探討高中物理實驗教學指要

張青勇

【摘要】在實驗教學中，教師結(jié)合實驗的考查特點和學生的能力培養(yǎng)要求制定出合理的教學策略，并采用優(yōu)良的教學方法激發(fā)學生學習的積極性。這是提高物理實驗教學效率的有效途徑。

【關鍵詞】高中物理 實驗教學 學生實驗能力 提高方法

物理學是一門以實驗為基礎的學科，所有的物理概念、規(guī)律和理論，都是在實驗的基礎上建立起來的，實驗也是高考物理的主要內(nèi)容之一。因此，搞好實驗教學具有非常重要的意義。下面我就如何搞好實驗教學談談自己的看法。

一、深入研究考試大綱，明確實驗題的考查特點

近幾年實驗考查特點：（1）重視基本儀器和基本實驗方法的考查。（2）重視考查學生的動手能力。（3）重視對實驗數(shù)據(jù)處理方法的考查。（4）電學實驗是命題熱點。（5）創(chuàng)新意識比較強，與實際聯(lián)系較密切。

二、結(jié)合實驗考查特點，合理制定教學策略

1.培養(yǎng)學生學會使用基本儀器。

基本儀器的使用，是做好物理實驗的基礎。因此要讓學生了解基本儀器的構(gòu)造、原理、用途，掌握儀器的量程、使用方法和注意事項，以達到能夠熟練、正確地讀數(shù)。在教學中，教師可抓住各種基本儀器的共性加以指導，如基本儀器都有一定的量程，都需要零點校正或零誤差修正，等等。

2.培養(yǎng)學生理解實驗原理，進行實驗設計的能力。

在教學中教師應要求學生明確各個實驗的目的、原理或理論根據(jù)，引導學生根據(jù)實驗原理對實驗進行設計，包括用什么物理定律、公式，電學實驗用什么電路圖等。還應弄清哪些是已知量、被測量，然后選擇所需要的儀器，提供相應的實驗條件，進而設計好實驗步驟，畫好記錄表格等。在教學中，教師可先做示范，讓學生模仿學習，也可由教師提示，學生獨立摸索安裝調(diào)試儀器，進行實驗步驟，以及完成實驗表格的填寫。

3.培養(yǎng)學生正確記錄實驗數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)的能力。

在教學中，教師應指導學生讀取和記錄數(shù)據(jù)的注意事項。如記錄要及時、完整，注意按有效數(shù)字的方式記錄，注意數(shù)據(jù)單位的正確性，等等。一般要求學生實驗前列出表格，使用該表格能記錄直接測出的各物理量，能填寫計算出來的中間數(shù)據(jù)和最后數(shù)據(jù)等內(nèi)容。進行數(shù)據(jù)的處理、運算對實驗結(jié)論進行分析。在整理數(shù)據(jù)時，如發(fā)現(xiàn)不合理的數(shù)據(jù)，應對該數(shù)據(jù)進行補測。數(shù)據(jù)的處理方法有計算處理法和圖像處理法。學生處理數(shù)據(jù)的第一意識是計算處理法，對圖像處理法是一個薄弱環(huán)節(jié)。在教學中可引導學生采用圖像處理法，如在研究勻變速直線運動，探究彈簧彈力和伸長的關系，用單擺測定重力加速度，描繪小燈泡的伏安特性曲線，測定電源的電動勢和內(nèi)阻，測定玻璃折射率等實驗中采用圖像處理法均可達到簡便、直觀的效果。最后，還應讓學生明白實驗結(jié)果的物理意義是什么，與理論計算有何偏差。通過這樣的分析與研究，許多深層次的問題都可得到解決。

4.抓住關鍵實驗，深化原理拓展，注重方法遷移。

電學實驗是高考命題熱點。在教學中一定要強化學生對電路的認識。我們可將電路按功能分為電源電路、測量電路、保護電路、測量儀表四部分。這種分類可深化學生對原理的識。教學中可科學歸納，將相同實驗原理或?qū)嶒灧椒w類整合，進一步明確該種原理和方法在不同實驗中所起到的相同作用。如以歐姆定律為主要設計思想的實驗：測定金屬的電阻率，描繪小燈泡的伏安特性曲線、電流表改裝電壓表、測電源電動勢和內(nèi)阻，等等。在深入理解實驗原理后，可讓學生設計某個達到相同目的的實驗，從而培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和遷移能力。

5.注意挖掘非實驗題中所隱含的實驗原理和設計方法。

在教學中，我們發(fā)現(xiàn)許多習題的設計與實驗的設計是相通的，實驗的原理和方法都隱含在習題中。例如，我們平時都做過求斜面或平面上動摩擦因數(shù)的習題，其中的題干就是設計測動摩擦因數(shù)實驗的方法。在教學中，若能有意識地加強學生在這方面的訓練，就能收到事半功倍的效果。

6.注重培養(yǎng)實驗中的物理思維方式。

在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、平均值法。對此，學生要能夠領會和理解，并能在每個實驗中找出到底用了什么物理思維方法。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。在教學中，啟發(fā)學生找出各實驗中的思維方法，能夠讓這些思維方法深入學生的腦海中，并用于可能遇到的探索型、創(chuàng)新型物理實驗題。

三、充分利用實驗資源，激發(fā)學生的學習熱情

在物理教學中充分利用現(xiàn)有的實驗資源，發(fā)揮一切實驗條件，讓實驗滲透到學生學習的方方面面，不僅可以加強學生對實驗的理解，而且可以培養(yǎng)學生的動手能力，激發(fā)學生的學習熱情。我結(jié)合自己的教學實踐，列舉以下幾種方法與大家共同探討。

1.全面開放實驗室。

這對實驗教學起著至關重要的作用。第一，由于個體存在差異，在課堂上不可能每個學生都能按時完成實驗任務，開放實驗室可以提供給他們完成課堂實驗的機會；第二，學生大腦里一旦有了好的想法時，能及時地通過實驗來驗證，這能激發(fā)學生的創(chuàng)造熱情；第三，學生可利用空余時間參觀實驗室，提前對一些新的儀器有了一定的感知，可大大降低日后實驗的難度；第四，可以消除學生對實驗的神秘感，讓他們感覺到實驗室就在身邊，實驗儀器就在身邊，增加參與實驗的愿望。

2.改變實驗形式，增加探究性實驗。

現(xiàn)有的教材把實驗分為探究性實驗、驗證性實驗和測定性實驗。實際上，許多驗證性實驗可改為探究性實驗，提前到理論課前去上。物理量的測定有多種方法，教科書上的方法不一定是最佳方法。如重力加速度的測定，教材用單擺法，實際上還可以用圓錐擺法、自由落體法、氣墊導軌法和伽利略理想實驗法等。讓學生嘗試不同的方法，以利于學生發(fā)散思維能力的培養(yǎng)。

3.在實驗教學中，一定要改變傳統(tǒng)教學中只注重結(jié)果而不重視過程的習慣，要允許學生犯錯，允許學生失敗，要給學生的實驗探究留下最大的空間。

教師應幫助學生分析失敗原因，找出彌補措施并尋求最為合理的實驗方案。許多演示實驗完全可以改為學生實驗，或鼓勵有意愿的學生演示，培養(yǎng)學生的學習積極性。總之，基于物理學以實驗為基礎的這一學科特點，教師就應加強實驗教學，制定良好的教學策略，培養(yǎng)學生的實驗能力，從而提高物理實驗教學的效率。