淺談物理實驗教學的改進

楊建華

【摘要】物理實驗是物理學科的基礎，是物理學科學習過程中必不可少的重要環節。本文結合新課程理念以及網絡時代的特點，從探究式學習、網絡實驗室的利用、課外活動的開展等三方面探討物理實驗教學改進的方向。

【關鍵詞】探究式；網絡實驗室；課外活動

物理學本質上說是一門實驗科學，物理規律的發現和物理理論的建立都必須以嚴格的實驗為基礎并受到實驗的檢驗，因此物理實驗教學在教學中的地位是非同一般。因此，改進實驗教學是提升物理教學質量的必不可少的一個重要環節。下面是我在近幾年來物理實驗教學中的幾點嘗試。

一、變“注入式”的教學模式為“探究式”

蘇聯教育家蘇霍姆林斯基說過：“在人們的心靈深處，都有一種根深蒂固的需要，這就是希望自己是一個發現者、研究者、探索者。而在青少年的精神世界中，這種需要則特別強烈。”現代教學論也認為，任何教學內容都可以用一個個問題來呈現出來，學習的發生起源于情景變化的刺激。因此在實驗教學中我們應當讓學生在問題情景中生疑、質疑，這樣才能產生濃厚的探索興趣，才能使學生體驗科學研究的艱辛與喜悅，才能培養學生的創新精神與實踐能力。因此，實行探究式教學是實驗創新教學的重要組成部分。對于演示實驗，教師應該努力創造條件，增加學生主動參與實驗的機會，對于一些演示實驗，教師也要通過精心設計將其轉化為探索性實驗。比如高二物理選修3—1第六章“第1節：探究磁場對電流的作用”這一節，教師普遍感到難教，學生感到難學，盡管老師在課堂演示，但學生由于被動接受使感性認識不深刻，造成對定律理解不透，時常出錯。我和學生一起自制學具，我們首先找人家裝潢不要的材料，釘20組框架，利用鐵絲、銅絲、鋁絲、鋼絲分別試驗。最后師生共同努力下，我們制作的教具和學具比學校買的教具演示效果更好。

在課堂教學中，我利用演示實驗，調動學生的積極性，激發學生興趣，并根據教學進度，不斷提出新的問題，比如，在磁感應強度和鋁棒長度不變情況下，改變電流大小，問電流大小不一樣，鋁棒運動情況怎樣？在磁感應強度和電流大小不變情況下，改變鋁棒長度，問鋁棒長度不一樣，鋁棒運動情況怎樣？在電流和鋁棒長度不變情況下，改變磁感應強度強弱，問磁感應強度強弱不一樣，鋁棒運動情況怎樣？等等。課堂提出問題，要求學生利用自制的學具分小組進行實驗，回答上面提出的問題。

學生通過自己做實驗得出正確的結論，興趣很高，增添了學生積極進行實驗的信心。這樣，通過課內、課外，演示實驗和自己動手做實驗的有機聯系，學生既學到了物理知識，又學會將其運用于生活，更重要的是培養了學生利用物理實驗解決實際問題的能力。這些效果只有通過整體結構這個實驗教學體系才能取得。單靠演示實驗，學生實驗在有限的時間內是難以達到的。

在教學過程中，通過開展探索性實驗教學有力地激發了學生的興趣，培養了學生的主體意識和創新能力。讓學生通過觀察和歸納、概括的思維方式來建立物理概念和認識物理規律，同時訓練了他們一定的實驗技能。由于學生不知道實驗的結論，要求他們自己去發現，因此學生積極性高，較好地激發學生通過手腦并用探求知識的欲望，培養他們觀察、歸納、概括的能力。

二、培養學生自主探究學習方式的習慣

在網絡技術高度發達的今天，我們物理教師要有意識的利用好網絡環境，在網絡環境的支持下，發揮學生自主探討性實驗的作用。在傳統物理實驗室，一方面由于怕發生意外和造成實驗儀器的損失，有許多實驗室規章制度，對學生有諸多限制；另一方面由于實驗環境和實驗條件的限制，實驗結果往往和物理理論不一致，甚至出現相反的數據，這一切無不暴露出了傳統實驗室的弊端。讓學生在網絡環境下進行虛擬實驗室操作，以自主模擬實驗為基礎進行多媒體教學，則可以解決這一難題。

我在上傳統電學實驗課時，通常會告訴學生，電流表的接線柱不能接錯、電壓表不能超過量程，電池組不能短路。很多實驗不允許學生自己操作，這些規定無形中扼殺了學生的創造性思維，而有些學生自主意識很強，常常會進行一些“地下操作”，最終損壞了儀器。然而，須知這些“破壞性”強的學生實際上也是動手能力、創造能力強的學生。在網絡環境下，倡導學生自主探討性實驗，既可保護儀器又能培養學生的創新能力，并能把很多傳統實驗做不到的效果一一再現。本人曾借用計算機室在網絡環境下采用“仿真物理實驗室”虛擬電學實驗室軟件（在線版網絡軟件），實現網絡與物理學科教學的整合。學生在網絡技術環境下進行多媒體實驗操作，通過網上人機對話，學生可以一邊操作一邊在網上暢游，獲取新知識，或與其他同學更好地交流。如果學生在網絡虛擬實驗室遇到問題，就可以通過網絡從其他同學那里獲取相關信息，進行討論，讓學生自主學習，并自主觀察模擬實驗，從而掌握學習成果和學習方法。

三、積極開展課外活動

泰勒曾指出：“具有豐富的知識和經驗的人，比只有一種知識和經驗的人更容易產生聯想和獨到見解。”因此高中物理實驗創新教學的另一重要內容就是在安排足夠的演示實驗和分組實驗的基礎上，將學生從課堂、教材、習題中釋放出來，組織豐富多彩的課外活動，如小發明、小制作、小實驗等。實驗室要完全對學生開放，培養學生主動做課外實驗的意識，同時鼓勵他們博覽群書，逐步建立起以物理學為核心的廣博的知識體系。利用課外活動小組也可以積極開展探索性小實驗，教師精心設計一些有趣的實驗進行研究性學習，讓學生嘗試成功，嘗試創新。例如：在講到動量這節課時，給學生留個課后小實驗，要求是讓一個生雞蛋從五樓落下不破，實驗器材要求所用的輔助材料的重量不超過一個雞蛋的重量。學生們想了很多辦法，有用報紙折成帽子形狀將雞蛋放置其中，有的給雞蛋安裝了降落傘，底部用泡沫塑料做緩沖，有的利用氫氣球等，盡管做法千奇百怪，但都是圍繞動量定理展開，只有延長作用時間和減小落地時雞蛋的動量，才能減少地面對雞蛋的沖力。例如：在學習液壓機前，借來油壓千斤頂利用課外活動操作給學生看并讓學生自己操作，在學了光學后，指導學生自制望遠鏡、潛望鏡等等。我們還組織學生學會修理彈簧秤，自制溢水杯等簡單儀器。

通過這幾年的堅持，我加強了實驗教學的探索，不斷改進自己的物理實驗教學，使物理實驗教學更加貼近學生的實際，更好地提升了物理教學質量。在這一過程中，我深深感受到物理實驗教學不失為一個培養學生綜合素質，提高學生能力的捷徑。

參考文獻：

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