浅议如何优化高中物理课堂实验教学方式

周曲波

【摘 要】 观察和实验是学习物理的基础，从中重演知识的发生过程对学生的科学素养形成来说显得尤其重要。本文试从高中新课程理念要求的方方面面进行实验教学优化设计，让学生主动参与，积极探究，取得了较明显的效果。

【关 键 词】 物理实验；教学方式；实践探索

物理学是一门实验科学。在物理学中，每个概念的建立，每个定律的发现，都有其坚实的实验基础。实验在物理学的发展中有着巨大的意义和推动作用，可以说，离开了物理实验，就没有物理学的发展。

一、中学物理实验教学的现状与思考

（一）当前高中物理课堂实验教学存在的问题

1. 学生的主体作用被忽视。传统的课堂实验是老师做、学生看。教师在此过程中扮演着“包办”的角色，学生很少参与。课堂实验教学往往调动不起学生学习的积极性，发挥不了学生的主体作用，以致于他们的独立操作能力及创造力难以得到充分培养，使课堂实验教学处于一种尴尬的境地。

2. 教师对物理实验重视不够。有的教师在片面追求高考升学率的思想影响下，重理论、轻实验，把物理实验仅仅当作理论教学服务的工具和手段，没有认识到物理实验本身是充满理论的认识过程。“教师用语言描述代替演示操作，不做或少做演示实验”的现象在中学物理课堂实验教学中还不同程度地存在着。这种教学误区的出现，使学生只是简单地背实验、背理论，脱离了实践，严重影响了学生对课堂实验的态度。

3. 有些实验难以完成或效果不佳。物理学作为以实验为基础的科学，在教学中需要用大量的演示实验来向学生传递知识。但由于时空、环境的限制，有许多演示实验难以完成或效果不佳。

（二）我国的基础教育课程改革给物理课堂实验以新的机遇和挑战

《基础教育课程改革纲要（试行）》强调“教师在教学过程中应与学生积极互动、共同发展，要处理好传授知识与培养能力的关系，注重培养学生的独立性和自主性，引导学生质疑、调查、探究，在实践中学习，促进学生在教师的指导下主动而富有个性地学习。”

新的课程理念对课堂实验教学提出了更高的要求，除了突出强调教师在课堂实验教学中的示范作用之外，还应注重学生的主体参与，加强师生在课堂教学中的多边互动。新课标要求在高中物理课程实施中，要注重自主学习，提倡教学方式多样化；强调教学中要大力加强物理课堂实验，要求教师必须努力完成新课标中规定的每一个实验（含模型、挂图、录像），强调教师应因地制宜地设计简单实验，并使用身边随手可得的物品进行科学探究活动和各种物理实验，同时鼓励教师将电子计算机等多媒体技术应用到物理实验中。

（三）对现状的思考

导致课堂实验教学中存在的问题因素是多方面的，有高考指挥棒的问题、教师教学观念问题、学生认识问题、实验教学手段问题、实验教学方式问题等等，学生在实验中所反映出的问题，一定程度上是由于教师在教学中忽略了学生学习知识的自主建构过程，更多采用的是偏重记忆理解、接受式的教学方式，从而导致学生在物理学习中有重结果、轻过程的倾向，轻视科学方法和科学态度的养成。

传统的物理课堂实验教学方式已不再适应当前高中新课程改革的需要，改革传统的物理课堂实验教学方式，使课堂实验教学充分发挥其在素质教育中的特殊作用已成当务之急。

二、在物理课堂教学中实施优化课堂实验教学方式的具体措施

（一）教师边教边演示与学生边实验边学相结合

教师可通过演示实验为学生起示范作用，并在课堂实验教学中让学生积极参与，在亲身观察体验和操作中，加深理解物理现象和规律，并学习一些实验操作方法，为自己实验奠定基础。如在帮助学生理解如何按照作用效果进行力的分解时，可以设计课堂小实验让学生共同参与操作。要求同桌的两名同学互相配合进行：甲同学单手叉腰站立，乙同学用双手对甲同学的肘部持续施加一个向下的压力，然后交换角色。可以让学生自己动手在课堂上演示给全班看。学生参与课堂实验操作，加强了课堂上的师生交流互动，给学生提供更多的动手机会，学生不仅学到更为鲜活生动的物理知识，更锻炼了动手实验的能力，培养了动手实验的意识。

