優化高中物理實驗教學的策略和方法

摘 要：在高中新課程改革的背景下，高中物理課程各個模塊中都安排了一些典型的科學探究或物理實驗。但物理實驗教學在實際教學中并未得到教師們充分的重視。針對高中物理實驗教學的現狀，優化高中物理實驗教學應重視實驗基本功的訓練，嘗試讓學生自主設計演示實驗，自主探究學生實驗，并通過實驗總結來提高學生的探究能力。

關鍵詞：高中物理；實驗教學；策略和方法；自主探究

物理學是一門以實驗為基礎的自然科學，物理學家楊振寧也曾說過“物理學是以實驗為本的科學”。在高中新課程改革的背景下，高中物理課程各個模塊中都安排了一些典型的科學探究或物理實驗。在物理教學中，實驗教學不但具有直觀性強、易于理解等優勢，所謂“百聞不如一見，事實勝于雄辯”，而且有利于培養學生自主學習、自主探究的能力。因此在物理教學過程中，教師不宜輕率地直接給出物理結論或物理規律，而是要通過物理實驗、物理過程的闡述或生活實例，引導學生自己得出物理結論或物理規

律，在此基礎上教師再做出點評歸納。

但是在目前高中物理教學中，物理實驗仍未得到充分的重

視，物理實驗教學還有待進一步加強。本文針對高中物理實驗教學現狀進行分析，結合自己的教學實踐，提出一些加強高中物理實驗教學的策略和方法，與同行教師一起研究探討。

一、目前高中物理實驗教學的現狀

目前，隨著新課改的推進，物理實際教學課時減少，實驗課時被壓縮。由于物理教學受到課時的限制，有些教師放棄了某些課堂演示實驗，甚至一些必須由探究實驗得出結論的新課，也被簡單地“說過去”；有些教師認為“做好一個實驗不如講好一個實驗”，變物理實驗課為師生“紙上談兵”課。實驗教學中還普遍存在著教學方法簡單化、實驗過程形式化、實驗結果唯一化的現象，學生的物理思維、實驗方法、探究能力得不到預期的培養，從而導致學生實驗設計能力普遍較弱。教師在教學中對實驗輕率的處理方式，也直接導致學生重理論、輕實驗、輕探究，學生以“背實驗”代替“做實驗”。

在高考復習備考中，很多學生把物理考綱列出來的11個實驗的實驗目的、原理、步驟、注意事項、數據分析處理等內容，一遍遍復習、死記硬背，花在上面的精力不少，但效果卻不明顯。從長遠來看，這樣做對培養學生的質疑探究能力、解決問題的能力極為不利。

二、優化高中物理實驗教學的策略和方法

1.重視實驗基本功的訓練

物理實驗基本功是指實驗的基本理論、基本方法和基本技

能。實驗基本功的訓練主要是在高一階段，教師要充分重視課本的每一個演示實驗和分組實驗，中學物理教學大綱要求的分組實驗一定要做。

一方面，教師要注重演示實驗的規范性。物理演示實驗本身就是技能的展示，具有很強的示范性，教師演示時的一舉一動都會成為學生獨立操作時的依據。教師做課堂演示實驗前應先多次演練，力求操作演示規范、熟練、完整，確保課堂上效果明顯，一次成功，使學生信服。對較復雜的實驗，還可利用多媒體的仿真實驗作為輔助，逐步展示真實實驗的動態過程。

另一方面，在做分組實驗之前，教師必須要求學生對本次實驗原理、所用實驗器材、實驗步驟能清楚了解，要求每個學生都動手參與到實驗操作中，并如實記錄實驗的原始數據等等。這些分組實驗對于訓練學生的實驗基本功、規范學生的基本實驗操作具有重要作用。

2.讓學生自主設計演示實驗

傳統的演示實驗教學，只是讓學生看教師表演，即先是“教師做，學生看”，后是“教師講，學生聽”。當學生掌握了實驗的基本操作技巧、具備了實驗基本功后，如能將一些演示實驗進行改進，讓學生去自主探索，經過分析、討論，透過現象看本質，則會從中悟出很多課本上學不到的知識。

例如：在研究焦耳定律的演示實驗中，我讓學生提前在課前預習本節課，以思考題的方式向學生展示本節課的演示實驗課題──研究電流通過導體產生的熱量與哪些因素有關，要求學生利用課余時間，自主設計實驗方案、自主選擇實驗器材、自由組合探索研究。

設計實驗方案的關鍵是讓學生考慮好實驗原理，怎樣將電流通過導體產生的熱量變為可以觀察比較的對象。學生們充分發揮想象得出的不同的實驗方案達十余種，有的讓火柴梗吸收電熱升溫達到著火點而燃燒，有的讓燒瓶里的空氣受熱膨脹而使玻璃管的紅水柱上升，有的讓燈絲發熱升溫而發光……這樣就使表演性演示實驗變為開放性研究實驗，極大地激發了學生學習和研究物理知識的積極性，培養了學生的發散思維能力和創造性思維能力。

3.讓學生自主探究實驗

如果每次物理實驗的實驗目的、儀器準備、操作步驟、實驗報告全部都由教師預先設計好，那么長此以往學生在實驗過程中就不再會有濃厚的實驗興趣。因此，教師要適時、適量地改進實驗課的教學組織形式，創設一些開放型的探究式實驗。當學生已經熟悉實驗的流程后，應該嘗試讓學生適當地親身經歷設計方案、選

擇儀器、制訂步驟、設計表格、收集信息、處理數據、得出結論、實驗評價等實驗過程中的某個環節，使學生真正進入科學學習的狀態和角色。

當然，在實驗中教師應適當地引導和幫助學生樹立自主實驗的信心，并對他們的實驗進行評價，指出學生在實驗過程中操作上或思維上的“閃光點”。對于實驗過程中出現的異常現象，要激勵學生進一步探索、分析原因，從中有所發現。通過探究式實驗，不僅能使學生掌握基本儀器的使用方法、基本實驗原理及其設計步驟、實驗數據的處理方法、能力型實驗的研究對策，并培養學生實事求是的實驗態度、團結協作的能力、敢于懷疑的精神和探索創新的意識等，還能使學生懂得要變換角度、變換問題去認識同一件事。例如：測電阻的實驗，可以使用不同器材、不同方法、不同電路，其方法很多，有伏安法、滑安法、滑伏法、替代法、半偏法等，電路也有內、外接法，限流、分壓接法等。而共同點是都應用了部分或閉合電路的歐姆定律。

4.注重實驗總結，提高學生能力

每一個實驗都有各自的設計思想，一個成功的實驗，其設計思想總包含著對已有知識的靈活運用和創造性構思。引導學生領會前人的實驗設計思想，是一條培養學生的設計實驗能力的有效途徑。

比如，在做“驗證力的平行四邊形定則”實驗時，為什么要兩次把橡皮條的結點拉到同一位置？在做“驗證牛頓第二定律”實驗時，為什么要使長木板傾斜以平衡摩擦力？在做“驗證動量守恒定律”實驗時，被碰小球的質量為什么要小于入射小球的質量？還記得“控制變量法”嗎？……實際上所有的實驗都要在控制上下功夫，實驗的精髓就是“控制”。

綜上所述，物理實驗既是物理教學的重要基礎，又是物理教學的重要內容、方法和手段。它對激發學生的興趣和求知欲，訓練學生的科學實驗方法，創設便于學生有效掌握知識的學習環境，培

養學生的各種能力和良好的科學素養都具有十分重要的作用。因此，深化實驗改革，對優化物理教學，提高教學質量具有重要意義。

（作者單位 新疆農業大學附屬中學）