高中物理实验教学有效性的探究

缪国忠

（浙江省临安市昌化中学）

物理学起源于物理实验，可以说所有的物理学理论都是在一次次对生活、生产中遇到的问题进行解决的过程中得出的结论，因此，物理教学的起源也应当归于实验教学。面对物理学科抽象化的学科特征，物理实验课程的开展无疑是理论教学最好的帮手，运用物理实验的方式将抽象的知识进行形象化表述，不仅能够帮助学生理解理论知识的内容，还可以提高学生的动手能力，使学生的物理思维更加灵活，为学生的创新意识提供展现的平台，提高学生解决综合性问题的能力。

一、高中物理实验教学的现状

1.对实验教学不够重视

对物理实验教学重视程度不高的现象普遍存在于各所高中之中，学校与教师并没有对物理实验课程进行具体的安排。由于高中学业较为繁重，课堂时间较为紧张，很多课程的实验教学都变成了传统课堂中口头传达式的实验。教师进行物理教学的过程中，将某个物理实验用语言进行表述，要求学生记住实验结论的实验教学模式，而并非是让学生进入实验室进行具体的实操练习。随着科技的发展，网络技术水平的提高，运用多媒体进行实验展示的现象也是屡见不鲜。多媒体的运用是对教学的辅助，为教学活动提供了很大的便利，但在实验教学中使用多媒体展示的方式，实在说不过去。

2.实验设备不完善

有些学校虽然开放了实验室，为学生提供了进行物理实验的方便，但很多实验器材的数量都与学生数量不符，实验器材远远少于学生的数量，使得很多情况下学生只能进行分组实验。在大型实验中运用这种方式还可以接受，但在那些易操作的简单实验中，再运用这种分组实验的方式就很难让学生在操作中得到满足，也不利于学生自主能力的培养。还有就是许多实验设备都存在年久失修的情况，实验设备的精确度满足不了实验的需求，使学生在实验过程中得不出准确的数据，进而影响实验结果，使实验课的开展失去意义，甚至对学生造成误导，使学生对物理知识产生疑问。

3.机械式的实验过程

高中物理实验课程的开展强调学生的动手能力，但对于实验课程的教学目标并非只是培养学生动手能力这样简单，还要注重对学生创新意识的培养，对学生解决综合性问题能力的提升，但有些学校总是忽视这些方面，认为实验就是学生单纯地去动手操作。因此，我们会发现在许多物理实验课上存在着这样的现象：教师为学生准备好本实验需要用到的实验器材，教师为学生制订实验方案，教师为学生写明实验的注意事项，然后学生按照老师给出的实验步骤完成具体实验的操作，这样，就将本来具有创新意义的实验课程变成了机械化的操作课程，整堂课下来完全没有为学生留出思考的时间和思维拓展的时间，这种实验教学的方式无疑是对学生思考能力的一种扼杀。

4.以试题代替实验

为了节约时间，有些教师就会使用编写实验试题的形式来代替学生亲自进入实验室完成实验，进行实验课程的开展。例如，针对实验步骤的填空试题，针对实验注意事项的简答试题等。这种用笔做实验的形式可以说是应试教育下的产物，对学生学习物理学科的热情造成了损伤，严重打击了学生物理学习的积极性，并且使学生的课业压力增大。

二、实现物理实验教学有效性的途径

1.更新物理实验教学理念

告别过去教师在课堂上“ 讲实验”“ 展示实验”的教学方式，让学生真正参与到实验课堂中，锻炼学生的实验技能，让学生能够真正掌握实验的方法。放手让学生自己去做，杜绝教师将一切都安排好的实验课堂，让学生自己去选择适合实验操作的设备，自己确定实验进行的方案，自己对实验过程中应注意的事项加强关注。只有在实验课堂中实现学生自主实验，让学生在实验过程中产生更深刻的认识，让学生明白物理不仅仅只是公式与概念的集合，而是需要我们动手操作才能弄清楚、搞明白的一门学科。只有这样，才能不枉费学生一堂课宝贵的时间。

在物理实验教学的过程中，教师应时刻站在学生的立场上思考问题。物理实验的开展要结合学生的动手能力与知识掌握程度，不要让难度过大的物理实验打击学生进行物理知识学习的积极性，也不要开展过于简单的实验课程使学生的实验潜能得不到激发，要坚持“ 踮起脚能够到”的实验课程开展原则，设定学生经努力能够完成的实验目标。

2.让探究实验代替验证实验

改变以往实验教学中教师事先将实验结论对学生进行交代学生进行验证的方式，引导学生进行探究式的实验，让学生运用自身掌握的知识对新问题进行探究，尝试运用不同的实验方法来解决问题。例如，“ 探究求合力的方法”的实验：

（1）在水平放置的木板上，垫一张白纸，把橡皮筋的一端固定在板上P 点，用两条细绳连接在橡皮筋的另一端，通过细绳同时用两个测力计互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋与细绳的结点到达某一位置O，并记下此位置，如下图所示。

