如何提升高中物理學(xué)生實驗課的教學(xué)效率

林繼木

摘要：高中物理新課改教材的特點和優(yōu)點顯著，明顯加強了高中物理實驗課的教學(xué)要求及內(nèi)容，許多高中物理老師也更加重視物理實驗教學(xué)，針對物理實驗教學(xué)做了許多努力及改進。但是物理實驗教學(xué)依然存在教學(xué)效率低的情況。針對這一現(xiàn)象，研究討論高中實驗教學(xué)中存在的問題及對策。

關(guān)鍵字：物理學(xué)生實驗；分組實驗；實驗數(shù)據(jù)分析和處理；教學(xué)效率

中圖分類號：G633.7文獻標(biāo)識碼：B文章編號：1672-1578（2016）04-0027-01

物理實驗是物理學(xué)的基礎(chǔ)。物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)，物理概念及物理理論的建立都必須以物理實驗為基礎(chǔ)。在物理教學(xué)中，物理實驗的教學(xué)十分重要，課堂上的演示實驗重要，在實驗室中的學(xué)生物理實驗同樣十分重要。物理學(xué)生實驗是物理實驗教學(xué)的重要陣地。它對學(xué)生的物理概念的形成，知識網(wǎng)絡(luò)的建立，以及動手能力，思維能力的 發(fā)展具有重大意義。課本中安排的學(xué)生實驗比較簡單，說不上推動了物理學(xué)的發(fā)展。但是，我們的各類學(xué)生實驗，已經(jīng)包括了科學(xué)實驗的大多數(shù)要素，蘊含了物理的方法，觀念和思想。引導(dǎo)學(xué)生做好學(xué)生實驗，不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，思維能力，動手操作能力，分析問題和解決問題的能力，還可以使學(xué)生體驗并領(lǐng)悟到科學(xué)方法，樹立科學(xué)的價值觀，提高科學(xué)素養(yǎng)。學(xué)生在實驗的過程中會接觸到新鮮的器材，看到 新奇的現(xiàn)象。他們由這些現(xiàn)象做出自己的猜想。學(xué)生經(jīng)過一番巧妙的設(shè)計，謹慎的操作，詳盡的計算與分析之后，得到的結(jié)果證實了當(dāng)初的猜想，他們將從這個過程中體會到做物理實驗的成就感和幸福感。這可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)物理興趣。做好物理學(xué)生實驗的教學(xué)，對教師的教學(xué)和學(xué)生的物理教學(xué)具有重要意思。

然而，物理學(xué)生實驗課的效果好嗎？效率高嗎？筆者從教學(xué)經(jīng)歷中發(fā)現(xiàn)，物理學(xué)生實驗課的效果并不理想。因此，在有限的時間內(nèi)，提升物理學(xué)生實驗的教學(xué)效果，是實驗教學(xué)中值得探討的重要問題。

《新課標(biāo)》明確指出，物理課程改革的重點是以提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)為主旨，又指出，自主性學(xué)習(xí)是科學(xué)探究的重要特征，教師要幫助學(xué)生盡快步入自主性探究的軌道。可以讓學(xué)生獨立地進行實驗準(zhǔn)備，自擬實驗步驟，搞清實驗原理；獨立操作實驗儀器，完成實驗觀察任務(wù)；獨立處理實驗數(shù)據(jù)；獨立分析推證實驗結(jié)果；獨立想辦法解決實驗過程中的各種問題。要達到《新課標(biāo)》物理學(xué)生實驗的教學(xué)功能顯得更加重要。如何提升高中物理實驗課教學(xué)效率的幾點措施如下：

1.探究物理的實驗過程

物理的實驗過程實際就是在實驗前老師不對實驗的過程及注意事項做講解，由學(xué)生獨立自主的進行實驗，獨立思考提出的假設(shè)性問題、觀察的細節(jié)方面等。這樣做可發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識的興趣，使學(xué)生在實驗過程中由"被動"變?yōu)?主動"，擺脫老師為考試而教學(xué)的傳統(tǒng)教學(xué)模式，真正提高學(xué)習(xí)效率，提高學(xué)生的實踐能力和培養(yǎng)創(chuàng)新精神。

2.高中物理實驗與一般"常識"存在較大差異，學(xué)生對這些意想不到的情形也具有強烈的認知性和趣味性

如學(xué)習(xí)電阻方面的知識時，同一大電阻采用外接法和內(nèi)接法進行測量，按照"常識"來說測量同一電阻的值結(jié)果應(yīng)該相同，但電阻在采用兩種不同的內(nèi)外接法進行測量時，兩次測量結(jié)果相差甚遠。部分學(xué)生誤認為是電阻問題，變換小電阻再次進行測量后結(jié)果也同樣存在巨大差異。這時候?qū)W生就會產(chǎn)生疑惑，不理解為什么同一電阻的阻值不是固定的？這種巨大的差異激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，更深層次的掌握內(nèi)接法和外接法。

