如何提高中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)效能

物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，許多實(shí)驗(yàn)技能的掌握、實(shí)驗(yàn)原理的驗(yàn)證都離不開實(shí)驗(yàn)，只有身臨其境地感知實(shí)驗(yàn)過程，才能使學(xué)生感受更深，理解更透。實(shí)驗(yàn)探究過程，可以培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范的動(dòng)手操作能力和觀察能力，可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新意識(shí)。實(shí)驗(yàn)如此重要，如何開設(shè)好物理實(shí)驗(yàn)，如何提高實(shí)驗(yàn)效能值得我們廣大物理教師認(rèn)真思考。

一、新課標(biāo)物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ蠛吞攸c(diǎn)

（1）高中物理新課程比以往更加注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)?！陡咧形锢碚n程新標(biāo)準(zhǔn)》提出：實(shí)驗(yàn)是物理課程改革的重要環(huán)節(jié)，是落實(shí)物理課程目標(biāo)、全面提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要途徑，也是物理課程改革的重要資源。新課標(biāo)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求主要包括培養(yǎng)學(xué)生的操作技能、掌握物理實(shí)驗(yàn)的常用方法、培養(yǎng)學(xué)生處理信息得出結(jié)論的能力、指導(dǎo)學(xué)生撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告等。新課標(biāo)對(duì)實(shí)驗(yàn)的能力要求比較明確，是以不同的行為動(dòng)詞給出的，如用“測(cè)量、測(cè)定、操作、會(huì)、能、制作、設(shè)計(jì)”等行為動(dòng)詞表示對(duì)獨(dú)立操作的不同層次要求；用“觀察、實(shí)驗(yàn)、探究”等行為動(dòng)詞表示對(duì)實(shí)驗(yàn)經(jīng)歷的不同層次要求。

（2）新課標(biāo)物理實(shí)驗(yàn)開設(shè)主要特點(diǎn)：①鼓勵(lì)和提倡學(xué)生通過多種途徑開展實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)探究，根據(jù)實(shí)驗(yàn)獲得的材料、結(jié)論得出物理規(guī)律。高中物理必修2中對(duì)研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)方法就給了三種參考案例，啟發(fā)點(diǎn)撥學(xué)生發(fā)散性思維。②重視學(xué)生體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的過程，逐步培養(yǎng)學(xué)生的探究能力。新課標(biāo)實(shí)驗(yàn)教材的編寫與老教材比較，在實(shí)驗(yàn)探究過程方面增加不少新的可行的實(shí)驗(yàn)方法和內(nèi)容。③增加了許多趣味性和聯(lián)系科技生活的小實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生興趣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。尤其在電學(xué)實(shí)驗(yàn)方面，編入了不少生活中常見的有關(guān)新科技的小實(shí)驗(yàn)知識(shí)內(nèi)容。④鼓勵(lì)和啟發(fā)學(xué)生自己設(shè)計(jì)、探索實(shí)驗(yàn)。讓學(xué)生合作設(shè)計(jì)，自己動(dòng)手制作和完成小實(shí)驗(yàn)，從而真正體會(huì)到實(shí)驗(yàn)過程的樂趣和取得實(shí)驗(yàn)科學(xué)探究成功的喜悅。

二、中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀

（1）設(shè)施陳舊、配備不全。在中學(xué)階段，因種種條件的限制，雖然學(xué)校都設(shè)置了物理實(shí)驗(yàn)室，但也存在器材配備不全，設(shè)施陳舊，實(shí)驗(yàn)教室偏少，器材不配套，數(shù)量不足等問題，很多實(shí)驗(yàn)不能正常開展。我們九江市區(qū)幾個(gè)中學(xué)的實(shí)驗(yàn)室器材的配備情況（每年也能補(bǔ)充一些新儀器）雖然比鄉(xiāng)村中學(xué)好些，但也都或多或少的存在設(shè)備老化、實(shí)驗(yàn)教室缺少等現(xiàn)象，尤其是新課標(biāo)內(nèi)容中的一些高科技的演示實(shí)驗(yàn)儀器缺乏（比如DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)）。

（2）“僧多粥少”難以為之。學(xué)校里班級(jí)多、人數(shù)多，學(xué)生實(shí)驗(yàn)難以保障。目前，多數(shù)重點(diǎn)中學(xué)的班級(jí)數(shù)龐大（每個(gè)年級(jí)十幾到二十幾個(gè)班級(jí)是常態(tài)化），每個(gè)班級(jí)的人數(shù)眾多（常見70人左右的班級(jí)），如此一來，學(xué)校實(shí)驗(yàn)資源嚴(yán)重不足，而且每間實(shí)驗(yàn)教室的容量和儀器配套問題都比較大。每個(gè)年級(jí)做一個(gè)實(shí)驗(yàn)常常需要很長的周期。另外，由于學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)教重，學(xué)生能夠自由支配用于實(shí)驗(yàn)的時(shí)間不多。

（3）實(shí)驗(yàn)室管理不夠規(guī)范。面對(duì)眾多的班級(jí)幾千人學(xué)生規(guī)模的學(xué)校，實(shí)驗(yàn)教室和專職實(shí)驗(yàn)員的配備嚴(yán)重不足（九江三中六千多人的學(xué)校目前只有兩間實(shí)驗(yàn)室和一位實(shí)驗(yàn)員），實(shí)驗(yàn)室工作的開設(shè)和管理難度很大。雖然不少市內(nèi)的學(xué)校實(shí)驗(yàn)器材較完整，但由于種種條件所限，班級(jí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)也常常難以滿足。另外，由于學(xué)校教室緊張，實(shí)驗(yàn)室常常被挪用（常常被各個(gè)年級(jí)做考場(chǎng)），既影響實(shí)驗(yàn)的開設(shè)和管理，也造成一定量的儀器設(shè)備的損壞。所以，學(xué)校在改善實(shí)驗(yàn)室和教師配置的同時(shí)，也應(yīng)加大重視實(shí)驗(yàn)室工作的規(guī)范管理和建設(shè)。

