高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)與學(xué)生能力的培養(yǎng)

駱孔正

摘 要：物理學(xué)是建立在觀察和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，研究物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和 基本結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用的一門科學(xué)。物理實(shí)驗(yàn)是研究和學(xué)習(xí)物理學(xué)最基本的方法，它是物理知識(shí)的源泉，無論是概念的建立，還是規(guī)律的探索和論證都離不開實(shí)驗(yàn)。物理實(shí)驗(yàn)在中學(xué)物理教學(xué)中扮演著重要角色，它是教學(xué)體系中不可缺少的教學(xué)內(nèi)容。目前，大多數(shù)高中物理教學(xué)中，教師多注重理論的教學(xué)，而不夠重視甚至忽視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，這關(guān)鍵是沒能真正認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)在促進(jìn)教學(xué)效果以及對(duì)學(xué)生發(fā)展能力方面的重要意義和作用。

關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)變觀念； 探究式實(shí)驗(yàn)；多媒體技術(shù)；課外小實(shí)驗(yàn)；小制作

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)把實(shí)驗(yàn)課僅作為驗(yàn)證理論的課程，所有的實(shí)驗(yàn)都是按教材預(yù)習(xí)，對(duì)照教材做實(shí)驗(yàn)，依據(jù) 教材寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，在整個(gè)的實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生完全處于一種被動(dòng)的學(xué)習(xí)狀態(tài)。這樣就不可能真正的培養(yǎng)學(xué)生的 能力更不用說創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和形成。所以，在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，應(yīng)改善傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)那種對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的傳承和基本技能訓(xùn)練的過分強(qiáng)調(diào)，在教學(xué)中要有意識(shí)地對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)素質(zhì)的訓(xùn)練和培 養(yǎng)。因此，教師應(yīng)該在分析教材和學(xué)生的基礎(chǔ)上，把培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力的意識(shí)滲透進(jìn)備課的過程中，從學(xué)生的角度多思考學(xué)生會(huì)遇到的問題，并從中設(shè)計(jì)出能對(duì)學(xué)生有引導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路，發(fā)散學(xué)生的思維，有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。

下面我就針對(duì)高中物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的途徑，談?wù)勛约旱目捶ǎ?/p>

一、教師要轉(zhuǎn)變觀念

目前實(shí)行的中學(xué)物理教學(xué)中，有某些“做實(shí)驗(yàn)不如 講實(shí)驗(yàn)”，“講實(shí)驗(yàn)不如背實(shí)驗(yàn)”的荒謬做法。這一現(xiàn)象對(duì)創(chuàng)新能力人才的培養(yǎng)是一嚴(yán)重的阻 礙。教師首先應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，教育不應(yīng)該僅僅是訓(xùn)練和灌輸?shù)墓ぞ撸鼞?yīng)該是發(fā)展認(rèn)知的手段。首先要重視物理實(shí)驗(yàn)，這個(gè)不是單純只在有分組實(shí)驗(yàn)中才給學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦的 機(jī)會(huì)，我們應(yīng)該要自己主動(dòng)為學(xué)生創(chuàng)造對(duì)實(shí)驗(yàn)認(rèn)知的機(jī)會(huì)。例如，課堂的演示實(shí)驗(yàn)就是很好的機(jī)會(huì)。大部分情況下教師把課堂演示實(shí)驗(yàn)當(dāng)成走過場(chǎng)，做一做讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有一個(gè)基本印象這個(gè)雖然也可以讓學(xué)生加強(qiáng)對(duì)物理知識(shí)的理解，但是并沒有起到培養(yǎng)學(xué)生的能力。但是如果能做到把一些改課堂演示實(shí)驗(yàn)改為探索性實(shí)驗(yàn)，這樣更有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。如在中學(xué)物理“二力平衡”一節(jié)的教學(xué)中，我們可以進(jìn)行如下創(chuàng)新設(shè)計(jì)：①改進(jìn)演示教具（圖1.），通過在原教具左邊用鐵架臺(tái)固定一定滑輪，將小車改為皮鞋盒或泡沫塑料盒，可將二力平衡的四個(gè)條件一一加以演示，并提高了實(shí)驗(yàn)的可視性。②讓全體學(xué)生都參與到實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與操作過程中來，首先在演示前讓學(xué)生就二力平衡的四個(gè)條件做出假設(shè)，然后請(qǐng)學(xué)生根據(jù)講臺(tái)的演示教具設(shè)計(jì)出驗(yàn)證四條假設(shè)的演示方案，最后變教師演示為學(xué)生兩兩上臺(tái)演示，教師以主持人的身份在旁邊指導(dǎo)和解說。

這樣，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師因勢(shì)利導(dǎo)，及時(shí)對(duì)學(xué)生中那些標(biāo)新立異，獨(dú)樹一幟的做法予以肯定、支持和幫助，鼓勵(lì)學(xué)生用自己的頭腦思考問題，不人云亦云，敢于另辟蹊徑，勇于探索，不斷創(chuàng)新。從而調(diào)動(dòng)起學(xué)生的積極創(chuàng)新意識(shí)。

