高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探索

李祖軍

摘要：高中物理是一門注重實(shí)驗(yàn)的自然學(xué)科，學(xué)習(xí)物理能提高學(xué)生對(duì)事物的認(rèn)知，使思維嚴(yán)謹(jǐn)深刻。物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理教學(xué)中的重點(diǎn)之一，是培養(yǎng)學(xué)生能力的重要途徑。因此，在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師應(yīng)改善傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)那種對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的傳承和基本技能訓(xùn)練的過(guò)分強(qiáng)調(diào)，在教學(xué)中要有意識(shí)地對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)素質(zhì)的訓(xùn)練和培養(yǎng)，改變以書本為主，實(shí)驗(yàn)為輔的教學(xué)模式，創(chuàng)設(shè)設(shè)計(jì)性、綜合性的實(shí)驗(yàn)性問(wèn)題，把培養(yǎng)學(xué)生的探索精神、實(shí)踐能力，以及創(chuàng)新意識(shí)置于實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)中，教給學(xué)生科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法。

關(guān)鍵詞：高中物理；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；重要性；教學(xué)方法

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1672-1578（2017）06-0201-01

18世紀(jì)德國(guó)、法國(guó)學(xué)校建立了演示實(shí)驗(yàn)室，教師通過(guò)實(shí)驗(yàn)儀器演示出了生動(dòng)的物理現(xiàn)象，從此便形成了實(shí)驗(yàn)教學(xué)，這一有效的教學(xué)手段成為了物理教學(xué)的重要形式。物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性和教學(xué)效果也得到教育界廣泛認(rèn)同。

物理實(shí)驗(yàn)是研究和學(xué)習(xí)物理學(xué)最基本的方法。它是物理知識(shí)的源泉，無(wú)論是概念的建立，還是規(guī)律的探索和論證都離不開(kāi)實(shí)驗(yàn)。物理實(shí)驗(yàn)在中學(xué)物理教學(xué)中扮演著重要角色，它是教學(xué)體系中不可缺少的教學(xué)內(nèi)容。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)把實(shí)驗(yàn)課僅作為驗(yàn)證理論的課程，所有的實(shí)驗(yàn)都是按教材預(yù)習(xí)，對(duì)照教材做實(shí)驗(yàn)，依據(jù)教材寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生完全處于一種被動(dòng)的學(xué)習(xí)狀態(tài)。

1.在高中物理教學(xué)中做好實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性

1.1 實(shí)驗(yàn)活動(dòng)是研究物理問(wèn)題的根本方法，基礎(chǔ)教育必須做好物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)。物理學(xué)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，對(duì)自然界的客觀規(guī)律進(jìn)行了深刻的揭示。其中，很多規(guī)律來(lái)源于物理學(xué)家對(duì)物理實(shí)驗(yàn)結(jié)果的整理和推導(dǎo)，如“開(kāi)普勒定律”、“牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律”、“歐姆定律”等。物理實(shí)驗(yàn)對(duì)物理學(xué)的發(fā)展起到了極大的輔助作用，所以，在進(jìn)行物理教學(xué)的同時(shí)，必須重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

1.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程及實(shí)驗(yàn)結(jié)果為學(xué)生提供學(xué)習(xí)知識(shí)和掌握知識(shí)的最直接的感性材料。物理雖然是自然科學(xué)，但是很多物理概念、理論都是抽象的，如“磁場(chǎng)、磁場(chǎng)強(qiáng)度”、“電磁感應(yīng)現(xiàn)象”、“光的波動(dòng)性”等，這些相關(guān)概念、理論、定律如不通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，學(xué)生們很難理解和接受。高中的很多知識(shí)只有通過(guò)實(shí)驗(yàn)才能讓學(xué)生產(chǎn)生感官印象，然后再轉(zhuǎn)化為抽象的知識(shí)，才能理解得更透徹。

1.3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠充分地培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作能力、獨(dú)立思考能力和創(chuàng)新能力。培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作能力是物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要目的之一。高中的語(yǔ)數(shù)外等課程對(duì)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手操作能力要求較低，不能充分地鍛煉學(xué)生的操作能力，而物理實(shí)驗(yàn)對(duì)提高學(xué)生的操作能力有極大的幫助。

1.4 實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、務(wù)實(shí)的科研精神的有效途徑。高中生的動(dòng)手意識(shí)是比較強(qiáng)的，但通常做事不夠嚴(yán)謹(jǐn)，經(jīng)常敷衍了事。物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芎芎玫嘏囵B(yǎng)學(xué)生的務(wù)實(shí)精神和嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度。美國(guó)科學(xué)家羅伯特·密立根用著名的油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)定電子的帶電量，他通過(guò)改變電壓，反復(fù)觀察封閉箱內(nèi)油滴的運(yùn)動(dòng)情況，經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)，最終得出了電子帶電量的數(shù)值，這充分體現(xiàn)了他嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和務(wù)實(shí)的科研精神。

