新課程下怎樣進(jìn)行高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)初探

吳珍發(fā)

新課程下的今天，教師的教學(xué)越來越重視發(fā)揮學(xué)生的主動性，學(xué)生的主體地位的落實(shí)越來越成為教學(xué)的主旋律，同時(shí)新的時(shí)代又呼吁著學(xué)生創(chuàng)新能力的提高，社會各界也都在呼吁學(xué)生從小就要培養(yǎng)既競爭又合作的精神，那么教師在平時(shí)教育教學(xué)中怎樣才能潛移默化地做到呢？這是每一位教師面臨一個(gè)嶄新的課題，也是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。本文結(jié)合近年來的教學(xué)實(shí)踐就新課程下怎樣進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)這個(gè)課題，闡述以下幾個(gè)觀點(diǎn)，做個(gè)初步探討，以作拋磚引玉。1加強(qiáng)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)充分發(fā)揮學(xué)生主動性探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)是學(xué)生在教師指導(dǎo)下，從自己的需求出發(fā)，通過在一定教學(xué)情景下自主獨(dú)立地發(fā)現(xiàn)問題、實(shí)驗(yàn)探究獲得知識技能取得實(shí)驗(yàn)結(jié)論的過程，在這個(gè)過程中學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性得到充分的發(fā)揮，好奇心、求知欲及學(xué)習(xí)興趣得以充分的激發(fā)，學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主人。

探究性實(shí)驗(yàn)并不是單單讓學(xué)生自己做，還要讓他們在親身做實(shí)驗(yàn)的同時(shí)邊實(shí)驗(yàn)邊思考、推理研究探索。

例如，在高二楞次定律實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師應(yīng)讓學(xué)生自己拿著條形磁鐵插入及拔出螺線管，并觀察連在螺線管兩端的交流電流計(jì)指針究竟是往哪邊偏轉(zhuǎn)，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生分析在這期間磁場的磁通量變化以及感生的感應(yīng)電流的磁場方向如何。完畢后有的同學(xué)可能興趣盎然地提出，要是條形磁鐵從另一極插入跟拔出，指針該怎樣偏轉(zhuǎn)呢？千言萬語不如做一做實(shí)驗(yàn)，經(jīng)過操作后知道，原來指針偏轉(zhuǎn)剛好與前面實(shí)驗(yàn)的結(jié)果相反，有些同學(xué)提出這是為什么的疑問。這時(shí)教師順勢分析上次與現(xiàn)在的磁通量變化情況剛好相反，感應(yīng)電流的磁場方向也相反，不過有一點(diǎn)是一樣的，都是感應(yīng)電流的磁場要阻礙原來磁場的磁通量的變化，從而輕而易舉地引出楞次定律。這樣的教學(xué)不但探究氣氛濃厚，而且學(xué)生思維活躍，參與意識強(qiáng)烈，學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性得到了極大的發(fā)揮，學(xué)生的課堂主體地位不用說自然而然就呈現(xiàn)出來了，而且學(xué)生的科學(xué)探究精神及實(shí)踐意識得到進(jìn)一步的加強(qiáng)。

2勤思多辨學(xué)透實(shí)驗(yàn)原理

物理實(shí)驗(yàn)原理是物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的核心，學(xué)生必須深入理解牢固掌握，才能更好地操作實(shí)驗(yàn)，進(jìn)而依之設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。如果學(xué)生沒理解實(shí)驗(yàn)原理，無知即無能，實(shí)驗(yàn)時(shí)只會糊弄亂做，也就根本談不上實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)。平時(shí)多花些時(shí)間琢磨并掌握好實(shí)驗(yàn)原理，也就抓住了實(shí)驗(yàn)的要領(lǐng)，磨刀不誤砍柴工，有時(shí)還會起到事半功倍的功效，真正體會到知識對實(shí)踐的指導(dǎo)意義。

例如，在講解到電學(xué)實(shí)驗(yàn)中電流表電壓表的內(nèi)外接問題時(shí)，學(xué)生應(yīng)對實(shí)驗(yàn)原理深刻領(lǐng)會、理解并掌握，才會對此類問題舉一反三觸類旁通。原理是當(dāng)Rx/RA>Rv/Rx時(shí)，電壓表對電路的影響比較大，電流表應(yīng)內(nèi)接；當(dāng)Rx/RA

在實(shí)驗(yàn)原理掌握好后，學(xué)生還要在原有基礎(chǔ)上思辨拓展加深，學(xué)成于思、思源于疑，學(xué)生只有進(jìn)一步思考才能有所發(fā)現(xiàn)，才能對物理概念、原理等的理解掌握更上一層樓。