（4）多媒體課件“取代”實(shí)驗(yàn)探究。物理學(xué)中涉及到許多抽象的、微觀的、難以用實(shí)驗(yàn)演示的教學(xué)內(nèi)容（比如物理光學(xué)、機(jī)械波、原子物理等），用多媒體教學(xué)軟件輔助能較好、形象的模擬實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生對(duì)物理現(xiàn)象和規(guī)律的理解。但課件模擬實(shí)驗(yàn)并不是真實(shí)的實(shí)驗(yàn)，得到的不是真實(shí)可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，很難讓學(xué)生體會(huì)和經(jīng)歷探究的過程。如果教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，完全由多媒體演示來代替實(shí)驗(yàn)，不利于對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

三、自主開放的中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)

提高中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰κ紫仁菍W(xué)校必須高度重視，加大對(duì)實(shí)驗(yàn)室的管理和建設(shè)，其次需配置專業(yè)實(shí)驗(yàn)教師和改善實(shí)驗(yàn)教室條件，及時(shí)補(bǔ)充和配置開設(shè)實(shí)驗(yàn)所需的儀器，同時(shí)也要加強(qiáng)物理教師的實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理，讓更多的學(xué)生走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，讓更多的學(xué)生親自體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究過程的樂趣。

在現(xiàn)有條件下，為了解決實(shí)驗(yàn)室和儀器配置不足，學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)間少等問題，可以經(jīng)常性地在課余時(shí)間開放實(shí)驗(yàn)室，從而有效的改善和提高中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)效能。九江市三中物理組教師們做了這方面的嘗試，開展了周末實(shí)驗(yàn)室開放日活動(dòng)。教師們事先把各階段物理實(shí)驗(yàn)分批次準(zhǔn)備好，每個(gè)周末由學(xué)生自愿選擇，自主動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。開放性物理實(shí)驗(yàn)激發(fā)了廣大學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)的濃厚興趣，鍛煉了學(xué)生自主、合作、創(chuàng)新的探究精神，周末的自主、開放性的實(shí)驗(yàn)中常常可見到輕松愉快的學(xué)習(xí)氛圍，開放性實(shí)驗(yàn)嘗試也初步取得了良好的效果。幾個(gè)月的開放實(shí)驗(yàn)活動(dòng)下來，也發(fā)現(xiàn)不少問題需改進(jìn)和完善，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）實(shí)驗(yàn)程度的合理組合。周末自發(fā)來實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)的是各個(gè)年級(jí)的學(xué)生，面對(duì)不同的學(xué)生程度和進(jìn)度的差異，教師必須精心設(shè)置教學(xué)內(nèi)容，合理安排好每次實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目組合（如：高一、高二的學(xué)習(xí)進(jìn)度很內(nèi)容不同等）。力求做到豐富、充實(shí)、有層次，兼顧到每位同學(xué)來創(chuàng)設(shè)物理情景，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，啟發(fā)學(xué)生思維，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，落實(shí)教學(xué)準(zhǔn)確性和科學(xué)性。

（2）實(shí)驗(yàn)儀器的精心挑選。每個(gè)學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)有多年的儀器，有新、舊之分，有廠家、種類、質(zhì)量不同，有的同一種實(shí)驗(yàn)儀器和使用方法都有很大的差異。為了在有限的時(shí)間內(nèi)讓學(xué)生順利的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，輔導(dǎo)教師必須提前做好準(zhǔn)備工作，精心挑選、親自動(dòng)手測(cè)試周末實(shí)驗(yàn)所需要的儀器。

（3）實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的優(yōu)化搭配。根據(jù)學(xué)校的實(shí)驗(yàn)教室的具體情況和周末來實(shí)驗(yàn)室的學(xué)生人數(shù)，設(shè)計(jì)好每次開放幾個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，每個(gè)實(shí)驗(yàn)擺設(shè)幾組儀器才能最大程度的滿足學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)的需求。建議一間教室可以按排3—5個(gè)電學(xué)和力學(xué)實(shí)驗(yàn)搭配。每次一般設(shè)置兩個(gè)基本的讀數(shù)（比如：電表和游標(biāo)卡尺），兩個(gè)操作性探究實(shí)驗(yàn)（比如：驗(yàn)證機(jī)械能守恒和電表的改裝），如此操作運(yùn)行效果較好。

（4）堅(jiān)持自主探究的原則。周末開放性實(shí)驗(yàn)本意就是要充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，鍛煉學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的自主探究能力。實(shí)驗(yàn)中，教師要認(rèn)真處理好 “教師指導(dǎo)”與 “學(xué)生自主”的關(guān)系，明確教師的作用主要是在學(xué)生碰到問題時(shí)給予引導(dǎo)，而不能代勞，讓學(xué)生們自己動(dòng)手，通過摸索、合作解決問題，從而提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

為了培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛣?chuàng)新意識(shí)，提高物理實(shí)驗(yàn)效能，我們教師應(yīng)積極為學(xué)生創(chuàng)設(shè)良好的實(shí)驗(yàn)時(shí)間和空間，鼓勵(lì)和引導(dǎo)學(xué)生自主完成實(shí)驗(yàn)探究過程，從而提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和多種能力。