中學物理實驗的改革與設計

周云國

物理是一門以實驗為基礎的自然學科，通過實驗教學，能為學生提供正確的認識事物、探究事物變化規(guī)律的實驗事實，同時又能培養(yǎng)學生觀察問題、分析問題、解決問題的方法和能力，對學生的創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)有著極為重大的意義。

但是，在教學中，物理實驗教學往往是一個很薄弱的環(huán)節(jié)，教師的觀念陳舊，學生的思想單一，實驗過程教條模板化，實驗結果要求歸一化等弊端，使得學生在實驗中始終處于被動地位，大多數(shù)學生自小就扮演了“跟著走”的乖學生角色。針對這一現(xiàn)象，下面我談一點自己對學生物理實驗、課堂演示實驗的改革和設計的想法。

一、對學生物理實驗改革的主要方面有

1.教師對學生物理實驗的看法：很多物理教師認為，課本中的物理實驗都是驗證性的，其實驗目的明確，過程清晰，只要讓學生記住原理、過程就行了，沒有必要讓學生在實驗上花更多的時間，這種觀念，使得部分教師，特別是偏僻農村中學教師，不注重物理實驗的開設，也就更談不上充分利用實驗教學了。

2.學生對物理實驗的看法：反正教師早已把實驗目的、所需儀器、實驗過程、方法、以及注意事項都講清楚了，我們只要按部就班地操作，記錄就行了，沒有必要考慮更多的結果，作實驗成了走過場，完成任務。

3.教學方法：實驗本身就是一項操作性很強的工作，它不僅要求教師具備較高的教學理論水平，還要求教師應有相當?shù)膶嶒灢僮髂芰?，一堂好的實驗課，絕不是幾個公式和原理能代表的，而是真正的在教師的指導下，學生認真操作、細心觀察、合理分析的基礎上完成。另外，在實驗教學中，教師最重要的是引導學生，從實驗所提供的大量信息中篩選出有用的信息，引起學生的注意并加以強化，讓學生感知這些信息對他來講是有意義的，這樣才能激發(fā)學生的學習興趣和內存潛能。

4.實驗設計：現(xiàn)今物理課本中的實驗，其器材的選用，實驗過程的設計都比較呆板、教條，無形中把學生的思維活動空間縮小了。人們常說，條條大道通羅馬。對于一個問題，我們都在尋找著多種解決問題的方案，那么，用實驗來驗證，再現(xiàn)一個物理問題，我們?yōu)槭裁床环砰_學生，讓他們自己去尋找實驗過程，充分發(fā)揮他們自己的想象力，以構建自己的思維框架，形成屬于自己的創(chuàng)造意識摸板呢？通過以上幾個方面的陳述，我認為中學階段的物理實驗應設計成為以下幾種類型：

一是驗證性實驗：當然，這里說的驗證性實驗，與課本中的實驗在實驗器材和實驗的設計上有一定的差異，這里的實驗器材由學生自己選定，實驗過程則由學生自己對實驗的理解和掌握，自己去設計，這樣就有意識地培養(yǎng)了學生獨立思考能力和應用知識的能力。

二是課題性實驗：教師可以根據教材的需要，設計一些與實際生活相接近的實驗題目，提供給學生，讓學生根據自己的知識水平、能力，選擇相應的題目，再選擇相應實驗器材，設計實驗過程，得出一定結論，這樣就可以使學生在自己選定的實驗中掌握知識，鞏固知識，發(fā)現(xiàn)新的閃光點，使學生成為新知識點的發(fā)現(xiàn)者，從而激發(fā)了學生探求知識的熱情，經過長期訓練會使學生的創(chuàng)新意識得到培養(yǎng)。

三是開放性實驗：開放性實驗就是學生自己可以確定實驗課題，自行選擇或自制實驗器材，自行設計實驗過程，也就是把實驗的一切權利交給學生本人，教師只能做一個實驗的參謀或實驗伙伴，這樣可完全體現(xiàn)物理實驗課的自身特點，通過實驗，尤其是學生自行設計的實驗，完全可以使學生的知識運用能力、創(chuàng)造能力得到全面的提高。

二、對課堂演示實驗的改革

課堂演示實驗，是教師為驗證本堂課內容的某一個論點、知識點而設計、插入的。從現(xiàn)行課本和部分教師的演示實驗中，我認為有以下幾個方面需要改革。

1.演示手段：過去，我們演示某一個實驗，都是在當堂用事物演示，這當然可以給學生以感性的認識，但是，有些知識還是不能從實物演示中得到。例如，演示通電導體在磁場中運動實驗時，電流方向當然能從電流表的指針上判斷，但如果我們能適當?shù)貞矛F(xiàn)代電教手段，借助微機去演示這一實驗，就可以從演示圖中觀察電流方向與導體運動關系，直觀地獲得知識。

2.演示實驗的課堂設計方面：演示實驗要能為本堂課內容服務，不能因為實驗的演示而沖淡本課堂其他內容，演示質量及透明度應該高一些，同時把學生的觀察與思考用事先模擬好的問題聯(lián)系起來，既要達到演示的目的，還要讓學生能從實驗中得到更深的啟示。

據以上學生演示實驗改革的方面，我構想出中學物理演示實驗應設計為以下類型。

一是直觀實物演示實驗：此類演示實驗，直觀性強，易操作，學生從觀察現(xiàn)象中就能得到結果，如：溫度的測量，力的測量等。

二是具有抽象概念的演示實驗：對這類演示實驗，如能借助微機做一點課件，如：衛(wèi)星問題，玻爾理論，勻速直線運動中位移與時間的關系，物體運動時摩擦力的體現(xiàn)等，就能使學生更直觀感覺這些抽象知識的內含，影響更深，感覺更徹底。

三是學生動手實驗：對那些簡單、易做、無危險性的小演示實驗，教師應充分發(fā)揮學生的動手能力，讓他們去摸索，去體驗，老師可適當引導，總結，引出所需結果。這樣，即可滿足學生的好奇心的欲望，激發(fā)他們探究某種現(xiàn)象內在規(guī)律的興趣，又能保證教學目標的到位和教學任務的實現(xiàn)。

以上是本人在物理教學過程中的一些做法和想法，定有不足之處，希望同行給予批評和指正。

【參考文獻】

[1]許敖敖.《處理好理論教學與實驗教學關系，提高學生素質，培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力》[J].實驗技術與管理，2001（12）

[2]沈元華.《訪德報告》[J].物理實驗，2002（2）

[3]《物理實驗教學改革與實踐》endprint