（二）变部分教师验证性演示实验为学生探究性实验

验证性实验是指对研究对象有了一定了解，并形成了一定认识或提出了某种假说，为验证这种认识或假说是否正确而进行的一种实验。它以训练学生的实验技能、验证基本理论原理为主要目标，注重培养学生的使用和装配仪器、实验操作、实验观察、实验记录、数据处理和计算等技能，强调操作技能的程序化和规范化。

探究性实验是指在未知结果的情境下，在教师的引导和配合下，学生围绕某个问题通过实验设计、实验操作、分析综合，得出结论并对结果进行交流的一种实验形式。它以学生获取知识和技能、发展科学探究能力、培养情感体验为教学目标，它不仅关注“正确的实验结果”，更重要的是使学生经历获得实验结果的探究过程，并在这样的过程中受到科学方法的训练，形成科学的态度、情感和价值观。

从上述可知，两类实验各有特点，在教学中有着各自不可替代的作用。所以在课堂实验教学中，变部分教师验证性演示实验为学生探究性实验是非常有必要的。如把影响金属导体电阻的因素设计成探究型实验，先用类比、迁移的方法引导学生进行猜想，你通过一条道路时受到的阻碍与什么有关呢？由此可见，电流通过金属导体时受到的阻碍与哪些因素有关呢？明确好探究方向后，把学生分成四人一组，通过讨论得出实验方案、步骤，设计好表格。学生自己组装好实验器材，按设计好的方案进行实验。实验完后，把得到的数据填入表格。学生完全能在实验数据的反复比较分析中找到金属导体的电阻与长度、横截面积、材料的关系。这样变验证性实验为探究性实验，使学生明确实验目的、原理以及相应的思维方法和步骤；学会如何控制物理条件，使其能出现实验所需的物理现象；学会在什么条件下测量哪些物理量；选择怎样的测量手段，数据记录表格设计等。在实验过程中，教师指导学生利用相应的感官获得感性的认识，在实验后教师启发学生思考，引导学生分析实验结论、进行误差及其原因分析等。整个实验过程师生共同积极参与，教师的主导作用与学生的主体地位得到了充分的体现，学生在学习物理的科学方法和科学态度方面得到了锻炼，对所学的知识掌握得更扎实牢固。

变部分教师验证性演示实验为学生探究性实验，给学生更多的自主机会和锻炼机会，使学生由以往被动观察实验变为主动地做实验，最大限度地发挥学生的主观能动性，使学生对实验原理有较高层次的理解，提高学生的实验能力以及分析和解决实际问题的能力。

（三）多媒体技术与演示实验相结合

在进行物理演示实验时力求真实、直观形象，这是实物演示实验最具魅力、不可替代的优点。随着计算机技术的迅速发展，多媒体演示形态正在日益成为物理演示实验的一种重要呈現手段。它具有声像并茂、感染力强、再现迅速、重复性好、快速处理实验数据、能突破时空限制的特点，可以把各种物理现象直观、形象地展示，在创设课堂情境中显示出极大的优越性。在课堂实验教学中，教师如果能充分、恰当地加以利用多媒体技术，就能引发学生的兴趣，使学生产生愿意学习的心态和获得成功的需要，真正有效激发和维持长久的学习动机；学生处于主动学习的状态，就能自觉能动地学习，积极开展创造思维活动，起到充分发挥认知主体的作用。

在高中物理教学中实施优化的课堂实验教学方式，加强了师生在课堂上的交流互动，给学生提供了更多参与实验教学的机会，充分发挥了学生的主体地位，真正促进了学生的自主学习。在课堂实验教学过程中，学生动手操作实验、探索知识，激发了学生的学习积极性和主动性，锻炼了学生的实验能力和动手能力，培养了学生良好的实验习惯和科学态度，同时也培养了学生的实践能力和创新能力。优化的物理课堂实验教学方式对促进中学物理课堂实验教学改革，对学生终身学习、发展将有着深远的意义。

【参考文献】

[1] 沈建民. 物理课程与教学论[M]. 北京：科学出版社，2011.

[2] 郭怀中. 物理教学论[M]. 芜湖：安徽师范大学出版社，2011.

[3] 陈伟光. 浅谈中学物理课堂实验教学[J]. 读写算（教育教学研究），2012（62）.