活水引來(lái) 潤(rùn)物無(wú)聲
——淺談高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)

戴 琳

(江蘇省蘇州市昆山市第一中學(xué) 215300)

物理是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)貫穿于整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，初中物理的特點(diǎn)多以生活為模型呈現(xiàn)知識(shí)，定性了解物理規(guī)律，多單因素影響因果邏輯關(guān)系；高中物理是以抽象模型為載體呈現(xiàn)知識(shí)，多定量求解物理問(wèn)題，涉及多因素的復(fù)雜邏輯關(guān)系，高中物理教學(xué)比初中物理教學(xué)更難.扎實(shí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)是建立物理概念、形成物理規(guī)律、提高物理教學(xué)質(zhì)量的重要保障.物理實(shí)驗(yàn)可以使學(xué)生具備以下幾點(diǎn)能力：

一、物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以發(fā)展學(xué)生的觀察能力

對(duì)于物理實(shí)驗(yàn)，教師必須教給學(xué)生科學(xué)的觀察方法，因?yàn)閷W(xué)生在開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)，往往只憑自身的興趣和愛(ài)好，觀察時(shí)注意力不集中，目標(biāo)不明確，分不清重點(diǎn)，許多自然、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象稍縱即逝.例如，奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁場(chǎng)，若不是對(duì)放在通電直導(dǎo)線(xiàn)下的小磁針的偏轉(zhuǎn)的仔細(xì)觀察，就無(wú)法發(fā)現(xiàn)電磁之間的聯(lián)系，當(dāng)今社會(huì)也根本無(wú)法發(fā)展至此.只有認(rèn)真、仔細(xì)地觀察，才能捕捉到所要觀察的現(xiàn)象，才能發(fā)現(xiàn)細(xì)微的變化和隱蔽的特點(diǎn).在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，同時(shí)應(yīng)要求學(xué)生尊重客觀事實(shí)，做到嚴(yán)格把實(shí)驗(yàn)事實(shí)和對(duì)實(shí)驗(yàn)理論的理解區(qū)別開(kāi)來(lái)，如實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)中觀察到的各種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù).在必修2中，《驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律》中，利用自由落體來(lái)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，考慮其他諸多不可克服的自然因素的影響，物體并不能完全做自由落體運(yùn)動(dòng)，所以實(shí)驗(yàn)測(cè)出物體增加的動(dòng)能ΔΕk值均略小于物體減少的重力勢(shì)能ΔΕp，而不是理論值ΔΕK=ΔΕp，如果實(shí)驗(yàn)中不能準(zhǔn)確記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，那“略小”這個(gè)結(jié)論必定得不到，也就無(wú)法進(jìn)行接下來(lái)的誤差分析、反思.

二、物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以增強(qiáng)學(xué)生的操作能力

物理實(shí)驗(yàn)過(guò)程其實(shí)是學(xué)生經(jīng)歷操作、觀察、處理、分析等一系列的過(guò)程.為了進(jìn)行正確的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，學(xué)生必須掌握實(shí)驗(yàn)儀器的選擇、連接，調(diào)整，確定實(shí)驗(yàn)步驟，處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等.在必修1中，對(duì)于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用，是先打點(diǎn)還是先釋放物體，在不同的研究問(wèn)題中操作并不相同；選修3-1中滑動(dòng)變阻器是限流還是分壓；電表內(nèi)外接法、量程的選擇；多用電表的使用；連接電路時(shí)，滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)放置的位置，斷開(kāi)電路時(shí)應(yīng)先斷開(kāi)哪個(gè)接線(xiàn)柱才能保證回路的安全等等，無(wú)一不是學(xué)生思維、操作能力、探索發(fā)現(xiàn)精神、團(tuán)隊(duì)合作精神的集中體現(xiàn).高中實(shí)驗(yàn)應(yīng)要求每個(gè)人都要參與進(jìn)來(lái)，都要有操作機(jī)會(huì)，放手讓學(xué)生去“玩”、去發(fā)現(xiàn)、去思考，教師給予適當(dāng)?shù)奶崾?對(duì)于演示實(shí)驗(yàn)，雖說(shuō)是教師的單個(gè)行為，也可以讓學(xué)生在老師指導(dǎo)下操作，無(wú)論演示和分組實(shí)驗(yàn)，如果能真正有效地實(shí)施，必然能讓學(xué)生親自動(dòng)手動(dòng)腦、提高操作能力的同時(shí)大大地能增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，興趣是最好的老師，枯燥抽象的高中物理也不再是學(xué)生一道難以跨越的門(mén)檻.

三、物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以培養(yǎng)學(xué)生多元化思維能力

實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，問(wèn)題懸而未決，但又急于解決，這樣的狀態(tài)會(huì)促使學(xué)生排除一切外界干擾、積極主動(dòng)地探究問(wèn)題，包括不斷地研究實(shí)驗(yàn)原理、改善實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，選擇實(shí)驗(yàn)儀器，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法，找到減小誤差的最有效的方法.分析過(guò)程雖然會(huì)占用一定的時(shí)間，但學(xué)生在思考、分析、設(shè)計(jì)、否定、再思考、再設(shè)計(jì)、再評(píng)估的過(guò)程中，可以使思維由單向變?yōu)槎嘞?長(zhǎng)此以往，學(xué)生可以尋找到一套適合自己的物理思維方法，勇于探究、創(chuàng)造和追求真理的科學(xué)精神得以激發(fā).

