淺談物理實驗教學中的基礎建設

楊中芳

摘 要：通過分析學生實驗題中常出現的問題，指出實驗教學中的基礎建設在物理實驗教學中的重要性。認為實驗教學中的基礎建設就是指實驗前的實驗分析，其中包括學生要理解實驗原理、明確實驗觀察對象、教師合理設計實驗方案等。

關鍵詞：實驗中的基礎建設；實驗原理；實驗方案；實驗觀察對象

物理是一門以實驗為基礎的學科，物理實驗不僅是物理學科的一個組成部分，更是學好物理的重要手段和方法。但是很多時候課堂實驗并不能達到我們教師的預期效果，有的時候一個實驗下來，學生往往只是知道做了一個實驗，實驗課很熱鬧，很好玩，但是對于實驗的目的是什么，原理是什么，在實驗過程中我們要觀察什么，不是很清楚。

下面筆者結合平時的教學中教師、學生存在的問題，談談如何做好實驗教學中的基礎建設，提高物理實驗課堂的有效性。

一、實驗原理：分析理解到位

理解實驗原理是進行實驗分析的基礎，所以教師實驗前要先讓學生明確本次實驗的目的，理解實驗原理。

案例1：在研究“阻力對物體運動的影響”的實驗中，三次實驗現象如下圖所示，請你觀察實現現象思考后回答。

（1）三次實驗中，在水平面上鋪上粗糙程度不同的材料是為了 。

錯誤解答：為了讓小車在不同平面上運動不同的距離。

分析：本題出現問題的原因是學生對實驗目的不明確，對實驗原理不理解。本實驗的目的在于探究阻力對物體運動的影響，而不是學生所謂的“讓小車在不同的平面上運動不同的距離”。實驗是通過改變平面的粗糙程度，來改變小車在水平面上受到的阻力的大小，觀察小車在水平面上的運動距離，來了解小車的運動情況。

矯正措施：緊扣實驗原理，通過引導讓學生充分理解本次實驗的實驗原理，是解決以上問題的基礎。教師在實驗前應該先讓學生明白本次實驗的目的“探究阻力對物體運動的影響”，再讓學生思考：（1）如何改變小車在水平面上所受到阻力的大小；（2）如何觀察小車的運動”。這樣學生才會明白我們在做什么、為什么要這樣做、應該怎么做。

二、實驗方案：設計合理

實驗課前，教師要精心編排操作流程，優化實驗過程的設計，這樣才能幫助學生有效地形成科學的認識。

案例：在“探究光的反射規律”實驗中，如圖所示，平面鏡M放在平板上，E、F是兩塊粘接起來的硬紙板，可繞垂直鏡面的接縫ON轉動。

（3）如圖（b）所示，以ON為軸線，把紙板F向后緩慢旋轉，這樣做的目的是 。

錯誤解答：讓入射光線、反射光線、法線不在同一平面內。

分析：教師在設計實驗步驟時不合理，讓白板直接出現在學生面前，學生對白板的作用認識不清楚，有的學生甚至認為改變白板的形狀會改變光路。

矯正措施：實驗前，教師展示實驗器材先不出現白板，顯然這時光路是看不清楚的，這時教師提問“如何顯示光路”，根據以前所學的知識，“用白板顯示光路”學生是能回答上來的，這時教師再放上白板，光路立即顯現，這樣白板在這個實驗中的作用就很清楚了。這時我們再來研究入射光線、反射光線、法線的位置關系就簡單多了，“把白板F先后緩慢旋轉，白板不在一個平面內，光路就顯示不出來，從而說明入射光線、反射光線、法線是在同一個平面內的”，這樣學生得出結論就不難了。

三、實驗過程：明確觀察對象

實驗分析可以說就是對實驗后現象的分析，只有實驗前明確了實驗觀察對象，實驗中學生才能有針對性地去觀察，這樣才能達到我們的實驗目的。

案例：下圖是研究“物體動能的大小與哪些因素有關”的實驗裝置，實驗中讓不同的銅球和鋼球從斜面上的同一高度由靜止滾下。

（2）本實驗是通過木塊被推動 的大小，說明球對木塊做功的多少，從而判斷球動能的大小。從圖中可以看出： 球具有的動能較大。

錯誤解答：力

分析：學生對本實驗的觀察對象不明確。

矯正措施：教師實驗前一定要讓學生明確實驗觀察現象，通過分析實驗現象，得出實驗結論。本實驗中我們是通過比較球對木塊做功的多少，來判斷球所具有的動能的多少，而球對木塊做功的多少，是通過木塊被球撞擊后移動的距離來判斷的。木塊被球撞擊后移動的距離越多，說明球對木塊做的功越多，球具有的動能越大。所以本實驗的觀察對象應該是木塊被球撞擊后移動的距離，也就是我們的分析對象。

實驗前的實驗分析是物理實驗教學中的一個重要環節，是實驗課有序進行的有效保障。大量事實說明緊扣實驗原理，剖析實驗要素，明確觀察對象，是上好一節物理實驗課的前提、基礎，只有打好這個基礎我們才能上好一節實驗課，學生的實驗能力、實驗素養才能得到真正提升。

參考文獻：

林大譽.緊扣實驗原理 突破實驗難點[J].初中物理教學參考，2013（5）：21-23.