高中物理實驗教學(xué)存在的問題與建議

姚瑞慶

高中物理實驗教學(xué)存在的問題與建議

姚瑞慶

物理學(xué)是一門以實驗研究為主的學(xué)科，很多物理現(xiàn)象的解釋、物理規(guī)律的驗證都離不開物理實驗，物理新課程標(biāo)準(zhǔn)中多次強調(diào)科學(xué)探究實驗的重要性。可見物理實驗在物理教學(xué)中有著舉足輕重的地位。然而，由于受傳統(tǒng)應(yīng)試教育和高考升學(xué)率的影響，很多高中的物理實驗教學(xué)普遍存在著重理論知識教學(xué)、輕視實驗教學(xué)的現(xiàn)象。大多數(shù)物理教師偏重課堂講授，忽視實驗教學(xué)，甚至存在動手做實驗不如動筆考高分的思想。有的教師很少花時間從事實驗教學(xué)，實驗教學(xué)成了應(yīng)付考試的工具和形式。對此，筆者列舉了目前高中物理教學(xué)中存在的問題，并提出改革和加強物理實驗教學(xué)的建議。

一、目前高中物理實驗教學(xué)存在的問題

1.媒體實驗代替動手實驗

隨著現(xiàn)代教育技術(shù)的普及和發(fā)展，絕大多數(shù)高中學(xué)校都配備了多媒體技術(shù)教育設(shè)備，這使得一些不能用言語說清楚的事物變化過程和演示過程通過多媒體直觀地顯現(xiàn)出來，易于學(xué)生理解，提高了課堂效果，這是無可非議的。然而，對于物理實驗教學(xué)來講，這種模式只是從過去的“黑板實驗”和“紙上談兵實驗”轉(zhuǎn)化成如今的“投影實驗”和“錄像實驗”，從而使原本鍛煉學(xué)生動手操作的親身實驗變?yōu)閷W(xué)生被動地接受實驗的數(shù)據(jù)和結(jié)論。

2.“試題實驗”和“講實驗”替代做實驗

試題實驗就是由實驗教師編制大量的實驗試題，讓學(xué)生通過筆答的過程來代替動手操作的實驗。講實驗就是教師通過課堂演示實驗或照本宣科地講解實驗步驟、實驗過程，讓學(xué)生根據(jù)文字想象實驗過程的教學(xué)形式。試題實驗不僅加重了學(xué)生的課業(yè)負(fù)擔(dān)，而且嚴(yán)重挫傷了學(xué)生動手實驗的積極性和學(xué)習(xí)物理課的興趣，扼殺了學(xué)生的創(chuàng)造力。

3.實驗?zāi)Ｊ匠绦蚧?/p>

目前的物理實驗，一般都是同一個班的學(xué)生，在同一時間按照規(guī)定的程序進行的，考慮著同樣的注意事項，做著同一個實驗，實驗?zāi)康摹嶒炘怼嶒瀮x器、操作步驟都是相同的，甚至實驗數(shù)據(jù)和實驗結(jié)論也是完全相同的。這種“導(dǎo)演式實驗”“廣播操式實驗”導(dǎo)致部分學(xué)生失去實驗的興趣，總認(rèn)為做實驗是在走過場。因為很多實驗都是分組進行，所以有的學(xué)生往往只看別人怎么做，自己就怎么做，也有極少數(shù)學(xué)生袖手旁觀，不留心觀察實驗，不記錄實驗數(shù)據(jù)。這種類似于機械操作“統(tǒng)一要求”的實驗教學(xué)模式，不僅沒有考慮學(xué)生的實際和學(xué)生發(fā)展的差異，不利于學(xué)生做實驗的興趣，而且嚴(yán)重影響了學(xué)生思維能力的發(fā)展，不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

此外，有的學(xué)校為了高考而實施教學(xué)，實驗教學(xué)只重視高考考試范圍內(nèi)的實驗，而不重視非高考要求的小實驗及生活中的實驗，為高考而實驗。

以上物理實驗教學(xué)的普遍現(xiàn)象，總體來說就是：重知識、輕方法；重結(jié)論、輕過程；程序化、模式化。長此以往，學(xué)生實驗的興趣和積極性必然蕩然無存，對學(xué)生科學(xué)思維方法、創(chuàng)新能力和科學(xué)探究能力的培養(yǎng)以及科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神的培養(yǎng)都成為一句空話，實驗教學(xué)的效果可想而知。