實(shí)驗(yàn)教學(xué)至關(guān)重要，同時(shí)必須注意以下幾點(diǎn)：

1.實(shí)驗(yàn)必須教學(xué)相長(zhǎng)

在物理課堂教學(xué)中，教師應(yīng)有目的的多加訓(xùn)練和培養(yǎng)，包括實(shí)驗(yàn)原理如何得出，實(shí)驗(yàn)觀察步驟、觀察重點(diǎn)的確定以及數(shù)據(jù)的記錄.例如，在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”時(shí)，教師可以設(shè)計(jì)以下方案，實(shí)驗(yàn)原理是什么？選擇哪些必須的實(shí)驗(yàn)器材？怎樣操作打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，才能正確打點(diǎn)？打出的多條紙帶，應(yīng)如何選??？必須從打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打的第一個(gè)點(diǎn)開(kāi)始驗(yàn)證嗎？如何記錄、處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)才能得到我們所需物理量？通過(guò)這些問(wèn)題的給出，學(xué)生能有序思考，不僅能加深學(xué)生對(duì)自由落體、機(jī)械能守恒條件的理解，也培養(yǎng)了他們嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度.

2.實(shí)驗(yàn)必須規(guī)范操作

正確規(guī)范的操作不僅是實(shí)驗(yàn)成功和安全的需要，也是培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣和實(shí)驗(yàn)技能的保證.實(shí)驗(yàn)前，教師應(yīng)規(guī)范指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備，熟悉各類(lèi)器材的構(gòu)造、用法、誤差分析，嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)，正確觀察、測(cè)量和記錄，養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)，教師不能一味填鴨式地教學(xué)生這樣或那樣操作，應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探索、分析弊端，合理改進(jìn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后提醒學(xué)生正確收拾實(shí)驗(yàn)器材，歸納總結(jié)分析和反思.在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，或多或少學(xué)生都要碰到些棘手的問(wèn)題，比如故障或錯(cuò)誤，當(dāng)碰到問(wèn)題時(shí)，學(xué)生往往表現(xiàn)出急躁、不安、厭惡的情緒.這時(shí)，教師應(yīng)教育學(xué)生有耐心，共同分析及時(shí)指導(dǎo)他們排除故障的方法.

3.實(shí)驗(yàn)必須要循序漸進(jìn)

物理實(shí)驗(yàn)操作能力的培養(yǎng)，需要分階段循序漸進(jìn)地進(jìn)行.例如，電學(xué)實(shí)驗(yàn)中，《伏安法測(cè)待測(cè)電阻的阻值》初中對(duì)電流表只要求外接，對(duì)滑動(dòng)變阻器只要求限流接法而在高中為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，電流表不僅要考慮內(nèi)外接法，滑動(dòng)變阻器還有分壓、限流之分，對(duì)電流表、電壓表、電源的選取更是要依據(jù)實(shí)際情況而定，若遇器材不全，還要考慮改裝實(shí)驗(yàn)器材，而高中此類(lèi)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)也不能一口氣在高二新授課的時(shí)候全盤(pán)托出，學(xué)生心理上的畏難情緒會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和物理教學(xué)都不利.

4.實(shí)驗(yàn)必須事實(shí)求是

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析和處理既繁瑣又復(fù)雜，必須要尊重實(shí)驗(yàn)結(jié)果，讓數(shù)據(jù)說(shuō)話(huà)，實(shí)事求是.應(yīng)要求學(xué)生仔細(xì)撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果認(rèn)真分析處理，堅(jiān)決不能杜撰數(shù)據(jù)、改或抄襲結(jié)果，弄虛作假.

5.實(shí)驗(yàn)必須注重綜合能力的提升

要進(jìn)一步提高學(xué)生的綜合能力，還必須有目的、有準(zhǔn)備的進(jìn)行一些設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的訓(xùn)練.根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，如何突出重點(diǎn)，哪些地方祥講、略講、不講，教師必須心中有數(shù)；根據(jù)學(xué)生實(shí)際操作情況，及時(shí)引導(dǎo)，糾正錯(cuò)誤操作，加深印象，提升學(xué)生的綜合素養(yǎng).

物理離不開(kāi)生活，高中物理學(xué)習(xí)離不開(kāi)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)本著教學(xué)相長(zhǎng)、規(guī)范操作、循序漸進(jìn)、實(shí)事求是的原則在實(shí)踐活動(dòng)中充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，最大限度地調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，活水引來(lái)，潤(rùn)物無(wú)聲，學(xué)生的全面發(fā)展和素質(zhì)提高必將指日可待.