例如，在做探究牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)時(shí)，有些學(xué)生提出為什么實(shí)驗(yàn)中要有M車m盤。其實(shí)在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，繩子的拉力T拉并不是m盤g。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，對整個(gè)系統(tǒng)整體來說，T拉=m盤g/（M車+m盤）*M車=m盤g/（1+m盤/M車），只有M車m盤時(shí)，T拉才等于m盤g。經(jīng)過師生進(jìn)一步分析拓展思辨，物理實(shí)驗(yàn)課堂充滿了科學(xué)探究的氣氛。正如此類實(shí)驗(yàn)中遇到的疑惑，問題的質(zhì)疑激發(fā)了學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲，讓靈活的思辨的靈光進(jìn)一步照耀了課堂，也使學(xué)生對已學(xué)知識如牛頓第二定律等加深了認(rèn)識與理解，還切實(shí)培養(yǎng)了學(xué)生勇于探索思索、敢于追求科學(xué)真知的精神。

3牢固掌握實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理能力

物理實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理能力是學(xué)生必須牢固掌握的一項(xiàng)基本功。物理學(xué)中許多概念原理規(guī)律都是從分析各種實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上揭示出來的。學(xué)生平時(shí)必須勤加訓(xùn)練切實(shí)掌握，進(jìn)一步提高實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理能力。

數(shù)據(jù)處理是要有一定技巧的。

例如，高一階段經(jīng)常要處理的紙帶問題。如圖1所示，如果學(xué)生真正理解掌握了時(shí)間中點(diǎn)的速度vB=vA+aT=[vA*2T+1/2*a*（2T）2]/2T=SAC/2T，而且還確實(shí)掌握了逐差法a=（SBC-SAB）/T2=（SCD-SBC）/T2=…，很多有關(guān)紙帶的問題都會迎刃而解。

圖1打點(diǎn)計(jì)時(shí)器生成的紙帶圖像法是實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的一種重要方法，它具有簡潔明了、形象直觀等優(yōu)點(diǎn)，學(xué)生必須切實(shí)訓(xùn)練牢固掌握。圖像處理也需要一定的技巧，比如牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)中，若取X軸為M，Y軸為a，則圖像為圖2（a）；若取X軸為1/M，Y軸為a，則圖像為圖2（b），可圖2（b）要比圖2（a）對a與M的關(guān)系描述要直觀明了多了，讓人一看就懂兩者是什么關(guān)系。猶如以上方法技巧，需要學(xué)生平時(shí)多加訓(xùn)練勤加思辨。

圖2圖像法處理牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)當(dāng)然，只知道一些實(shí)驗(yàn)的處理技巧方法還不夠，學(xué)生還要學(xué)會分析解決數(shù)據(jù)處理時(shí)的一些疑惑問題的方法。

例如，測量力的合成與分解時(shí)，如圖3所示實(shí)驗(yàn)測得的數(shù)據(jù)會與理論上有所偏差。原來這是因?yàn)榱是只用一個(gè)測力計(jì)拉橡皮筋，力的方向必定沿著繩子的方向，而F合是通過作圖作出的，有實(shí)驗(yàn)誤差。諸如此類，只有在尊重實(shí)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上有所批判，推理分析解疑，才能使物理思維能力得到進(jìn)一步的培養(yǎng)，而且也才能從中進(jìn)一步熏陶實(shí)事求是的科學(xué)理念，培養(yǎng)分析解決實(shí)際問題的能力，激發(fā)學(xué)生科學(xué)探究活力，開拓學(xué)生探索思維的靈光。

圖3力的合成與分解示意圖4要勇于創(chuàng)新

創(chuàng)新能力是科學(xué)發(fā)展的基石，它關(guān)系到人類的生存與發(fā)展，培養(yǎng)創(chuàng)新能力已成為當(dāng)今各國教育教學(xué)的一個(gè)熱門話題，也是我國當(dāng)前教育教學(xué)的一個(gè)重要任務(wù)。物理學(xué)是一門自然科學(xué)，物理教師對培養(yǎng)及提高學(xué)生的創(chuàng)新能力更是責(zé)無旁貸。教師應(yīng)在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中注意積極引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)造性思維，并給予相應(yīng)的創(chuàng)造性思維的熏陶，發(fā)展他們的創(chuàng)新意識，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神。

圖4探究測量電源電動

勢與內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)電路圖例如，做探究測量電源電動勢與內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于電壓表電流表有內(nèi)阻，這對實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生了很大的原理上的實(shí)驗(yàn)誤差。有的學(xué)生在探索思考了很多實(shí)驗(yàn)電路的基礎(chǔ)上想出了以下做法：如圖4所示，當(dāng)單刀雙擲開關(guān)打到位置1時(shí)，電壓表示數(shù)U為U甲=E-IA（RA+r）并作出圖線如圖5中U甲線（其中橫坐標(biāo)I即電流表示數(shù)IA），當(dāng)IA=0時(shí)可得U甲=E；當(dāng)開關(guān)打到位置2時(shí)，電壓表示數(shù)U為U乙=E—（IA+IV）r=E-（IA+U乙/RV）r，可求得U乙=E/（1+r/RV）—IAr/（1+r/RV）并作出圖線如圖5中U乙線，當(dāng)U乙=0時(shí)可得r=E/IA。如此實(shí)驗(yàn)并測量就最大可能地減少了電壓表及電流表對電路實(shí)驗(yàn)誤差的影響，大大地減小了實(shí)驗(yàn)誤差。這個(gè)結(jié)果是建立在對實(shí)驗(yàn)電路不斷分析研究的基礎(chǔ)上的。如此獨(dú)創(chuàng)性地解決問題，產(chǎn)生于思維靈感的火花，它開拓了學(xué)生思維的視野，簡潔明了、讓人耳目一新。

