淺談新課程改革下的高中物理實驗教學

楊沛勇

【摘 要】物理學起源于物理實驗，可以說所有的物理學理論都是在一次次對生活、生產中遇到的問題進行解決的過程中得出的結論，因此，物理教學的起源也應當歸于實驗教學。

【關鍵詞】新課標 高中物理 實驗

中圖分類號：G4 文獻標識碼：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2017.04.171

高中物理實驗是物理教學中的重要組成部分，是提高高中生各方面能力的主要環節與過程。隨著新課標的提出，對于高中物理實驗教學也提出了新的要求，高中物理教師應該把握新課標精神，引導和培養學生制定試驗計劃、設計實驗的能力。在這一環節，學生要根據實驗的內容設計有效的實驗方法，并合理選擇實驗儀器和材料。實驗教學素質教育的要求，是培養學生探究能力和動手能力等各方面能力的精神的體現。

一、高中物理新課程實驗教學的特點

（一）對學生實驗能力的要求更加明確

高中物理課程標準對學生的探究能力做出了詳細而明確的要求：“能夠發現與物理學有關的問題，對解決問題的方式和問題的答案提出假設，能夠根據實驗目的和已有條件，制定計劃與設計實驗方案，進行物理學實驗的操作和用多種方式收集數據，會對實驗數據進行分析處理，嘗試分析假設與實驗結果間的差異，能寫出實驗探究報告。”同時，明確提出了物理實驗能力的具體要求，其中確定研究問題、設計選擇實驗方案、數據測量、定量分析、探究創新等方面的要求比初中階段都有顯著提高。

（二）實驗的數量和類型大幅度增加

高中物理新課程實施后，物理課程中的實驗教學內容大量增加。以現行的人教版高中物理教材為例：必修1、必修2的演示實驗20個，學生探究實驗7個；選修2系列（包括2-1、2-2、2-3）和選修3系列（包括3-1到3-5）的演示實驗共計73個，學生探究實驗25個；必修1、2和選修3系列共設課堂實驗17個、“做一做”51個；同時，還在附錄中設置了“物理實驗專題”模塊，有14個實驗示例供學生選擇，原則上實驗數量不少于8個，給學生留有充分的選擇余地。可以看出，高中物理新課程實驗的數量在急劇增加，實驗方式更加靈活。各項實驗活動共同的特點就是注重“實踐”、“觀察”、“思考”、“討論”、“拓展”，有的還明確要求學生“表達與交流”，為學生搭建了探究的階梯，突出了學生的主體地位與個性發展。實驗活動類型的拓展和變化反映了物理新課程在轉變學生學習方式、培養學生探究能力等方面的要求，使學生的思維與創造力始終處于被激發的積極狀態。

（三）實驗內容與現代科技緊密結合

在物理新課程中，數字化的教學裝備被大量引進物理實驗室，如基于各種傳感器和計算機的數據測量和數據處理、微電腦數字計時器的廣泛應用、用數碼相機研究自由落體運動、對汽車變速器的了解等。在選修教材中，涉及了綠色能源的開發、用激光筆進行光的干涉和衍射實驗、觀察變電站和高壓輸電線路、利用溫度傳感器和光敏傳感器等制作一些簡單的自動控制電路等。注重加強課程內容與學生生活以及現代社會和科技的緊密聯系，重視學生的學習興趣和學習動機的培養和強化。