（2）记下两个测力计F1和F2的读数和它们的方向；在白纸上按比例画出两个力F1和F2的图示。

（3）只用一个测力计，通过细绳将结点拉到同一位置O；记下测力计的读数F 和方向，按同一比例画出这个力的图示，观察合力F 和力F1、F2的共同作用点O 与这三个力图示的箭头端的位置，看它们构成了什么图形，若不够明显的话，可以用虚线将合力F 的箭头端分别与F1、F2的箭头端连接再观察。

（4）改变两测力计拉力的大小和方向，多次重复实验，看看结论是否相同。

对于新问题进行探究的过程也是对于学生思维进行拓展的过程。探究实验不仅只是让学生对于实验结果进行探究，还要对实验中各个细节进行探究。探究实验课程的开展既对学生物理基础知识的掌握进行了强化，又对其进行了检测。另外，学生在自主探究实验的过程中很容易出现不知下一步要如何走的问题，这时就需要教师对学生的实验进行耐心的指导，帮助学生顺利完成探究实验。

3.设置创新型实验

设置创新型的实验来调动学生的学习热情，教师可以将实验器材加以改进，将实验条件进行改变，实验数据进行改变，让学生在实验的过程中得到全新的体验。在教师的引导下，学生运用自己储备的物理知识，运用不同的物理实验器材进行实验，且达到不同的实验效果；遵循新的实验条件进行实验，对于不同条件下实验结果的差异性进行归纳；运用新数据进行实验，使得不同数据间能够形成对比，让学生对实验结果产生更深刻的理解。此外，教师还可以运用丰富的生活资源，开展贴近生活的物理实验课程，让物理知识从生活中来，经过学习与实践，再将知识运用到生活中去，让物理实验教学变为学生解决生活难题的有利帮手。

例如，我们可以运用细塑料管和塑料瓶作器材来研究平抛运动规律。水从细管口流出，水线形成抛物线形状，从而能看到平抛运动的轨迹，用这个抛物线来定性和定量地研究平抛运动。但在实验的过程中由于水位下降后水压减小，水线的射程变小，这样变化太快影响了研究，学生开始想办法令水压在一段时间内保持恒定，使得水柱形状不变。小组讨论后采用水管进水口与浮标相连的方法。当水位下降浮标也下降，这样就使得水压可以在一定时间内保持不变了。学生还为计算出水口速度想出了两种方法：（1）根据抛物线的形状来计算；（2）用量筒测出一定时间内流出水的体积，再测出出水管的直径，算出水柱的速度。

4.开展拓展性实验

在实验教学中，既要忠实教材，使学生全面理解实验的原理和实验的方法，同时又要结合学生的实际，引导学生对一些实验进行拓展，使学生的实践能力和创新精神得到充分培养；学生学习物理的积极性和主动性得到充分发挥。例如，在学生完成“ 探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验后，为学生安排“ 探究橡皮筋弹力与其伸长量的关系”“ 探究弹簧的劲度系数与其圈数之间的关系”等实验。如“ 探究弹簧的劲度系数与其圈数之间的关系”实验可利用一均匀长弹簧竖直悬挂，7个指针P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6分别固定在弹簧上距悬点0、10、20、30、40、50、60 圈处；通过旁边竖直放置的刻度尺，读出指针的位置的实验方式进行探究，如右图所示。

5.改善实验设施

学校应加强对物理实验课程的重视，将物理实验室进行开放，使学生能够运用课下时间开展物理实验，为学生提供物理难题随时解决，物理实验随时做的可能，加大学校对实验器材的资金投入，使学生在实验课堂上能够实现人人有实验器材可用，实现实验结果的准确性。实验器材的配置是一切物理实验进行的基础，只有为学生提供好课程的物质保障，学生才能更好地进行物理课程的学习，才能提高物理实验教学的有效性。

总而言之，在高中物理学科学习阶段，开展物理实验课程对于学生的物理学习来说是非常必要的。学生在物理实验的过程中能充分体验自己动手完成实验、得出结论、解决问题的快感，进而能增强学生对于物理学科的学习热情，提高学生解决综合性物理问题的能力，开拓学生的物理思维。希望通过此篇文章对于物理实验教学现状与提高物理实验教学有效性的途径的分析，能够为高中物理实验课堂的开展提供帮助。

［1］周鹏.“ 问题生成”实验教学模式：基于问题为中心的高中物理实验课研究［J］.湖南中学物理，2012（12）.

［2］张开洋.新课标下高中物理实验教学模式探究［J］.教师，2012（34）.

［3］田伶新.高中物理实验教学模式的研究［J］.新课程研究：下旬刊，2012（10）.

［4］李贵安，刘婵玉，赵志鹏.新课改背景下高师院校课堂教学改革存在的问题与对策［J］.高等理科教育，2012（03）.