教師平時(shí)應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生不因循守舊，敢于標(biāo)新立異，不拘一格，不唯書不唯上，敢于質(zhì)疑權(quán)威，不盲目效仿，敢于創(chuàng)新的探索精神。

5充分發(fā)揮多媒體的作用

在由應(yīng)試教育轉(zhuǎn)向數(shù)字教育、面向全體學(xué)生開發(fā)智力和非智力的因素的新型教育中，電化教育手段越來越顯示出無窮的魅力，教師在教學(xué)中應(yīng)充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)的輔助作用，使形、聲、色渾然一體，創(chuàng)設(shè)生動形象具有強(qiáng)烈感染力的情景，使抽象具體化、枯燥趣味化，讓學(xué)生在輕松愉快的氛圍中探索學(xué)習(xí)知識，從而大大提高了課堂效率。

圖5小船過河的

教學(xué)情景例如，在學(xué)習(xí)運(yùn)動的合成與分解時(shí)講到小船過河，如果能用多媒體課件創(chuàng)設(shè)小船過河的教學(xué)情景，如圖5所示，通過小船從不同角度、以不同速度過河的畫面實(shí)驗(yàn)演示，并加以對運(yùn)動合成中的獨(dú)立性及等時(shí)性啟發(fā)引導(dǎo)分析，讓學(xué)生從直觀生動的表象感知與抽象的心理推導(dǎo)轉(zhuǎn)化中學(xué)習(xí)到物理知識，從而加深理解。

6發(fā)揮既競爭又合作的精神

國務(wù)院《關(guān)于基礎(chǔ)教育教學(xué)與改革發(fā)展的決定》中明確指出，鼓勵(lì)合作學(xué)習(xí)，促進(jìn)學(xué)生之間的相互交流、共同發(fā)展、促進(jìn)教學(xué)相長。合作學(xué)習(xí)可將個(gè)人之間的競爭轉(zhuǎn)化為小組之間的競爭，通過學(xué)生間既競爭又合作的學(xué)習(xí)，有助于學(xué)生間互助互補(bǔ)、互通有無，還可以彌補(bǔ)教師難于面向有差異的不同學(xué)生分別教學(xué)的不足，真正使每個(gè)學(xué)生得到更全面的發(fā)展。

例如，在教到用電路知識連接實(shí)驗(yàn)電路時(shí)，教師可安排幾個(gè)學(xué)生一組，充分發(fā)揮學(xué)生集體合作精神，連接電路并操作電路。如遇到電路疑難問題時(shí)，能充分發(fā)揮集體智慧排除故障，又能小組間彼此校正；在有不同連接方法與處理意見時(shí)，能運(yùn)用有關(guān)物理知識互相排疑解惑，同時(shí)又會求同存異。在不斷實(shí)驗(yàn)、不斷探究的過程中，學(xué)生的求知欲高漲，探究欲望強(qiáng)烈。

7開放實(shí)驗(yàn)室及開展課外實(shí)驗(yàn)

開放實(shí)驗(yàn)室與開展課外實(shí)驗(yàn)是新課程教學(xué)中力加倡導(dǎo)的一個(gè)重要的教學(xué)方法，教師可以通過物理課外實(shí)踐課，鍛煉學(xué)生的實(shí)踐能力和理論聯(lián)系實(shí)際的能力。

具體操作上，教師可開展科普講座、定期開放實(shí)驗(yàn)室、組織社會調(diào)查，還可要求學(xué)生撰寫科普小論文，讓身邊生活中的物理小知識、課外小實(shí)驗(yàn)與所學(xué)物理內(nèi)容相關(guān)聯(lián)，使學(xué)生樂于探索自然現(xiàn)象與生活中的物理學(xué)的道理，讓探究熱情從課內(nèi)引向課外，滿足學(xué)生的強(qiáng)烈的好奇心求知欲，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)知識密切聯(lián)系實(shí)際的作風(fēng)和熱愛科學(xué)研究的情感，甚至還可培養(yǎng)學(xué)生樹立起希望成為一名物理科學(xué)家的遠(yuǎn)大理想。

總之，教無定法，只要能達(dá)到良好的教學(xué)效果，就是理想的教學(xué)方法。