二、在實(shí)驗(yàn)課中開設(shè)適量的探究式實(shí)驗(yàn)

如果每次物理實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹x器準(zhǔn)備、操作步驟、實(shí)驗(yàn)報(bào)告全部都由教師預(yù)先設(shè)計(jì)好，學(xué)生只進(jìn)行“按方抓藥”、“照?qǐng)D施工”，那么長此以往學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中就不再會(huì)有濃厚的實(shí)驗(yàn)興趣，因此，教師要適時(shí)、適量地改進(jìn)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)組織形式，創(chuàng)設(shè)一些開放型的探究式實(shí)驗(yàn)。當(dāng)學(xué)生已經(jīng)熟悉實(shí)驗(yàn)的流程后，應(yīng)該嘗試讓學(xué)生適當(dāng)?shù)赜H身經(jīng)歷設(shè)計(jì)方案，選擇儀器，制訂步驟，設(shè)計(jì)表格，收集信息，處理數(shù)據(jù)，得出結(jié)論，實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)等實(shí)驗(yàn)過程中的某個(gè)環(huán)節(jié)，使學(xué)生真正進(jìn)入科學(xué)學(xué)習(xí)的狀態(tài)和角色。

雖然我們不可能每次都把實(shí)驗(yàn)所涉及的所有能力在一個(gè)實(shí)驗(yàn)全部體現(xiàn)，但是我們可以在每次的實(shí)驗(yàn)里面只注重其中一種能力的培養(yǎng)，這個(gè)就要求教師在實(shí)驗(yàn)前線做好實(shí)驗(yàn)方面的準(zhǔn)備。比如我們可以在以下幾個(gè)方面做變化①在實(shí)驗(yàn)器材上進(jìn)行創(chuàng)新②在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理上進(jìn)行創(chuàng)新③在實(shí)驗(yàn)條件上進(jìn)行創(chuàng)新

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理可采用多種方法，比如列表法，圖像法，解析法等。可以通過改變采集和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法進(jìn)而達(dá)到同一 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模@些都是對(duì)實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新。

例如：對(duì)于“測(cè)定玻璃折射率”的實(shí)驗(yàn)，按教材的要求確定光路圖后，使用量角器量出入射角和折 射角，從三角函數(shù)表查出它們的正弦值，由 算出折射率n的值，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后也可要求學(xué)生進(jìn)行討論，假如手頭沒有三角函數(shù)表，又如何采集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求得n？可以由（圖2）的方法，量出AB和CD的長度，由 求得n；也可由（圖3）的方法，量出SM和SN的長度，由 求得n。

再比如：實(shí)驗(yàn)條件的改變，也就是要求學(xué)生在新的條件下，運(yùn)用所學(xué)的物理知識(shí)，創(chuàng)新性地確定實(shí)驗(yàn)方案，測(cè)定相關(guān)物理量，處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，從而達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/p>

三、使多媒體技術(shù)成為高中物理實(shí)驗(yàn)的重要補(bǔ)充手段

多媒體技術(shù)的普及為物理教學(xué)提供了全新的技術(shù)手段和教學(xué)平臺(tái)，它可以仿真中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)室內(nèi)所無法完成的實(shí)驗(yàn)（如α散射實(shí)驗(yàn)），同時(shí)可仿真宏觀或微觀的自然現(xiàn)象（如地球繞太陽轉(zhuǎn)、分子運(yùn)動(dòng)），還可以仿真極快、或極慢的實(shí) 驗(yàn)過程（比如自由落體等）。在“電阻定律”演示實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)儀器較多，實(shí)驗(yàn)中既要改變線路連接方法，又要讀出電流表、電壓表的讀數(shù)，學(xué)生很難觀察，而且只用實(shí)物投影儀不能將實(shí)驗(yàn)操作過程和電表讀數(shù)全部投影到大屏幕上。針對(duì)這種情況，結(jié)合電教設(shè)備，采用攝像機(jī)對(duì)演示實(shí)驗(yàn)的操作過程進(jìn)行課堂實(shí)錄，再將信號(hào)直接送到計(jì)算機(jī)中，通過大屏幕現(xiàn)場(chǎng)直播。全班同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)線路的連接、教師的操作過程，電表指針偏轉(zhuǎn)情況及讀數(shù)，都看得一清二楚，提高了實(shí)驗(yàn)可見度，收到了非常好的效果。

四、鼓勵(lì)學(xué)生充分利用課余時(shí)間做好課外小實(shí)驗(yàn)、小制作，調(diào)動(dòng)學(xué)生的興趣和積極性

在新教材里面編排了很多學(xué)生課外實(shí)驗(yàn)，“想一想”“拓展一步”等課外內(nèi)容。比如：“測(cè)沙子間的動(dòng)摩擦因數(shù)”、“高空落蛋”、“拍攝自由落體頻閃照片”、“超 級(jí)肥皂泡”等課本內(nèi)外的一些趣味性實(shí)驗(yàn)，使班級(jí)中不同 認(rèn)知水平的學(xué)生的求知欲都能得到滿足。