二、實驗教學的策略

（一）變驗證實驗為探究實驗

牛頓曾說過：沒有大膽的猜想，就做不出偉大的發現.高中物理實驗教學中，教師要引導學生探究，激發學生的探究欲，讓學生經歷實驗探究過程，不僅觀察實驗現象，還了解實驗的本質.隨著新課改的推進，高中物理教材中的實驗由原來的驗證性實驗為主更多的向探究性實驗轉變.驗證性實驗注重的驗證過程，是對已有知識的驗證其程序是問題、原理、結論、實驗，而探究性實驗注重培養學生的探究與創新能力，其程序是問題、實驗、討論、結論，由此可見，驗證性實驗是教師做、學生看的方式，學生主動性得不到凸顯；探究性實驗是讓學生自己觀察，用所學的知識解決新問題，有助于調動學生的參與積極性，這與新課程的目標相符合。因此，物理實驗教學中教師可以結合實際變驗證性實驗為探究性實驗，變結論為設問，讓學生問題的引導下探究，找出解決問題的方法，從而培養學生的創新能力。如教學“探究磁場對電流的作用”時，雖然做了驗證性實驗，但學生還是覺得難學，沒有深入理解相關的知識。為了提高實驗教學效果，教師可以變驗證性實驗為探究性實驗，讓學生準備一些廢料、磁鐵等，用鋁絲進行探究性實驗。學生在探究的過程中教師提出問題：保持鋁絲長度和磁感應強度不變，如果電流大小發生變化，鋁絲的運動軌跡會有什么變化？學生在這些問題的引導下進行探究，積極性很高。再如教材中驗證牛頓第二定律的實驗可以變為探究加速度與力的關系的實驗。這樣變“驗證性實驗”為“探究性實驗”，學生獲得的不再是死記硬背的實驗原理，能很好的激發學生的興趣，提高學生的探究能力。

（二）關注物理實驗創新精神

每一個實驗也都有著自身的設計思想，包含著對已有知識的運用和創造性的構思，物理實驗教學中教師可以引導學生領會前人的設計思想，培養學生的創新精神。如“驗證牛頓第二定律”時，為什么要使長木板傾斜來平衡摩擦力呢？學生在思考的過程中，會領會到實驗中的創新思想。高中物理教材中有很多演示實驗，這為教師提供了實驗演示的機會，但這些演示實驗從器材、步驟等都有固定的模式，不利于學生創新思維的培養.實驗教學中教師可以創造條件，將演示實驗變為隨堂實驗，激發學生的學習興趣，隨堂實驗形式靈活，學生參與的積極性比較高，有助于培養學生的實驗能力。如教學“摩擦力”時，可以讓學生做隨堂實驗：同桌將一樣的兩本物理教材依次疊放起來，用力壓一壓書頁，然后讓學生提起其中任意一本物理教材，會發現另外一本并沒有滑落下來。這樣學生在直觀實驗中感受到了摩擦力的存在，從而引導學生深入思考問題。另外，教師也可以進行實驗變式訓練，引導學生把握物理規律，提高實驗能力.教師可以對器材“變式”，引導學生用新器材創造性的進行實驗；教師可以對實驗條件“變式”，讓學生重新確定實驗方案等。

（三）重視開發物理實驗資源

高中物理實驗資源是非常豐富的，教師可以充分利用學校實驗室資源和社會資源，構建物理家庭實驗，給學生提供更多的實驗機會。高中物理新課標指出：物理教學要貼近學生生活和社會實際，引導學生主動參與、探究。物理是一門最貼近生活的學科，實驗器材可以從生活中來選擇，如廢電池、彩紙、塑料瓶等，還可以引導學生運用身邊的材料探究實驗，使學生成為實驗教學資源的開發者，讓學生認識到物理實驗就在生活中。如教學“摩擦起電”時，教師可以讓學生用塑料吸管做這個實驗，讓學生從生活中找實驗器材，用食指和中指摩擦新的塑料吸管，會發現吸管能吸在手心；再摩擦另一根吸管，兩根細管靠近時，會出現相互排斥或吸引現象.然后讓學生思考為什么會有這樣的現象，從而培養學生的創造性思維。

總之，教育課程改革呼喚創新，新課程要求教師要由課程規范的復制者變為新課程的創造者，而我們物理教師在實驗教學中培養學生能力的開發與設計方面有著廣闊的創新天地。