試論新理念下的高校物理實驗教學

劉傳東

摘要：要搞好新理念下的物理實驗教學，關鍵是教師教學思想和教學理念的轉變。在新課程理念的指導下，利用現代的實驗教學設置，改進、補充原來的教學方法。能更好地激發學生的學習興趣，提高學習效率，幫助學生形成良好的科學素養，養成實事求是的科學態度。

關鍵詞：新理念；高校物理；實驗教學

中圖分類號：G642文獻標識碼：A文章編號：1671-864X（2016）08-0199-01

高校新的物理課程標準指出：“實驗是物理課程改革的重要環節”，要求學生能動腦動手“學”科學，改變過去以書本為主、實驗為輔的教與學的方式，把實驗地位空前提升。讓學生通過實驗來完成求知的過程，用實驗來串聯知識點，新教材中明顯加強了實驗操作、實驗探究和實踐活動，提倡“以學生為本”，實驗教學要從單純的學習知識、驗證理論、學習操作技能，轉變為全面地提高學生科學素養，培養學生終身發展的興趣和能力。教師要打破以教師為中心的傳統物理實驗教學模式，將實驗的操作權下放到學生手中，調動學生的積極性，發揮學生的主動性，教師則成為學生探究式實驗的合作者、參與者、指導者。本文主要對如何搞好新理念下物理實驗教學談了幾點自己的看法。

一、善于利用實驗創設情境

在物理教學中，實驗對學生的認知具有重要意義。一些抽象、理性的知識教學可以借助物理實驗，創設直觀而有趣的實驗情境，將學生一步一步引入知識的殿堂。以《電磁感應現象》為例，在教學中可以通過五個逐步深入的演示實驗現象總結出感生電流產生的條件一一“穿過閉合電路的磁通量發生變化”。在課堂教學中，用于創設情境的實驗大都是教師操作的演示實驗。為了激發學生主動學習的意識，可以變演示實驗為探究性實驗。

二、演示實驗中重視學生的參與程度

傳統的演示實驗，教師先將結論寫在黑板上，然后在講桌上通過演示實驗驗證結論或規律的正確性，忽視了學生的感知和體驗過程，扼殺了學生的想象力和創造力，挫傷了學生對實驗的積極性。課堂中的演示實驗要走進學生，操作權下放到學生手中。教師經過課前的引導，將學生帶入到所要討論的問題情境中，把實驗儀器放到學生中間，由學生操作，大家都來觀察、指導、進行思維參與并提出問題，通過分析、討論、實踐再解決問題，切實讓學生親身感悟物理實驗原理，感悟實驗所表現出來的物理現象，感悟透過現象看本質的物理思想。

三、堅持在實驗中采用開放型實驗

新理念要求打破以教師為中心的傳統物理實驗教學模式，即實驗目的、儀器準備、操作步驟、實驗報告全部都由教師預先設計好，學生只進行“按方抓藥”、“照圖施工”的教學模式。開放型實驗應在確定實驗內容以后，讓學生經歷設計方案、選擇儀器、制定步驟、設計表格、收集信息、處理數據。得出結論、并進行評價分析等過程，例如：測電阻的實驗，可以使用不同器材、不同方法、不同電路，其方法很多，有伏安法、滑安法、滑伏法、替代法、半偏法等，電路也有內、外接法，限流、分壓接法等，而共同點都是應用部分或閉合電路的歐姆定律。教師也不能滿足于學生“發現”了物理規律，還要善于提出富有探索意義的問題，鼓勵學生自行設計實驗解決，對于實驗過程中出現的異常現象，激勵學生進一步探索、分析原因，從中有所發現。通過開放型實驗，不但能使學生掌握基本儀器的使用方法、基本實驗原理及其設計、實驗數據的處理方法、能力型實驗的研究對策，還能培養學生實事求是的實驗態度、團結協作的能力、敢于懷疑的精神和探索創新的意識等。

四、不斷地改變實驗器材，創新實驗目的

運用同樣的實驗器材，或者稍加改變，可以達到不同的實驗目的。因此，改變學生實驗的實驗目的，啟發學生進一步思考，同樣可以培養學生的創新能力。例如，當學生根據教材要求，用一個帶有刻度的注射器完成了“驗證玻意耳定律”實驗后，可引導學生繼續思考：能否用這套器材粗略地測定大氣壓強？如何測定？又如，當學生完成了“用單擺測定重力加速度”實驗后，可要求學生在沒有刻度尺和秒表的情況下，利用實驗中的單擺裝置，驗證單擺的振動周期與擺長的平方根成正比。事實上，擺長的改變可采用將擺線折疊的方法達到（注意擺線應折疊到球心處），而周期的測定可借鑒伽利略利用自身脈搏來進行，結論不難得到驗證。

五、充分利用多媒體擴大物理實驗內涵

回顧近半個世紀的物理教育改革，最重要的成就是逐步確立了現代物理教學觀，教學過程從強調知識的結論向獲取知識的科學過程轉化，從強調單純積累知識向探求知識方向轉變。重視科學過程和重視能力培養，構成了現代物理教育的基本原則。而物理學概念的形成、規律的發現、理論的建立，都有賴于實驗。新理念為物理實驗教學改革提供了新的思想理論，多媒體技術的普及則為物理教學提供了全新的技術手段和教學平臺，打破了傳統中學儀器阻礙，使物理實驗教學的現代特性得到進一步發揮。利用多媒體技術既可以仿真傳統實驗，也可以仿真傳統教學實驗無法涉及的條件、要求很苛刻的實驗，如高溫、強磁場、高能粒子實驗、空間實驗等，通過計算機模擬，給予學生更大的思維空間，激發他們的想象力和創造力。同時也給實驗教學本身以更大的自由度，它可以作為真實實驗的事前準備，實現信息技術和物理教學的全面整合。使學生在做真實實驗之前對實驗設備和內容有深刻的了解，從而提高物理實驗的教學效果。

六、增強實驗課程的生活化

物理實驗課程是一門與生活息息相關的課程，生活的方方面面都蘊藏著深刻的物理原理，例如：雞蛋握在手中，使勁握也難以破碎，但手拿雞蛋在碗邊輕輕一敲即破。說明：雞蛋緊握在手中時，受力面積大，壓強小；而在碗邊輕敲時，受力面積小，壓強大。可見，壓力的作用效果不僅跟壓力大小有關，還跟受力面積有關。縱觀整個20世紀以來對課程內容選擇起支配作用的主要是科學世界，這種課程越來越脫離生活世界進而導致教育中生活意義的失落。因此，物理實驗教學應強調從學生的已有經驗出發，密切實驗內容與日常生活的關系。物理課程標準要明確提出“從生活走向物理，從物理走向社會”的基本理念。要求物理實驗課程貼近學生生活，加強課程與學生生活和現實社會的聯系，意味著實驗要直接面向社會，與生活融為一體，激發并保持學生的學習興趣，并將物理實驗規律應用于生產生活實際。

參考文獻：

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