淺談如何進行高中物理實驗教學

呂俊琴

（天津市濱海新區(qū)大港第三中學，中國 天津300270）

物理學是一門以觀察和實驗為基礎的科學，實驗是物理教學中一個很重要的組成部分。物理學中的每一個概念、規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和確立主要依賴于實驗。因此，在高中物理教學中加強實驗教學，無疑是提高物理教學質(zhì)量的一條必由之路。

1 重視實驗的操作過程，積極進行科學探究

整個課堂重中之重的是學生對實驗的操作過程，實驗能否順利完成，關鍵要看學生對實驗原理的熟悉程度。在實驗過程中，教師要放手讓學生自己去操作，讓學生自主參與，分組參與，適當?shù)臅r候要給以學生一定的實驗指導；解決問題的時候要發(fā)揮主觀能動性、團隊合作精神等。為了得到精確的實驗數(shù)據(jù)，需要學生有較強的動手能力，實驗過程中需要教師耐心指導，檢查學生的實驗數(shù)據(jù)是否正確，幫助學生提高分析問題的能力。中學生的動手能力比較差，為了使學生具有較高的實驗技能，教師應讓學生多次進行實驗操作，從簡到繁，主動積極參與。以高一的靜摩擦力的教學為例。“科學探究”的做法是：將同桌的兩人分為一組，自備一根棉線、一塊毛巾，提供一只彈簧秤。提問：在水平桌面上，用彈簧秤鉤通過棉線水平拉書本，當彈簧秤的示數(shù)很小時書不動。書本受到哪幾個力的作用?猜想：通過受力分析，認識一個陌生的力———靜摩擦力。提問：逐漸增大簧秤秤對書本的拉力，書仍不動，書受到的靜摩擦力大小如何變化?檢驗：靜摩擦力隨拉力的增大而增大。提問：繼續(xù)增大拉力到某個值，書剛欲滑動，此時的靜摩擦力的值怎樣?猜想：達到最大，認識最大靜摩擦力。提問：在書本上加放重物，觀察書本受到的最大靜摩擦力如何變化?檢驗：最大靜摩擦力隨壓力的增大而增大。提問：將毛巾平鋪在桌面上，再把書本放在毛巾上，重復上面的過程，同學們有何新發(fā)現(xiàn)?完善：靜摩擦力大小與壓力、接觸面無關，最大靜摩擦力與壓力和接觸面都有關．本實驗以分組實驗進行，重點通過“提出問題”激發(fā)學生求知欲望，教師在采用“科學探究”的方法時，要引導學生善于提出問題，鼓勵學生大膽提出問題。又如“力的合成”教學為例。傳統(tǒng)的做法是：教師用演示實驗的方法告訴學生“力的合成遵循平行四邊形定則”，然后再用一節(jié)學生分組實驗課來驗證該定則。這種的教材處理法容易使學生產(chǎn)生應付做實驗的思想，影響對做物理實驗的興趣。而“科學探究”的做法是：把“驗證力的平行四邊形定則”的實驗整合到“力的合成”規(guī)律理論教學的過程中。提問：如何求互成角度兩個分力的合力?猜想：用等效的思想設計實驗，即用一個力拉動橡皮筋到某一位置，作出這個力F的圖示，再用兩個力拉動橡皮筋到同一位置，作出這兩個力F1、F2的圖示。提問：F、F1、F2三個力圖示起點相同的情況下，它們的圖示有什么幾何關系?檢驗：畫輔助線，連接三個箭頭末端。提問：F、F1、F2分別是這個平行四邊形的什么邊?猜想：分力F1、F2是鄰邊，合力F是對角線，自己猜想得出力的平行四邊形定則．通過學生邊做邊想，大膽猜測，由學生自己探索出“力的合成遵循平行四邊形定則”，學生經(jīng)歷了新知識的形成過程中理論思維與物理實驗整合互補的過程，不僅加深了對新知識的理解，更重要的的是訓練了學生的科學探究能力。

