實驗對高中物理學習的促進作用芻探

段世強

摘 要：新課程標準對高中物理實驗教學提出了新的要求，極大體現了實驗對高中物理學習的重要性。實驗能促進學生實驗技能的培養，能促進學生對誤差的理解，能促進學生探索物理原理。

關鍵詞：高中物理;實驗;作用;實驗技能;誤差;物理原理

中圖分類號：G633.7文獻標志碼：A文章編號：1008-3561（2019）08-0024-01

物理是建立在實驗基礎上的一門科學，相關的物理概念與規律的發現均以實驗事實為出發點和依據。學生應當高度重視作為物理學重要研究方法之一的實驗法。只有這樣，物理教學才有可能獲得成功，學生才有可能通過實驗現象真正理解并掌握物理知識。新課程規定高中物理實驗教學的三種類型是學生實驗、課本演示實驗、課堂小生活實驗。這些實驗若能得到有效落實，必將使物理課堂生動有趣，使學生學習興趣高漲。現結合實例，從三個方面簡要說明實驗對高中物理學習的促進作用。

一、實驗能促進學生實驗技能的培養

實驗能促進學生對基本儀器的掌握，訓練學生的實驗能力與技能，培養學生的研究能力。新課標要求必做的高中物理實驗比以往多，表現形式千差萬別，實驗過程中涉及的要求更加明確，對學生能力的要求也更高。另外，新課標對儀器的使用沒有明確規定，即使同一實驗中的器材也未作確切說明。因此，這需要學生對實驗原理和相關基本儀器有整體的把控。

例如，在“把電流表改裝成電壓表”實驗中，首先需要確定靈敏電流計的內阻，教材直接向學生拋出了半偏法測電阻。學生即使能看懂教材上的介紹，但仍然會對這一方法感覺很不適應。因此，教師可以設置一個臺階，讓學生利用所學知識設計一種測量靈敏電流計內阻的方法，并對兩種方法進行比較分析。學生可能會用伏安法測電阻，但是此方法在測量一般電阻時可以用，而對于靈敏電流計并不適合，因為需要學生知道靈敏電流計的內阻之后把其改裝成電壓表。如果測量的靈敏電流計的阻值不準確，則會直接影響改裝后電壓表的精確度。有些學生還可能用伏特表法測電流表和電阻箱兩端的電壓，用電流表上讀出的電流值根據公式推導出靈敏電流計的阻值。此方法雖然能消除伏特表分流作用導致的誤差，卻暴露出學生并不熟悉靈敏電流計的特性。靈敏電流計無法準確測量出電流值，因而無法準確求出靈敏電流計的內阻。通過分析兩種方法的缺點，利用并聯電路中電流分配關系，學生很自然地得出結論：最佳測電流表電阻的方法是半偏法。

實驗原理是實驗的靈魂，必須把其放在首要地位才能使物理實驗“動”起來。教師應該有目的地引導學生對實驗原理進行深度挖掘和探索，培養學生按科學的方法思考和解決問題的良好習慣，培養學生科學的思維素質。另外，學生除了要熟練掌握實驗原理外，還要對常用物理儀器有深入的了解，這樣開展實驗時才能做到事半功倍。

二、實驗能促進學生對誤差的理解

實驗總會有誤差，即使同一實驗，同一人在不同時間做也會有略微的差別。因此，學生要端正對實驗誤差的態度，跳出“誤差等于錯誤”的認識誤區。學生應該在思想上樹立有誤差是正常的，沒有一絲誤差反而不正常的觀念。偶然和系統誤差都會導致實驗結果不太精確，合理、適度的誤差更能說明實驗的真實性和可靠性。雖然誤差不可避免，但是可以盡量減少。降低誤差的主要方法是通過分析誤差產生的原因，改進儀器和實驗方法。例如，用半偏法測電流表電阻的時候，選擇的變阻器的阻值要遠遠大于電流表內阻，這樣就能減少實驗誤差。

三、實驗能促進學生探索物理原理

興趣是學生產生學習動機的重要條件，而實驗可以為學生展現直觀的學習環境，能充分調動學生的各種感官，激發學生的學習興趣和欲望，促使學生不斷研究物理現象及其規律。

例如，在“帶電粒子在磁場中的運動——質譜儀”這一章節中，為增強學生對帶電離子在磁場中運動的感性認識，課本先安排了帶電粒子在有或無勻強磁場中的運動的實驗，學生通過觀察獲得以下認識：在沒有磁場作用時，電子的路徑是直線，在勻強磁場中電子的路徑彎曲成圓，磁場越強，路徑的半徑越小，電子的出射速度越大，路徑的半徑越大。這時，學生會對此現象提出疑問：為何帶電粒子在沒有磁場的情況下做直線運動，在勻強磁場中做圓周運動？運動軌跡的半徑與運動周期之間是否有關系？這些疑問能充分調動學生的學習興趣與主動性。這時，教師再引導學生探索這些物理現象，得出其所蘊含的物理規律，效果會更好。

實驗能夠探索物理規律，在探索物理規律的過程中，學生需要用眼睛觀察實驗現象，用筆記錄實驗數據，用各種方法分析數據并整理成實驗報告。這一系列操作，能夠鍛煉學生的各種能力，促進學生全面發展。實驗要求學生具有實事求是的態度與嚴謹求實的作風，要求學生嚴格尊重事實，忠于實驗數據，堅決反對弄虛作假地隨意編造數據和實驗現象;要求學生慎重對待實驗，踏踏實實按照步驟進行實驗操作。

總之，實驗能夠將抽象的物理課題或現象以實驗的方式呈現在學生面前，能夠活躍課堂氣氛，加深學生的感官體驗，引人入勝，扣人心弦，從而促使學生知學、好學、樂學，真正成為學習的主人。

參考文獻：

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