淺談如何進(jìn)行高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)

呂俊琴

（天津市濱海新區(qū)大港第三中學(xué)，中國(guó) 天津300270）

物理學(xué)是一門(mén)以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)中一個(gè)很重要的組成部分。物理學(xué)中的每一個(gè)概念、規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和確立主要依賴(lài)于實(shí)驗(yàn)。因此，在高中物理教學(xué)中加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，無(wú)疑是提高物理教學(xué)質(zhì)量的一條必由之路。

1 重視實(shí)驗(yàn)的操作過(guò)程，積極進(jìn)行科學(xué)探究

整個(gè)課堂重中之重的是學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的操作過(guò)程，實(shí)驗(yàn)?zāi)芊耥樌瓿桑P(guān)鍵要看學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的熟悉程度。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師要放手讓學(xué)生自己去操作，讓學(xué)生自主參與，分組參與，適當(dāng)?shù)臅r(shí)候要給以學(xué)生一定的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)；解決問(wèn)題的時(shí)候要發(fā)揮主觀能動(dòng)性、團(tuán)隊(duì)合作精神等。為了得到精確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，需要學(xué)生有較強(qiáng)的動(dòng)手能力，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要教師耐心指導(dǎo)，檢查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是否正確，幫助學(xué)生提高分析問(wèn)題的能力。中學(xué)生的動(dòng)手能力比較差，為了使學(xué)生具有較高的實(shí)驗(yàn)技能，教師應(yīng)讓學(xué)生多次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，從簡(jiǎn)到繁，主動(dòng)積極參與。以高一的靜摩擦力的教學(xué)為例。“科學(xué)探究”的做法是：將同桌的兩人分為一組，自備一根棉線(xiàn)、一塊毛巾，提供一只彈簧秤。提問(wèn)：在水平桌面上，用彈簧秤鉤通過(guò)棉線(xiàn)水平拉書(shū)本，當(dāng)彈簧秤的示數(shù)很小時(shí)書(shū)不動(dòng)。書(shū)本受到哪幾個(gè)力的作用?猜想：通過(guò)受力分析，認(rèn)識(shí)一個(gè)陌生的力———靜摩擦力。提問(wèn)：逐漸增大簧秤秤對(duì)書(shū)本的拉力，書(shū)仍不動(dòng)，書(shū)受到的靜摩擦力大小如何變化?檢驗(yàn)：靜摩擦力隨拉力的增大而增大。提問(wèn)：繼續(xù)增大拉力到某個(gè)值，書(shū)剛欲滑動(dòng)，此時(shí)的靜摩擦力的值怎樣?猜想：達(dá)到最大，認(rèn)識(shí)最大靜摩擦力。提問(wèn)：在書(shū)本上加放重物，觀察書(shū)本受到的最大靜摩擦力如何變化?檢驗(yàn)：最大靜摩擦力隨壓力的增大而增大。提問(wèn)：將毛巾平鋪在桌面上，再把書(shū)本放在毛巾上，重復(fù)上面的過(guò)程，同學(xué)們有何新發(fā)現(xiàn)?完善：靜摩擦力大小與壓力、接觸面無(wú)關(guān)，最大靜摩擦力與壓力和接觸面都有關(guān)．本實(shí)驗(yàn)以分組實(shí)驗(yàn)進(jìn)行，重點(diǎn)通過(guò)“提出問(wèn)題”激發(fā)學(xué)生求知欲望，教師在采用“科學(xué)探究”的方法時(shí)，要引導(dǎo)學(xué)生善于提出問(wèn)題，鼓勵(lì)學(xué)生大膽提出問(wèn)題。又如“力的合成”教學(xué)為例。傳統(tǒng)的做法是：教師用演示實(shí)驗(yàn)的方法告訴學(xué)生“力的合成遵循平行四邊形定則”，然后再用一節(jié)學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)課來(lái)驗(yàn)證該定則。這種的教材處理法容易使學(xué)生產(chǎn)生應(yīng)付做實(shí)驗(yàn)的思想，影響對(duì)做物理實(shí)驗(yàn)的興趣。而“科學(xué)探究”的做法是：把“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)整合到“力的合成”規(guī)律理論教學(xué)的過(guò)程中。提問(wèn)：如何求互成角度兩個(gè)分力的合力?猜想：用等效的思想設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，即用一個(gè)力拉動(dòng)橡皮筋到某一位置，作出這個(gè)力F的圖示，再用兩個(gè)力拉動(dòng)橡皮筋到同一位置，作出這兩個(gè)力F1、F2的圖示。提問(wèn)：F、F1、F2三個(gè)力圖示起點(diǎn)相同的情況下，它們的圖示有什么幾何關(guān)系?檢驗(yàn)：畫(huà)輔助線(xiàn)，連接三個(gè)箭頭末端。提問(wèn)：F、F1、F2分別是這個(gè)平行四邊形的什么邊?猜想：分力F1、F2是鄰邊，合力F是對(duì)角線(xiàn)，自己猜想得出力的平行四邊形定則．通過(guò)學(xué)生邊做邊想，大膽猜測(cè)，由學(xué)生自己探索出“力的合成遵循平行四邊形定則”，學(xué)生經(jīng)歷了新知識(shí)的形成過(guò)程中理論思維與物理實(shí)驗(yàn)整合互補(bǔ)的過(guò)程，不僅加深了對(duì)新知識(shí)的理解，更重要的的是訓(xùn)練了學(xué)生的科學(xué)探究能力。