2 通過學生分組實驗，實現(xiàn)實驗教學效果

通過組織學生進行分組實驗，可以加深學生理解和掌握物理規(guī)律，提高他們對物理現(xiàn)象的研究方法以及數(shù)據(jù)處理的能力。最大限度地發(fā)揮學生在實驗教學中思維能力、動手能力的培養(yǎng)，實現(xiàn)教學效果。近年來，高考物理實驗題多以高考考查儀器使用、測量、數(shù)據(jù)處理及指出常見錯誤轉為側重考查實驗設計和實驗原理為側重點。因此，教師可以設計這樣的問題“測量出“黑箱”中的電阻R1、R2、R3的阻值”，讓學生分組每組自選操作方法，并對實驗結果進行分析，最后由老師對正確結果進行總結，挑選出最簡捷的解題方法。比如在超重和失重一節(jié)中，課后的“做一做”可以改進為演示實驗。幾個學生進行分組實驗，找一個用過的易拉罐、金屬罐頭盒或塑料瓶，在靠近底部的側面打一個洞，用手指按住洞，在里面裝上水。移開手指，水就從洞中射出來。如果放開手，讓罐子自由落下，在下落過程中，水將不再從洞中射出。對于演示超重失重現(xiàn)象還可以做如下的改進：在懸掛的木板上放一塊磚，在磚和木板之間放一條紙帶。靜止時抽動紙帶，由于有比較大的壓力而使紙帶斷裂。如果剪斷吊磚的懸掛線，而使磚塊和木板自由下落(下方放置減撞墊)，則抓住紙帶的手可以不費力地把紙帶完好地抽出。教材的有些章節(jié)對于公式或定律的導出完全是灌輸式的，在這種地方，我們完全有必要加入一些形象而又簡單的演示實驗來說明定律或公式得出的原因或用以說明驗證。這樣既增加了學生自主探究意識，提高了學習興趣，又加深了對物理知識的理解。

3 教師要鼓勵學生做好課外小實驗、小制作

從某種意義上來說，物理實驗是一種特殊的、直觀的實踐。在高中物理教學中，教師應適時地把課外活動納入實驗教學的范圍，這是實驗教學改革的重要環(huán)節(jié)，為了從多方面培養(yǎng)學生對物理實驗的興趣，在學生掌握了一些基本實驗技能后，教師應當鼓勵學生進行課外小實驗、小制作，配合課堂實驗教學。學生在動手完成各種小實驗、小制作過程中，思維異常活躍，學習欲望高漲，參與意識增強，他們都迫切地希望進一步探索問題。在學生完成小實驗、小制作后，教師要及時地對他們的成果進行鼓勵、表揚、贊賞，同時，教師可以根據(jù)教材的要求，引導學生把對教學內(nèi)容和對小實驗、小制作的學習結合起來，這樣，既促進了學生對教師所講授內(nèi)容的學習，加深了他們對所學內(nèi)容的理解和記憶，又為學生提供了一系列附帶內(nèi)容的學習。例如“巧找重心”這種小實驗,在做這個小實驗的時候不僅僅可以復習“重心”和“重力方向”等物理概念,還可以讓學生學會尋找不規(guī)則物體重心的方法,也能激發(fā)學生對學習物理知識的興趣。通過這個小實驗,學生還可以知道許多雜技演員的一些技巧的原理,例如“走鋼絲”、“頂碗”、“蹬車”等。通過各種小實驗可以在物理實驗教學中起到調(diào)節(jié)的作用,能夠使的教學更加的生動、形象,還可以讓學生的思維變得更加的活躍,從而更好地發(fā)揮以教師為主導、學生為主體的作用。

總之,為適應時代和學生發(fā)展的需要,我們物理教師要努力提高自身素質(zhì),對物理實驗教學進行全方位深入的研究,在實驗教學中不斷摸索和改進,激發(fā)學生探究物理規(guī)律的熱情,培養(yǎng)學生動手實驗的能力。只有這樣才能切實提高物理實驗教學的效果,才能在物理實驗這一廣闊的天地,造就出一批具有創(chuàng)新能力和實踐能力的高素質(zhì)人才。

［1］中華人民共和國教育部.普通高中物理課程標準.北京：人民教育出版社,2003.