二、對高中物理實驗教學(xué)的幾點建議

1.改革實驗?zāi)Ｊ剑ぐl(fā)實驗興趣

物理實驗室為培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探索和創(chuàng)新精神提供了探究的平臺，特別是新課程教材中增加了很多與日常生活密切聯(lián)系的應(yīng)用型實驗，使學(xué)生親身感到了物理知識在日常生活中的應(yīng)用，從而強烈地激發(fā)了學(xué)生的求知欲。物理教師要緊緊抓住這一時機，突出實驗設(shè)計的新穎性、實驗方法的創(chuàng)新，增強實驗教學(xué)的吸引力和感染力。一要注重增加實驗的趣味性，提倡用身邊的物品和材料進行各種實驗，使實驗教學(xué)融知識性、趣味性、科學(xué)性為一體，進一步激發(fā)學(xué)生實驗的積極性；二要善于制定切實可行的課外小實驗、小制作，每學(xué)期定時舉辦規(guī)模較大的實驗競賽活動，增強學(xué)生的探究意識，培養(yǎng)學(xué)生的動手實踐能力。

2.探索實驗原理，打好實驗基礎(chǔ)

實驗原理是學(xué)生實驗的靈魂，對實驗原理進行挖掘和探索，是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維方法和解決實際問題能力的有效途徑。因此，在實驗教學(xué)中，我們首先要讓學(xué)生明確實驗原理，不僅要讓學(xué)生知道做實驗的目的，而且要知道這樣做的道理，還要提倡發(fā)散思維，讓學(xué)生想出更好更妙的方法。其次，要讓學(xué)生熟練使用各種常用的物理實驗器材和儀器，如游標(biāo)卡尺、天平、打點計時器、彈簧秤、電流表、電壓表、滑動變阻器、電阻箱的性能和使用方法，做到不僅要知道實驗儀器的原理，還要能正確熟練地使用。

3.演示實驗操作要規(guī)范，技能要熟練，現(xiàn)象要明顯，實驗效果要顯著

演示實驗有助于培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，因為只有通過觀察，對積累的感性材料進行科學(xué)分析，才能透過現(xiàn)象認(rèn)識到事物的本質(zhì)，進而上升到理性認(rèn)識。為此，要做好演示實驗，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，發(fā)展學(xué)生的思維，開發(fā)學(xué)生的智力。教師在做演示實驗時，操作上要規(guī)范，技能上要熟練，做到實驗現(xiàn)象明顯，實驗演示效果顯著。為了使學(xué)生通過觀察演示實驗獲得最佳的效果，實驗前要做好實驗計劃，為學(xué)生擬定觀察提綱，如實驗時學(xué)生觀察什么？怎樣觀察？讓學(xué)生透過實驗的現(xiàn)象探索事物的本質(zhì)，這樣才能實現(xiàn)演示實驗的真正目的，充分發(fā)展學(xué)生的智力，提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力。

4.分組實驗避免程序化模式，做到“四個到位”

通過分組實驗，可以使學(xué)生良好實驗習(xí)慣得到培養(yǎng)，樹立科學(xué)探究的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度，學(xué)生的觀察能力、思維能力和實驗?zāi)芰M一步提高，有利于學(xué)生形成物理概念、理解物理原理、獲得物理知識和實驗技能。分組實驗要避免實驗教師包辦代替，避免實驗程序模式化進行，要引導(dǎo)學(xué)生自行設(shè)計、自己動手實驗。實驗教師要在充分放手讓學(xué)生自主操作的前提下，加大指導(dǎo)力度，確保實驗順利進行。在實驗中要嚴(yán)格做到“四個到位”，即學(xué)生明確實驗?zāi)繕?biāo)到位、教師指導(dǎo)實驗方法到位、學(xué)生動手實驗操作到位、實驗總結(jié)講評及時到位。確保實驗操作規(guī)范、科學(xué)合理、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。