1.5 實(shí)驗(yàn)?zāi)芰κ菍W(xué)習(xí)物理和其他自然科學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)能力。物理實(shí)驗(yàn)是人們?cè)谡J(rèn)識(shí)物理現(xiàn)象及建立物理理論過(guò)程中進(jìn)行的一項(xiàng)實(shí)踐活動(dòng)，學(xué)生具有了一定的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，就獲得了開(kāi)啟物理學(xué)大門的金鑰匙。實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)的重要手段，更是物理教學(xué)的主要目標(biāo)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，這不僅有利于提高學(xué)生的物理素質(zhì)，而且能幫助他們?yōu)橐院蟮奈锢韺W(xué)科的繼續(xù)學(xué)習(xí)和其它自然科學(xué)的學(xué)習(xí)和研究，打下重要的智能基礎(chǔ)。

2.搞好實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方法

不論是經(jīng)典物理學(xué)的建立和發(fā)展，還是現(xiàn)代物理學(xué)的進(jìn)展都離不開(kāi)實(shí)驗(yàn)。基礎(chǔ)教育中實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性不言而喻，所以，做好實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)。那么，如何讓實(shí)驗(yàn)教學(xué)不流于形式而能發(fā)揮其重要作用呢？

2.1 注重實(shí)驗(yàn)的趣味性、啟發(fā)性和探究性。物理學(xué)科是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，把中學(xué)物理的42個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)、700多個(gè)演示實(shí)驗(yàn)逐一研究，在揭示物理規(guī)律的原則下，每一個(gè)實(shí)驗(yàn)都作一些趣味性的改進(jìn)。

首先，實(shí)驗(yàn)教學(xué)首先要注重趣味性。過(guò)于復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)會(huì)讓學(xué)生望而卻步，而充滿趣味性的實(shí)驗(yàn)可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性和積極性。筆者在講“機(jī)械能守恒定律”一節(jié)時(shí)，做過(guò)這樣一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，用繩子將大鐵球懸掛在教室天花板上，將鐵球拉離平衡位置，使之剛好碰到一學(xué)生的鼻子（此學(xué)生固定不動(dòng)），然后釋放鐵球，鐵球做單擺運(yùn)動(dòng)，當(dāng)該學(xué)生遇鐵球迎面而來(lái)緊張不已時(shí)，鐵球又?jǐn)[了回去。這個(gè)實(shí)驗(yàn)看似驚險(xiǎn)，卻十分安全，能較好地解釋“機(jī)械能守恒定律”。

2.2 豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方式、方法。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)一般是教師組織學(xué)生到實(shí)驗(yàn)室，單人或分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，教師事先強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)步驟、設(shè)計(jì)思路及方法、注意事項(xiàng)。教學(xué)方法比較單一，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果也沒(méi)有很好地體現(xiàn)出來(lái)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)還可以采用分組競(jìng)賽的形式進(jìn)行，教師可以事先準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)的題目，以抽簽的形式分給每組，讓其獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并完成實(shí)驗(yàn)。

2.3 讓實(shí)驗(yàn)室成為學(xué)生學(xué)習(xí)物理的重要陣地，為學(xué)生創(chuàng)造更多的動(dòng)手機(jī)會(huì)。物理實(shí)驗(yàn)室應(yīng)該是教師和學(xué)生共同學(xué)習(xí)、交流、探討的一個(gè)平臺(tái)，而不是一個(gè)裝飾和擺設(shè)。一些學(xué)生往往不滿足于課堂上所看到的或書本上所接觸到的實(shí)驗(yàn)，他們表現(xiàn)出強(qiáng)烈的動(dòng)手欲，很多想法也想付諸實(shí)施；還有一些動(dòng)手能力不強(qiáng)的學(xué)生，也想自己試著做實(shí)驗(yàn)，可又怕周圍的同學(xué)嘲笑。

實(shí)驗(yàn)技能不是一蹴而就的，需要多動(dòng)手操作，熟能生巧；實(shí)驗(yàn)思維和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度更不是靠一兩次實(shí)驗(yàn)就能形成的，需要長(zhǎng)期在實(shí)驗(yàn)環(huán)境中磨練。由于學(xué)生的個(gè)體差異，有些學(xué)生動(dòng)手能力不強(qiáng)或者過(guò)于矜持，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，他們往往扮演旁觀者的角色，即便想做實(shí)驗(yàn)也難得有機(jī)會(huì)。

2.4 著重加強(qiáng)對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)實(shí)際操作的考核。對(duì)實(shí)驗(yàn)的考核絕對(duì)不能僅僅停留在書面試題上，試題考核是產(chǎn)生“紙面實(shí)驗(yàn)”、“演示實(shí)驗(yàn)”、“錄像實(shí)驗(yàn)”等現(xiàn)象的重要原因。試題考核必須加強(qiáng)對(duì)學(xué)生實(shí)際操作實(shí)驗(yàn)過(guò)程的考核。

物理教學(xué)中實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理教學(xué)的核心，科學(xué)規(guī)范的實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以激發(fā)學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣和科學(xué)探究的愿望，模擬前人解決問(wèn)題的思考方式，在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上拓展視野，孕育創(chuàng)新。

總之，認(rèn)清物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性，科學(xué)高效地做好實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識(shí)和能力的高素質(zhì)人才，是搞好素質(zhì)教育不可回避的課題。