淺談如何進(jìn)行高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革

李肖晏

在高中物理教學(xué)中，無論是物理概念的建立，還是物理規(guī)律的形成，甚至是物理結(jié)論的得出都是以物理實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的，而學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Ω窃跇O大程度上受到了物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ挠绊?。因而，在大力提倡新課程改革的今天，廣大物理教師必須重視高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新能力實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高中物理教學(xué)的重點(diǎn)，也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要因素。然而，在傳統(tǒng)的高中物理教育教學(xué)中，教師往往只注重成績(jī)的好壞，而忽視了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性，最終失去了培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的機(jī)會(huì)。因此，在新課程改革不斷深入的今天，我們應(yīng)當(dāng)改變這一現(xiàn)狀，注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

一、怎樣改革物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)

1.重視演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)，加強(qiáng)能力培養(yǎng)

目前，學(xué)生普遍感到物理“難學(xué)”，其原因之一就是物理教學(xué)中缺乏實(shí)驗(yàn)。在當(dāng)前我國(guó)中學(xué)教育由應(yīng)試教育向素質(zhì)教育轉(zhuǎn)變過程中，我們對(duì)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，必須引起高度的重視，為了研究好這些課題，教師必須研究教材中哪些地方學(xué)生感到抽象、容易混淆、接受困難，并結(jié)合教學(xué)實(shí)際，研究解決的方法，努力開發(fā)一些直觀的演示，同時(shí)在教學(xué)中引進(jìn)近代物理學(xué)的某些思想方法和現(xiàn)代科學(xué)的新成就，例如，用激發(fā)演示光的干涉和衍射，用發(fā)光二極管演示電磁感應(yīng)中機(jī)械能與電能的相互轉(zhuǎn)化等。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，可在規(guī)定的實(shí)驗(yàn)中，適當(dāng)增加相關(guān)演示項(xiàng)目，使教學(xué)內(nèi)容更加豐富，使學(xué)生的眼界更加開闊。如“分子間作用力”的演示，可在兩只乒乓球間夾上一段彈簧，球的外側(cè)套上橡皮筋，平衡時(shí)，引力等于斥力；增大球距時(shí)，引力大于斥力；縮小球距時(shí)，引力小于斥力。這樣不僅培養(yǎng)學(xué)生對(duì)物理的學(xué)習(xí)興趣，更多地拓寬學(xué)生視野豐富他們的想象，而且能有效地提高了學(xué)生的觀察能力、分析問題和解決問題的能力。

2.在演示實(shí)驗(yàn)中增加學(xué)生的參與

演示實(shí)驗(yàn)是教師利用課堂時(shí)間為學(xué)生演示，在操作的同時(shí)又引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行觀察、思考和分析的一種物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)，演示實(shí)驗(yàn)通常教師演示，學(xué)生看，但是很多實(shí)驗(yàn)學(xué)生根本看不清，特別是后邊的學(xué)生。不同程度地限制和阻礙了學(xué)生智能和潛能的發(fā)展，直接影響學(xué)生實(shí)驗(yàn)心理素質(zhì)的提高。因此，在演示實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)積極引導(dǎo)學(xué)生觀察、猜想、分析、歸納總結(jié)，甚至在實(shí)驗(yàn)操作上讓學(xué)生積極參與，讓學(xué)生充分了解實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，多次重復(fù)，加深印象，鞏固記憶。例如，在“楞次定律”一節(jié)的教學(xué)中，筆者變?cè)瓉淼恼n堂演示實(shí)驗(yàn)為邊做邊講實(shí)驗(yàn)，每?jī)晌粚W(xué)生發(fā)一套實(shí)驗(yàn)器材（干電池、電流表、原線圈、條形磁鐵、導(dǎo)線），實(shí)驗(yàn)中讓學(xué)生首先觀察電流方向與電流表指針偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)系，再觀察原線圈的電流方向與磁鐵運(yùn)動(dòng)方向的關(guān)系，把直觀的材料作為培養(yǎng)學(xué)生知覺、觀察力的材料，引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)、準(zhǔn)確地進(jìn)行觀察，然后引導(dǎo)學(xué)生討論、研究、對(duì)比、總結(jié)出感生電流所引起的磁場(chǎng)方向與磁鐵運(yùn)動(dòng)方向的關(guān)系，最后訓(xùn)練學(xué)生用科學(xué)的語言描述，并解釋所觀察到的現(xiàn)象，從而順理成章地寫出楞次定律。可見，演示實(shí)驗(yàn)在教師指導(dǎo)下讓學(xué)生參與，不僅有顯示學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的機(jī)會(huì)，又能得到科學(xué)方法的訓(xùn)練及能力的培養(yǎng)，加深理解和掌握物理概念和規(guī)律，同時(shí)可領(lǐng)略物理學(xué)的思想，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度和科學(xué)方法。

3.變驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為探索性實(shí)驗(yàn)

