普通高中物理分组实验教学初探

刘卫东

摘 要：普通高中物理分组实验教学是物理教学的一个重要内容、方法和手段，物理分组实验教学的功能是其它教学手段所不可替代的，应改变传统的分组实验教学观点和教学形式。通过分组实验教学，帮助学生对物理概念和规律的正确建立，深刻理解和巩固掌握；调动学生的主观能动性和发展学生智能；树立正确观点和养成科学态度、科学作风；训练和培养学生的探究精神、创新精神、独立精神，激发学生的灵性和思维，增强学习物理的兴趣和动手能力，培学生养创新能力的。

关键词：高中物理；实验教学

中图分类号：G632 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2014）19-008-01

物理分组实验及其教学是物理教学的一个重要内容、方法和手段，普通高中物理分组实验课堂教学基本以验证物理规律为目的，按“先由教师理论讲授，再让学生按照已经确定的实验步骤进行实践练习”的模式开展，实验的成功与否主要依赖“教师对实验步骤、实验要求、实验注意事项的讲授”。在这种模式下，不利于学生对物理概念和规律的正确建立，深刻理解和巩固掌握；不利于调动学生的主观能动性和发展学生智能；不利于学生树立正确观点和养成科学态度、科学作风；抑制了学生的探究精神、创新精神、独立精神等在物理分组实验中的训练和培养，阻碍了学生运用实验研究解决问题的能力的培养和发展，也使得分组实验在教学中的重要地位被淡化了。

根据新课程标准对科学探究及物理实验能力的基本要求，分组实验的教学模式必须改革。下面就如何进行普通高中物理分组实验教学，谈谈本人的几点看法。

一、创设问题情境，激发学习兴趣

教学中使学生产生认知需要的关键是问题情境，新奇的问题情境对学生具有较大的吸引力，能激发学生的学习兴趣。在设计分组实验教学的问题情境时，要分析学生的认知水平和需要通过研究解决问题，选择既贴近学生学习、生活实际又和所研究的问题有密切联系的事物。这样既可以引导学生发现问题和提出问题，又可使学生体会运用理想化的方法研究实际问题的重要作用，并为课堂中主要问题的研究建立基础。例如：在《用打点计时器测速度》的分组实验教学中，首先可以根据学生已经学习对物体位移、速度的研究方法，利用实验中需要的器材：小车、纸带、长木板及学生自带的铅笔、手表，布置“研究小车运动的位移和平均速度”的任务。通过该任务的解决，使学生学会用静态现象研究动态问题的方法，并了解打点计时器的基本工作原理，为该实验的深入研究小车的速度设置台阶、打好基础。又如，在《探究感应电流的产生条件》的教学中，可以根据学生对电流表的认识，先提出通过什么方法可以使电流计指针发生偏转的问题。通过思考和讨论后，针对用电源为它供电的方案引导学生进行体会，既可使学生认识电路中发生电感应现象时有“电源”的存在，解决了电磁感应现象中的电流和电动势的来源问题；也可以使学生了解电流计的主要功能，为研究电磁感应现象的产生条件、电流方向、感应电动势大小等实验做好准备。

二、开展探究活动，突破教学难点

运用实验方法进行自主的科学探究是分组实验教学的重要环节，学生在这个环节中享有更大的自由度，有助于物理概念的形成和规律的建立，有助于对学生的探究精神、创新精神、独立精神及实验能力的训练和培养。学生在分组实验环境下，在教师的启发下，通过观察，思考获取最典型的物理环境，通过最简捷的思维活动建立概念，总结规律，并把理论运用于实验，这对学生来说，可对物理基础知识获得比较深入、牢固的掌握和初步的运用。

例如，“楞次定律”历来是高中物理教材中的重点和难点，为突破这一教学难点，教师可把单一演示实验变成每个学生参与的分组探究实验，采用边教边演示实验的方法，通过教师引导、启发，由学生自己总结出“楞次定律”。这样不但使学生加深了楞次定律的理解，也有效地提高了教学效果。

又如，在《探究功与速度变化的关系》的教学中，除了与学生一起分析课本提供的实验方案外，还可引导学生从比较熟悉的运动类型中作为研究的载体。如对物体做自由落体运动进行研究，通过学生的独立思考、师生交流，确定用打点计时器记录重物的运动过程，并根据纸带记录的情况选择几个运动过程，然后通过测量、记录，分析各过程中的速度变化与重力做功的关系。实践表明，这种方案从实验操作、数据测量和规律探索等方面都更适合学生的独立研究，且实验结果的精度也相对较高。

三﹑拓展设计实验，培养创新能力

创新教学的构成要素是研究性、引导性、归纳性等有机的结合，这就要求教师在实验中创造性地应用现代教学方法和手段，将多种教学方法优化结合，用创造性的教为学生创造性的学创造环境和条件，做好导航作用，激发学生的激情，启发学生的思维，提供有关的信息和方法。

1、拓展实验内容，实现创新。按照课本上的实验，同学们能做完，这时可以充分利用现有仪器，根据教材内容，引导学生进行研究性和归纳性的思考，如在“用卡尺观察光的衍射现象”分组实验时，可让学生将测脚间狭缝距离调至1.5mm左右，眼睛靠近狭缝看远近的景物出现什么现象？再看课本上的文字，又有什么现象？同学们充满了好奇，立即尽心观察、思考，都看到了倒像。这时引导学生思考，为什么会产生这种现象，经过学生分析讨论，得出了结论：狭缝可看成是一个个连通的小孔集合而成。于是小孔成像延伸变成了小缝成像。

2、设计实验，实现创新。以课本实验为基础，培养学生把已有的实验方法和技能应用到新的实际问题中区，进行移植应用创新。如在“测定电池电动势和内电阻”分组实验中，我向学生提问：能不能用一只电阻箱和一只电流表来测定未知电阻 的值（其中电池的电动势E未知，电池和电流表的内阻忽略不计）？学生很疑惑，只学过伏安法测电阻和用万用表测电阻，对老师提出的问题似乎摸不着头脑，我这时就启发他们两点：这里电池内阻r忽略不计，可不可以看成电池内阻，调节电阻箱，是不是考虑本实验多次测量的思想？通过提示，同学们茅塞顿开，原来两个实验有惊人相似之处，仔细分析就不难解决了。这里因电池内阻不计，待测电阻相当于电池内阻，调节电阻箱获得阻值，读出对应电流，改变阻值为读出对应电流，列方程组ε=I1×（RX+R1），ε=I2×（RX+R2）即可求得，因此，以已学实验的理论和方法为基础，以新的应用设计为切入点，通过师生互动，可以激励学生积极探索，获取新知识，培养创新能力。

普通高中物理分组实验及其教学是物理教学的一个重要内容、方法和手段，物理分组实验教学不是为了简单地验证理论内容，物理分组实验教学的功能是其它教学手段所不可替代的，改变传统的分组实验教学观点，改进传统的分组实验教学形式，通过分组实验教学，培养学生创造能力，激发学生的灵性和思维，将极大增加学生学习物理的兴趣，有益他们动手能力的增强，有利于创新能力的培养。