使物理實驗教學“活”起來。若能在教師有目的地引導下，對實驗原理進行挖掘和探索，將能有效地培養(yǎng)學生按科學方法思考解決問題的習慣，發(fā)展學生的科學思維素質。在基本實驗教學中，必須抓好以下兩點：（1）對實驗原理的正確理解。要知道這個實驗為什么這樣做，它的理論根據是什么，不這樣做還能怎樣做，那一種做法更好，更可行。這是培養(yǎng)學生實驗設計能力的一個關鍵。（2）對常用的物理儀器要熟練使用，這是實驗的基礎，是實驗的工具。常見的實驗儀器有以下十三種：刻度尺、游標卡尺、螺旋測微器、天平、秒表、打點計時器、彈簧秤、溫度計、電流表、電壓表、多用電表、滑動變阻器、電阻箱。對這些常見實驗工具不僅要能正確熟練地使用，還要知道實驗儀器的原理。

例如，在《把電流表改裝為電壓表》實驗中，需要測定電流表的內阻，書中直接給出了半偏法，對這一方法的出現學生普遍感到很突然。我們可以這樣做，先讓學生自己設計一種測電流表內阻的方法，然后對學生中使用最普遍的兩種方法進行分析。第一種是常見的伏安法，該方法在測一般電阻時可用，但在測電流表內阻時卻是不可取的，因為我們測定電流表內阻的目的是用它來改裝為電壓表，若電流表內阻測量不準確會直接影響改裝后的伏特表的精確程度。第二種方法的原理是由伏特表測出電流表和變阻箱兩端的總電壓U，從電流表讀出電流值I，則電流表內阻Rg=U/I-R，這一方法可以消除伏特表分流作用所帶來的誤差，但卻暴露出學生對靈敏電流計的作用不甚清楚，其實靈敏電流計不能準確地測量電流強度，只能作為檢流計，既然電流強度的準確值不知道，自然也就無法求出電流計內阻Rg的準確值。在分析了以上兩種方法的不足之后，利用并聯電路的電流分配關系引導學生得出半偏法已是水到渠成。

六、培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力，要敢于懷疑和改進課本上的實驗

從近幾年的高考卷中，我們應該感受到高考物理改革的方向了，不是簡單地照抄課本上的實驗。這就要求我們不能生搬硬套，而是在弄懂課本的基礎上大膽創(chuàng)新，不要把書本上的實驗奉若神明，要以挑剔的眼光重新審視我們書本上的老式實驗方法。比如驗證機械能守恒定律的實驗為什么不從第一點就開始計時（即沒必要取第一和第二兩點間長度為2mm），我們完全可以從后面的計錄點中取兩個點算出速度與高度來驗證機械能守恒定律，但是我們總覺得高考它就按書本上實驗裝置考，不敢與它有所沖突，害怕學生高考會吃虧，但從目前的發(fā)展趨勢看，這種擔心是沒有必要的，反而不利于學生的實驗能力的培養(yǎng)。因此我們在實驗時要打破常規(guī)，不應該再叫學生跟在書本的后面，應該怎樣做、不應該怎樣做，我們要鼓勵學生多找課本實驗的毛病，多改進課本上的實驗，利用不同的方法處理實驗數據，使學生知道，只要我們把握好實驗的可行性和可操作性，又能減小實驗誤差，這樣的實驗就是好實驗，就是權威性的實驗。使學生從被動地接受變?yōu)橹鲃拥靥剿鲃?chuàng)新，這樣既提高了學生參與學習與研究物理實驗的熱情，又能迅速提高學生的實驗設計水平與對物理學的理解程度，其獨立性和創(chuàng)造力就被大大地激發(fā)出來了。

當然，在物理實驗的教學改革實施中，我們還將面臨著許多新的問題，還需要在今后的工作中進一步研究與探索，我們將在不斷的反思中，不斷地改進、不斷地總結經驗，使物理實驗的教學改革工作不斷地深入完善。