5.把“驗證性實驗”改為“探索性實驗”，更好地提高促進學(xué)生的動手操作能力

實驗教學(xué)中，通過讓學(xué)生運用觀察、比較、歸納和類比等探究手段，通過實驗驗證提出的假設(shè)和猜想，培養(yǎng)探究的興趣。在條件允許的情況下，要盡可能地將“驗證性實驗”改為“探索性實驗”，這樣能使學(xué)生在教師的指導(dǎo)下充分參與實驗的全過程，讓學(xué)生有更多動手動腦的機會，體驗科學(xué)家的探秘思路和方法，從而有更多鍛煉實驗技能的機會，實現(xiàn)不同層次的探究能力目標(biāo)。探索性實驗的模式是：提出問題—實驗探究—充分討論—總結(jié)結(jié)論。在探索性實驗過程中，學(xué)生親自動手設(shè)計，自主操作，認(rèn)真觀察，詳細(xì)分析，科學(xué)歸納總結(jié)，用書本上學(xué)過的理論知識去解決日常生活中的問題，進而發(fā)現(xiàn)新的規(guī)律，既有利于對物理概念的理解，也有利于對物理現(xiàn)象與規(guī)律的掌握，同時培養(yǎng)科學(xué)探究的態(tài)度和方法，發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性思維。如將“驗證牛頓第二定律”的實驗設(shè)計為“探究加速度與力的關(guān)系”“研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系”的實驗，不僅提高了實驗技能，提升了學(xué)生的綜合素質(zhì)，而且探究能力也會大幅度提高。

6.開放實驗室，增加學(xué)生探究的機會

第一，開辟第二課堂，延長實驗室的開放時間，充分利用實驗室進行實驗探究，探索實驗規(guī)律的作用。第二，要選好、安排好實驗指導(dǎo)教師，發(fā)揮指導(dǎo)教師在實驗中的點撥、啟發(fā)、技能提高的作用，讓學(xué)生在實驗教師的指導(dǎo)下，自由選擇實驗內(nèi)容，自己進行實驗設(shè)計，自主進行實驗探究。實驗內(nèi)容也實行開放選擇，可以是課本上的小實驗，也可以是課后實驗，還可以是學(xué)生感興趣的校外實驗。為了確保實驗安全，實驗進行前，做實驗的學(xué)生要把實驗的內(nèi)容、實驗設(shè)計和實驗?zāi)康亩家蕡髮嶒炛笇?dǎo)教師批準(zhǔn)，在實驗教師的指導(dǎo)和監(jiān)督下進行。

7.多媒體在實驗教學(xué)中的運用要適時、適用

多媒體技術(shù)以打破時空的限制以及逼真的演示效果，確實在實驗教學(xué)中發(fā)揮了意想不到、不可替代的演示效果。但是，多媒體的運用要適時、適用，過多地使用會抑制學(xué)生的思維，扼殺學(xué)生動手操作的能力。因此，多媒體在實驗教學(xué)中的運用要適時、適用，對物理實驗在實驗室內(nèi)不能正常進行或不能完成的實驗，運用多媒體進行模擬實驗，可以靈活地呈現(xiàn)運動的狀態(tài)、變化的過程和場景，使學(xué)生對物體運動的情形看得更清晰。因此，多媒體技術(shù)在物理實驗教學(xué)中的應(yīng)用是很有技巧的，要根據(jù)實驗的內(nèi)容和實驗的對象恰當(dāng)運用。

總之，我們要充分認(rèn)識物理實驗在物理教學(xué)中舉足輕重的地位和作用，克服傳統(tǒng)實驗教學(xué)的弊端，不斷改進實驗教學(xué)，激發(fā)學(xué)生實驗探究的興趣，積極引導(dǎo)學(xué)生勤于動腦，不斷提升其科學(xué)素養(yǎng)。

[1] 鐘祖榮.物理教學(xué)的理論與實踐[M].北京:教育科學(xué)出版社,2000.

[2] 劉曉凱.學(xué)習(xí)策略研究與學(xué)法指導(dǎo)內(nèi)容的重構(gòu)[J].中國教育學(xué)刊,1999,1.

[3] 孫強.新課改理念下的物理課堂教學(xué)[J].中學(xué)物理教學(xué)參考,2004,1.

2012-03-08

姚瑞慶，本科，中教一級。

河北省滄州渤海新區(qū)中捷產(chǎn)業(yè)園區(qū)高級中學(xué)。