对物理实验教学方法的探究

赵世辉

物理是一门自然学科，又被称为“自然哲学”，旨在通过研究大自然中的物质及其运动规律，从而提升人们认识、改造自然，与自然和谐共处的能力。实验是对一些特殊现象的模拟，是一定条件下重现研究对象的一些特点及运作规律，因此是物理中十分重要的内容。

近年来，素质教育的呼声越来越高，教育工作者开始更多地反省教学的最终目标。与传统的纯理论教学相比，实验教学以其独特的实践性、创新性、互动性，成为提高学生综合能力的重要手段。

一、物理实验教学中存在的问题

1.教学时间不足，探究实验成为一种形式。实验探究活动必须有充足的时间作保证，但是在阶段每一节课的时间只有45分钟，而且物理每周的课时又只有2—3节，要想很好地完成实验，达到探究目的，远远不够。所以在实际操作中，多数教师都是在说实验，甚至直接把结论“塞”给学生，使探究实验成为一个有名无实的空架子。

2.为了预定的结果，学生会主动弱化自己的实践能力。物理实验一般是由2人组成的小组协作进行的，对于物理实验的好奇心驱使着学生抢着完成实验的每一个步骤，但一节课下来，学生的实验出现了很多状况，用错仪器，称量不规范，打碎实验器材等最后导致实验结果不理想。时间久了学生会默契地推举组内一名动手能力强的学生完成整个实验，直至得到教师预定的结果。

3.教师的观念守旧，与新课改不同步。由于教师一般工作量大，认为实验教学只是陪衬，不必花费太多精力，因此一味注重理论的讲授和解题能力的培养。更主要的是有些教师观念落后，不认同新课改精神，认为应试教育就是答好一张卷，其他的都没有用。所以在教学中，形式单一，枯燥无味，学生也没有真正理解实验在物理学科中的重要性。

4.在遇到实际问题时学生不能灵活运用已学物理知识解决，甚至不知道从何思考。阶段的物理实验都是科学家们经过反复实验操作过的成熟实验，实验环节中出现的许多问题都有过先例。学生在做实验的过程中也会出现各种各样的问题，但是往往他们会很被动地问老师，问实验指导员该怎么办，甚至还会慌张到无从下手。其实只要认真思考，联系曾经学过的物理知识，自主解决问题的可能性就会增大，而且对该实验的记忆也会更深刻。如果只靠老师的帮忙，他们对实验的理解就会不深刻，更谈不上培养解决问题的能力。

二、实验教学设计

1.提出问题。对学生来说，探究的问题主要应从学生在课堂、实验室、家庭和日常生活中感兴趣的现象中选取。教师要让每个学生都清楚探究什么问题，让学生调查、研究、探索。问题最好由学生自己提出来，必要时也可以由老师提出问题。这一要素的能力要求是能从日常生活、自然现象或实验现象的观察中发现与物理学有关的问题；并能书面或口头表述这些问题：认识到发现问题和提出问题对科学探究的意义。

2.准备实验。从实验准备工作入手，让学生充分做好预习，给他们留一些有针对性的预习作业，让学生在家中先了解实验内容方法，甚至自己实验得出结论和规律。第二天到课堂上，老师再有效引导学生实验，由于准备充足，因此实验效果很好，气氛非常热烈，既节省时间，又真正达到了探究目标。

3.猜想与假设。这一要素是科学探究过程中需要学生思维最活跃的阶段，尤其需要发散性思维。思维要发散并不是随心所欲，而是要有依据地进行猜想。依据也是多方面多形式的，在教学中可以引导学生从各个方面提出猜想。

4.制订计划和设计实验。探究计划应包括探究的课题，实验器材和资料的准备，探究的程序和过程，通过怎样的分析整理得出探究结论，以及怎样对探究过程进行评估和反思，等等。

这一要素的能力要求是明确探究目的和已知条件，经历制订计划与设计实验的过程：尝试选择科学探究的方法及所需要的器材：尝试考虑影响问题的主要因素，有控制变量的初步意识；认识制订计划与设计实验在科学探究中的作用。

5.进行实验和搜集证据。应让学生在教师的指导下，根据探究方案，利用观察、实验和其他的方法和技术，收集数据、资料和信息。要让学生对已有的数据和信息进行科学分析和解释，找出这些证据和探究的课题之间的关系，进行科学的归纳和总结。这一要素的能力要求是能通过观察和实验收集数据；能通过公共信息资源收集资料；尝试评估有关信息的科学性。

6.分析与论证。探究式教学中的“分析与论证”是指学习者在探究过程中，将实证与自己原有的知识联系起来，运用分析、综合、归纳、演绎等科学研究方法，找到事件的因果关系或其他解释，形成超越学生原有知识和当前观察结果的新的理解。“分析与论证”是构成探究式学习过程中的诸多要素之一。

7.得出结论。先分析实验数据或现象，然后找出它们的变化趋势，最后将这种趋势推广到理想的情况。这一要素的能力要求是：能初步描述实验数据或有关信息，能对收集的信息进行简单比较，能进行简单的因果推理，经历从物理现象和实验中归纳科学规律的过程，尝试对探究结果进行描述和解释，认识分析论证在科学探究中必不可少。

三、物理教学实验中的方法

1.控制变量法。所谓控制变量法，就是在研究和解决问题的过程中，对影响事物变化规律的因素或条件加以人为控制，使其中的一些条件按照特定的要求发生变化或不发生变化。它是指当一个物理量与几个因素都有关系时，我们要控制其他因素不变，只改变其中一个因素，研究物理量与这个因素的关系。再控制别的因素不变，改变其中的另一个因素，研究物理量和它的关系并最终解决所研究的问题。

2.观察法。观察是对事物和现象的仔细察看、了解。通过观察能获取信息，得到大量丰富的认识事物和研究事物规律的要素，使人们全面、深入、正确地认识事物。阶段主要是观察物理实验基本仪器、实验的设备和装置，实验中的各种物理现象和数据、图像、图表、模型，以及教师的规范化实验操作。观察作为思维的前哨，是获取信息的直接来源和引发思维的按钮，学生能否深入而细致地观察，将直接影响探究性思维是否能够形成。因此，在演示物理实验时教师应积极引导学生深入而细致地观察。

3.转换法。—些比较抽象的看不见、摸不着的物质的微观现象，要研究它们的运动等规律，使之转化为学生熟知的看得见、摸得着的宏观现象来认识，这种方法在科学上叫做“转换法”。

四、结语

物理实验教学对学生学习源动力的激发，学生严谨科学态度的形成，观察能力、思维能力、操作能力及创新能力的提高都大有裨益。在具体教学中，教师可采用各种方式提升学生的合作精神、自主意识与团队观念，从而真正促进学生素质的全方位提升。