中學(xué)物理課堂演示實(shí)驗(yàn)可分為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和探索性實(shí)驗(yàn)，而大部分是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是對(duì)知識(shí)的正確與否加以驗(yàn)證，鞏固和加深對(duì)基本規(guī)律和基本原理的認(rèn)識(shí)。但是，對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)物理的科學(xué)方法和科學(xué)態(tài)度方面不能得到鍛煉，也不利于培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)探索物理規(guī)律的能力，而探索性實(shí)驗(yàn)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生思維能力、創(chuàng)造能力、自學(xué)能力、觀察實(shí)驗(yàn)?zāi)芰敖鉀Q實(shí)際問題的能力有獨(dú)到的作用。正如愛因斯坦所說：“對(duì)真理的探索比占有更加寶貴”。因此，在教學(xué)中可把一些驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)變?yōu)樘剿餍缘膶?shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，要盡量再現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)過程，多讓學(xué)生想想：“為什么要這樣做？”“換種方法行不行？”以此滲透物理思想，啟迪學(xué)生思路。例如，在“牛頓第二定律”一節(jié)的教學(xué)中，筆者將這個(gè)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)變?yōu)樘剿餍詫?shí)驗(yàn)。其研究方法：①邊學(xué)邊做實(shí)驗(yàn)：首先，讓學(xué)生按照自己設(shè)計(jì)好的實(shí)驗(yàn)方案做實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生從實(shí)驗(yàn)中初步認(rèn)識(shí)物體的加速度a與物體的質(zhì)量m及它所受外力F有關(guān)。其次，筆者再演示課本上的實(shí)驗(yàn)，規(guī)范操作，這樣，不僅使學(xué)生掌握科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法，而且讓學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)過程，注意發(fā)現(xiàn)研究對(duì)象引起變化的原因和條件以及在實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的現(xiàn)象，使學(xué)生對(duì)a和F、m的關(guān)系獲得感知。②探索知識(shí)：指導(dǎo)學(xué)生對(duì)問題進(jìn)行具體研究，處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、列表、畫出a-F、a-1/m的圖像。③歸納總結(jié)：師生共同分析、歸納、總結(jié)出牛頓第二定律。這樣，讓學(xué)生用實(shí)驗(yàn)探索和理論探研兩種方法自我進(jìn)行推證，在推證過程中學(xué)生就自然而然地對(duì)核定的研究對(duì)象、成立條件、使用范圍、注意事項(xiàng)搞得一清二楚。讓學(xué)生由學(xué)知識(shí)變?yōu)橹鲃?dòng)探索自然規(guī)律，對(duì)知識(shí)學(xué)得更扎實(shí)更牢固，同時(shí)使學(xué)生受到科學(xué)方法的熏陶。

二、加強(qiáng)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)課程

1.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)題目的原則

首先，教師在進(jìn)行選題時(shí)應(yīng)該根據(jù)學(xué)生的自身能力確定實(shí)驗(yàn)題目，而不應(yīng)該一味地突出實(shí)驗(yàn)的復(fù)雜性，只要能給出實(shí)驗(yàn)的大致內(nèi)容以及實(shí)驗(yàn)?zāi)康募纯?；其次，教師?yīng)當(dāng)讓學(xué)生獨(dú)立查閱資料，制定相關(guān)的實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)而使學(xué)生在認(rèn)真思考的基礎(chǔ)上，提出相關(guān)的問題，并分析、解決問題，然后在教師的引導(dǎo)下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)總結(jié)。

2.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的類型

教師應(yīng)當(dāng)幫助學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)形式。具體而言，教師可以將設(shè)計(jì)性課題大致分為以下兩種類型：其一，教師可以根據(jù)給定的實(shí)驗(yàn)設(shè)備來幫助學(xué)生完成相關(guān)的高中物理實(shí)驗(yàn)，如測(cè)量之類的實(shí)驗(yàn)；其二，教師可以提出相關(guān)的測(cè)量要求，不限定實(shí)驗(yàn)方法以及設(shè)備，讓學(xué)生獨(dú)立完成高中物理實(shí)驗(yàn)。

3.設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)分類

設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容可以大致分為兩類：其一，是測(cè)量物理量的課題，如物體長(zhǎng)度的測(cè)量；其二，是探究和應(yīng)用的課題，如測(cè)量一張紙的厚度等。需要注意的是，教師應(yīng)當(dāng)分類對(duì)學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提升學(xué)生的創(chuàng)新能力。同時(shí)，教師還應(yīng)當(dāng)注重引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行相關(guān)的分析討論，共同設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。這樣做，有利于消除學(xué)生的思維定式以及培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

綜上所述，在推行新課程改革的今天，教師應(yīng)當(dāng)摒棄傳統(tǒng)的教學(xué)方法，注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)，進(jìn)一步提升學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的重視程度，并根據(jù)現(xiàn)今的高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀，探究新型的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中體會(huì)高中物理學(xué)習(xí)的樂趣，從而有效地提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。