2 通過(guò)學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果

通過(guò)組織學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)，可以加深學(xué)生理解和掌握物理規(guī)律，提高他們對(duì)物理現(xiàn)象的研究方法以及數(shù)據(jù)處理的能力。最大限度地發(fā)揮學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中思維能力、動(dòng)手能力的培養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)效果。近年來(lái)，高考物理實(shí)驗(yàn)題多以高考考查儀器使用、測(cè)量、數(shù)據(jù)處理及指出常見(jiàn)錯(cuò)誤轉(zhuǎn)為側(cè)重考查實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)原理為側(cè)重點(diǎn)。因此，教師可以設(shè)計(jì)這樣的問(wèn)題“測(cè)量出“黑箱”中的電阻R1、R2、R3的阻值”，讓學(xué)生分組每組自選操作方法，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，最后由老師對(duì)正確結(jié)果進(jìn)行總結(jié)，挑選出最簡(jiǎn)捷的解題方法。比如在超重和失重一節(jié)中，課后的“做一做”可以改進(jìn)為演示實(shí)驗(yàn)。幾個(gè)學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)，找一個(gè)用過(guò)的易拉罐、金屬罐頭盒或塑料瓶，在靠近底部的側(cè)面打一個(gè)洞，用手指按住洞，在里面裝上水。移開(kāi)手指，水就從洞中射出來(lái)。如果放開(kāi)手，讓罐子自由落下，在下落過(guò)程中，水將不再?gòu)亩粗猩涑?。?duì)于演示超重失重現(xiàn)象還可以做如下的改進(jìn)：在懸掛的木板上放一塊磚，在磚和木板之間放一條紙帶。靜止時(shí)抽動(dòng)紙帶，由于有比較大的壓力而使紙帶斷裂。如果剪斷吊磚的懸掛線(xiàn)，而使磚塊和木板自由下落(下方放置減撞墊)，則抓住紙帶的手可以不費(fèi)力地把紙帶完好地抽出。教材的有些章節(jié)對(duì)于公式或定律的導(dǎo)出完全是灌輸式的，在這種地方，我們完全有必要加入一些形象而又簡(jiǎn)單的演示實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō)明定律或公式得出的原因或用以說(shuō)明驗(yàn)證。這樣既增加了學(xué)生自主探究意識(shí)，提高了學(xué)習(xí)興趣，又加深了對(duì)物理知識(shí)的理解。

3 教師要鼓勵(lì)學(xué)生做好課外小實(shí)驗(yàn)、小制作

從某種意義上來(lái)說(shuō)，物理實(shí)驗(yàn)是一種特殊的、直觀的實(shí)踐。在高中物理教學(xué)中，教師應(yīng)適時(shí)地把課外活動(dòng)納入實(shí)驗(yàn)教學(xué)的范圍，這是實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的重要環(huán)節(jié)，為了從多方面培養(yǎng)學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的興趣，在學(xué)生掌握了一些基本實(shí)驗(yàn)技能后，教師應(yīng)當(dāng)鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行課外小實(shí)驗(yàn)、小制作，配合課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)。學(xué)生在動(dòng)手完成各種小實(shí)驗(yàn)、小制作過(guò)程中，思維異常活躍，學(xué)習(xí)欲望高漲，參與意識(shí)增強(qiáng)，他們都迫切地希望進(jìn)一步探索問(wèn)題。在學(xué)生完成小實(shí)驗(yàn)、小制作后，教師要及時(shí)地對(duì)他們的成果進(jìn)行鼓勵(lì)、表?yè)P(yáng)、贊賞，同時(shí)，教師可以根據(jù)教材的要求，引導(dǎo)學(xué)生把對(duì)教學(xué)內(nèi)容和對(duì)小實(shí)驗(yàn)、小制作的學(xué)習(xí)結(jié)合起來(lái)，這樣，既促進(jìn)了學(xué)生對(duì)教師所講授內(nèi)容的學(xué)習(xí)，加深了他們對(duì)所學(xué)內(nèi)容的理解和記憶，又為學(xué)生提供了一系列附帶內(nèi)容的學(xué)習(xí)。例如“巧找重心”這種小實(shí)驗(yàn),在做這個(gè)小實(shí)驗(yàn)的時(shí)候不僅僅可以復(fù)習(xí)“重心”和“重力方向”等物理概念,還可以讓學(xué)生學(xué)會(huì)尋找不規(guī)則物體重心的方法,也能激發(fā)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)物理知識(shí)的興趣。通過(guò)這個(gè)小實(shí)驗(yàn),學(xué)生還可以知道許多雜技演員的一些技巧的原理,例如“走鋼絲”、“頂碗”、“蹬車(chē)”等。通過(guò)各種小實(shí)驗(yàn)可以在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中起到調(diào)節(jié)的作用,能夠使的教學(xué)更加的生動(dòng)、形象,還可以讓學(xué)生的思維變得更加的活躍,從而更好地發(fā)揮以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的作用。

總之,為適應(yīng)時(shí)代和學(xué)生發(fā)展的需要,我們物理教師要努力提高自身素質(zhì),對(duì)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行全方位深入的研究,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中不斷摸索和改進(jìn),激發(fā)學(xué)生探究物理規(guī)律的熱情,培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的能力。只有這樣才能切實(shí)提高物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果,才能在物理實(shí)驗(yàn)這一廣闊的天地,造就出一批具有創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的高素質(zhì)人才。

［1］中華人民共和國(guó)教育部.普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn).北京：人民教育出版社,2003.