高中物理實驗的發展

【摘 要】高中物理實驗及其教學是物理課程和物理教學的一個重要組成部分，在培養學生科學素養的教育中具有獨特的地位和全方位的功能。新課程改革倡導科學探究，重在培養學生的創新精神和實踐能力。新課改要求重視物理實驗，改革高中物理實驗教學的模式。本文就此談談本人在此過程中的些許感受。

【關鍵詞】物理實驗；新課改；模式；發展

高中物理新課標中關于物理實驗教學：重視學生科學素質的培養，發揮物理實驗教學的主渠道功能；注重揭示物理實驗的發展過程，提高學生的科學興趣和思維能力；重視實驗數據的處理，培養學生的科學精神，提高學生動手做實驗的能力和創新思維能力。

偉大的物理學家愛因斯坦有句名言：“興趣，是最好的老師。”學生對學習有興趣，是能否積極思維和具有求知欲望的重要前提。高中物理教學舊有的模式通常是在對杰倫的一種證明，過程中所用的器材，實驗方法以及操作步驟都是被規定下來的，而新課改下的物理實驗教學早已改變，它強調學生在原有的知識或生活經驗基礎上先猜想結論而后動手設計實驗進行驗證。這樣的改變讓學生由原來簡單機械地接受過渡到大膽的創新設計，這是高中物理實驗模式質的飛躍。

首先是增強了實驗的探究性。探究式教學是指學生在教師指導下，運用已有的知識和技能，充當知識的探索者和發現者，通過自己設計的方案，進行實驗操作，去探索和解決問題的一種教學模式。

教學是教師和學生共同活動的過程，學生獲得知識離不開教師的正確引導，教師在學生的學習過程中起著主導性作用，但是學生才是學習的主題，沒有學生積極主動地參與，教學就是一句空話。學生主體的能動作用是取得學習成功的內部因素。起著決定性作用。所以教師在發揮主體作用的同時，應充分調動學生的主動性和積極性。探究式的一般過程可簡單歸納為：創設問題情境——提出猜想和假設——設計實驗方案——實施實驗方案——得出實驗結論——討論與交流。 如在用單擺測g實驗中，可以以“原理為中心”展開設問，從理論分析到實驗的具體操作，層層推進，實驗和思維有機配合，有效地訓練思維的邏輯性和深刻性。

其次新課改突出實驗過程中的科學思想。物理實驗作為一種實踐很強的活動，其中充滿了人類智慧的結晶——科學方法。在物理實驗過程中，除包括觀察、實驗等一般方法外，還包括處理實驗數據、設計實驗并提出假設、驗證假設、得出結論、解釋實驗結果并應用到新情景中去和交流實驗研究成果等具體方法。如在《驗證機械能守恒定律》的實驗中，學生在做完實驗，并處理完實驗數據后，有的會發現某兩點間 乘積與 的值不相等，就會認為實驗結果與預期分析機械能守恒不符，對自己的數據沒信心，想要經過涂改得出正確的結論。這時候教師就要及時幫助學生分析實驗過程的操作是否有誤，如紙帶是否和地面垂直，限位孔中軸線與地面是否垂直（保證紙帶是否只受到重力作用）；挑選的紙帶第一點與第二點之間的距離是不是接近2mm等。經過教師的提醒，學生在對實驗過程進行反思后，能真正掌握實驗的正確做法，認識到出錯的原因。教師還應指出，實驗結果與預想不符的原因還有數據處理的不當，并指導學生正確處理實驗數據的方法。

在實驗教學中，以科學方法組織教學就是要讓學生按照科學家認識世界的方法去從事學習，學會獨立分析和解決問題。學生一旦將科學方法內化為自己的思維和行為方式，其學習會取得事半功倍的效果。在實驗過程中不期望學生能做得多么完美多么精確，只要求在整個過程中有科學的指導，學生能獲得正確的科學態度。

再者新課改注入了“設計”這一因素。設計性實驗，往往須打破現成的實驗方案，在一些特定的要求和條件下，自行設計新的實驗方案和步驟，完成其實驗要求，由于這種設計具有較大的靈活性，需要學生牢固掌握基礎知識，還需要方法靈活遷移。例如：提供一定容積的并盛滿清水的“可樂瓶”一只（瓶底有一小孔）、細線一根、米尺一把、小砝碼一只和用來盛水的桶一只。試估測水從此瓶底小孔連續流出的平均流量，并進行測量的誤差分析。

從題意來看：水的平均流量Q=水的總體積V/水流盡的時間t。從提供的條件來看：其中水的體積可從瓶貼的標簽上直接觀察得到（這里考查的是學生的觀察能力）；最困難的問題還在于，如何測量水流盡所用的時間？要想突破這個難點，需要從實驗方法上尋找解決辦法：用題目提供的細線與砝碼組裝成一單擺，用它作用一間接的計時儀器去替代秒表。它的擺長L可由米盡測出，周期可由公式T= T=2π√（l/g）算出，只要以此作為“參照量”數出水流盡過程中單擺全振動的次數N，即可測得時間t=NT。

因此，以設計性實驗為載體，是培養學生科學方法的一條重要途徑。在設計性實驗中，即使實驗的目的和要求相同，但若實驗原理和實驗器材不同，實驗方案也往往具有多樣性，因此實驗教學中，若能選擇典型的課題，通過多種實驗方案的設計和實施，則可有效地培養學生的科學方法。

參考文獻：

[1]閻金鐸主編.物理實驗論.廣西教育出版社，1996年12月

[2]朱宏雄主編.物理教育展望.華東師大出版社，2002年2月

[3]張經緯.實驗教學要促進學生科學素質的育成.課程教材教法