3.部分物理老師害怕實驗過程中發(fā)生意外或在實驗中因?qū)嶒炑b置產(chǎn)生的誤差和實際理論相悖的情況，怕給教學(xué)進程造成影響，因此一般情況下老師不喜歡給學(xué)生演示實驗其實在實驗過程中出現(xiàn)意外未必是件壞事，同樣可作為實驗的一部分進行講解，以免學(xué)生再犯同樣的錯誤。如在學(xué)習(xí)變壓器線圈兩邊的電壓與匝數(shù)的關(guān)系時，選擇不同的副線圈匝數(shù)有可能將大功率燈泡點亮而無法將小功率燈泡點亮，其原因是由于線圈的電阻。這些實驗情況在現(xiàn)實生活中都會存在，老師應(yīng)該好好利用這些問題激勵學(xué)生一起探究，解決實際問題。物理實驗中難免會出現(xiàn)數(shù)據(jù)誤差、偏差，這些是實驗過程中無法控制的。因此，在面對實驗偏差時，應(yīng)該認真嚴肅地對待問題，采取正確的解決方案。

4.要想獲得精準(zhǔn)的實驗數(shù)據(jù)就必須有精密的實驗器材，精密的實驗設(shè)備在整個物理實驗教學(xué)中具有十分重要的作用

根據(jù)新課改的要求，物理實驗的數(shù)量及其內(nèi)容發(fā)生了很大的改動。每次實驗前，物理老師應(yīng)該仔細檢查物理實驗所需設(shè)備，并對其不斷加以創(chuàng)新和改進。新課改還指出，很多實驗過程都是以實際生活為基礎(chǔ)，更容易吸引學(xué)生參與到實驗中，探究實驗過程。所以物理老師應(yīng)該重視且充分利用社會、生活中的教學(xué)資源，重視學(xué)生主體作用的發(fā)揮，使學(xué)生成為實驗教學(xué)真正的開發(fā)者和實施者。這樣可以提高學(xué)生科學(xué)探究的能力和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，對學(xué)生發(fā)現(xiàn)實驗教學(xué)資源具有重要意義。

5.利用多媒體技術(shù)提高物理實驗教學(xué)的效率

利用數(shù)字化信息系統(tǒng)可以精確測量反作用力和作用力之間的關(guān)系，其反向、等大關(guān)系讓人看得一清二楚；利用攝像技術(shù)對實驗過程進行錄像可以讓學(xué)生觀察到實驗的瞬間現(xiàn)象，如礦泉水瓶里的水在完全失重的情況下不會流出的實驗錄像，從而有效提高物理實驗教學(xué)的效率，更有效的解決實驗教學(xué)難點；利用攝像頭可放大可見度低的實驗現(xiàn)象，因為可見度低會給實驗效果帶來嚴重影響，實驗現(xiàn)象或?qū)嶒灁?shù)據(jù)無法讓全部同學(xué)看見，利用攝像頭就可以很好的解決這個問題。

6.及時評價，鞏固成果

實驗數(shù)據(jù)是對實驗定量分析的依據(jù)，是探索、驗證物理規(guī)律的第一手資料。在系統(tǒng)誤差一定的情況下，實驗數(shù)據(jù)處理得恰當(dāng)與否，會直接影響偶然誤差的大小。學(xué)生記錄的實驗數(shù)據(jù)是否合理，直接反映出學(xué)生實驗課上的實驗操作是否正確。而學(xué)生對數(shù)據(jù)的處理，歸納和升華，可以反映出學(xué)生對知識點的掌握情況，和知識網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建情況。因此，學(xué)生實驗的數(shù)據(jù)測量和分析十分重要。教師要對這部分內(nèi)容進行嚴格地檢查，并且，要將檢查的結(jié)果及時反饋給學(xué)生。教師在課堂不僅要教會學(xué)生怎樣正確測量和處理實驗數(shù)據(jù)，而且還在將學(xué)生不合理的作法找出來，并給予否定。

例如，有的學(xué)生，在實驗的過程中，操作錯誤，所得的數(shù)據(jù)無法得出正確操作實驗而得到的結(jié)論，但是，這位學(xué)生卻通過拼湊修改數(shù)據(jù)得出了由正確操作實驗而得到的結(jié)論。那么，教師要在課堂上把這種情況反饋給學(xué)生，并明確的告訴學(xué)生，這種作法是錯誤的。正確的做法應(yīng)該是：由測得的真實數(shù)據(jù)進行分析。沒有得出預(yù)期的結(jié)論，應(yīng)當(dāng)分析實驗中出現(xiàn)了哪些原理上和操作上的問題。在評價學(xué)生的數(shù)據(jù)測量和處理時，端正學(xué)生對實驗數(shù)據(jù)處理的態(tài)度，引導(dǎo)學(xué)生在數(shù)據(jù)處理中，反思實驗的原理和操作，可以讓學(xué)生深入理解實驗，發(fā)展學(xué)生分析和解決問題的能力，并可以養(yǎng)成良好的習(xí)慣，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

總而言之，實驗是學(xué)習(xí)物理知識的基礎(chǔ)，老師應(yīng)該擺脫傳統(tǒng)的教學(xué)模式，采用開放性的實驗教學(xué)模式，提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣及自信，培養(yǎng)學(xué)生基本實驗操作技能，發(fā)揮主觀能動性，使學(xué)生在實驗過程中由"被動"變?yōu)?主動"，激發(fā)學(xué)生對物理知識的求知欲望，提高物理實驗課的教學(xué)效率。