高中物理实验教学与学生能力的培养

骆孔正

摘 要：物理学是建立在观察和实验基础上，研究物质的运动规律和 基本结构及其应用的一门科学。物理实验是研究和学习物理学最基本的方法，它是物理知识的源泉，无论是概念的建立，还是规律的探索和论证都离不开实验。物理实验在中学物理教学中扮演着重要角色，它是教学体系中不可缺少的教学内容。目前，大多数高中物理教学中，教师多注重理论的教学，而不够重视甚至忽视实验教学，这关键是没能真正认识到实验教学在促进教学效果以及对学生发展能力方面的重要意义和作用。

关键词：转变观念； 探究式实验；多媒体技术；课外小实验；小制作

传统的实验教学把实验课仅作为验证理论的课程，所有的实验都是按教材预习，对照教材做实验，依据 教材写实验报告，在整个的实验过程中，学生完全处于一种被动的学习状态。这样就不可能真正的培养学生的 能力更不用说创新能力的培养和形成。所以，在物理实验教学中，应改善传统实验教学那种对基础知识的传承和基本技能训练的过分强调，在教学中要有意识地对学生进行科学素质的训练和培 养。因此，教师应该在分析教材和学生的基础上，把培养学生的创新能力的意识渗透进备课的过程中，从学生的角度多思考学生会遇到的问题，并从中设计出能对学生有引导的实验设计思路，发散学生的思维，有利于培养学生创新能力。

下面我就针对高中物理实验的教学过程中培养学生创新能力的途径，谈谈自己的看法：

一、教师要转变观念

目前实行的中学物理教学中，有某些“做实验不如 讲实验”，“讲实验不如背实验”的荒谬做法。这一现象对创新能力人才的培养是一严重的阻 碍。教师首先应该认识到，教育不应该仅仅是训练和灌输的工具，它应该是发展认知的手段。首先要重视物理实验，这个不是单纯只在有分组实验中才给学生动手动脑的 机会，我们应该要自己主动为学生创造对实验认知的机会。例如，课堂的演示实验就是很好的机会。大部分情况下教师把课堂演示实验当成走过场，做一做让学生对实验结果有一个基本印象这个虽然也可以让学生加强对物理知识的理解，但是并没有起到培养学生的能力。但是如果能做到把一些改课堂演示实验改为探索性实验，这样更有助于培养学生的创新意识。如在中学物理“二力平衡”一节的教学中，我们可以进行如下创新设计：①改进演示教具（图1.），通过在原教具左边用铁架台固定一定滑轮，将小车改为皮鞋盒或泡沫塑料盒，可将二力平衡的四个条件一一加以演示，并提高了实验的可视性。②让全体学生都参与到实验的设计与操作过程中来，首先在演示前让学生就二力平衡的四个条件做出假设，然后请学生根据讲台的演示教具设计出验证四条假设的演示方案，最后变教师演示为学生两两上台演示，教师以主持人的身份在旁边指导和解说。

这样，在实验教学中，教师因势利导，及时对学生中那些标新立异，独树一帜的做法予以肯定、支持和帮助，鼓励学生用自己的头脑思考问题，不人云亦云，敢于另辟蹊径，勇于探索，不断创新。从而调动起学生的积极创新意识。

二、在实验课中开设适量的探究式实验

如果每次物理实验的实验目的、仪器准备、操作步骤、实验报告全部都由教师预先设计好，学生只进行“按方抓药”、“照图施工”，那么长此以往学生在实验过程中就不再会有浓厚的实验兴趣，因此，教师要适时、适量地改进实验课的教学组织形式，创设一些开放型的探究式实验。当学生已经熟悉实验的流程后，应该尝试让学生适当地亲身经历设计方案，选择仪器，制订步骤，设计表格，收集信息，处理数据，得出结论，实验评价等实验过程中的某个环节，使学生真正进入科学学习的状态和角色。

虽然我们不可能每次都把实验所涉及的所有能力在一个实验全部体现，但是我们可以在每次的实验里面只注重其中一种能力的培养，这个就要求教师在实验前线做好实验方面的准备。比如我们可以在以下几个方面做变化①在实验器材上进行创新②在实验数据处理上进行创新③在实验条件上进行创新

实验数据的处理可采用多种方法，比如列表法，图像法，解析法等。可以通过改变采集和处理实验数据的方法进而达到同一 实验目的，这些都是对实验的创新。

例如：对于“测定玻璃折射率”的实验，按教材的要求确定光路图后，使用量角器量出入射角和折 射角，从三角函数表查出它们的正弦值，由 算出折射率n的值，实验结束后也可要求学生进行讨论，假如手头没有三角函数表，又如何采集实验数据求得n？可以由（图2）的方法，量出AB和CD的长度，由 求得n；也可由（图3）的方法，量出SM和SN的长度，由 求得n。

再比如：实验条件的改变，也就是要求学生在新的条件下，运用所学的物理知识，创新性地确定实验方案，测定相关物理量，处理实验数据，从而达到实验目的。

三、使多媒体技术成为高中物理实验的重要补充手段

多媒体技术的普及为物理教学提供了全新的技术手段和教学平台，它可以仿真中学物理实验室内所无法完成的实验（如α散射实验），同时可仿真宏观或微观的自然现象（如地球绕太阳转、分子运动），还可以仿真极快、或极慢的实 验过程（比如自由落体等）。在“电阻定律”演示实验中，实验仪器较多，实验中既要改变线路连接方法，又要读出电流表、电压表的读数，学生很难观察，而且只用实物投影仪不能将实验操作过程和电表读数全部投影到大屏幕上。针对这种情况，结合电教设备，采用摄像机对演示实验的操作过程进行课堂实录，再将信号直接送到计算机中，通过大屏幕现场直播。全班同学对实验线路的连接、教师的操作过程，电表指针偏转情况及读数，都看得一清二楚，提高了实验可见度，收到了非常好的效果。

四、鼓励学生充分利用课余时间做好课外小实验、小制作，调动学生的兴趣和积极性

在新教材里面编排了很多学生课外实验，“想一想”“拓展一步”等课外内容。比如：“测沙子间的动摩擦因数”、“高空落蛋”、“拍摄自由落体频闪照片”、“超 级肥皂泡”等课本内外的一些趣味性实验，使班级中不同 认知水平的学生的求知欲都能得到满足。