物理实验教学优化

李龙元

当前高中物理课堂实验教学存在的不足，学生缺少自主实验的机会，教师若能在课堂中有效组织学生进行物理实验，不仅能激发学生的学习兴趣，还能帮助学生加深对物理理论知识的理解。然而，当前物理实验教学的实际情况是学生缺少自主实验的机会。一方面，教师很少开展物理实验教学，因此常常出现大部分学生虽然物理成绩优秀但实际物理实验操作能力很低的情况。另一方面，由于学生受“应试教育”影响严重，只注重通过学习理论知识和完成课后练习的方式提高物理成绩，而把物理实验当成可有可无的学习手段。

当前，大部分高中物理教师教学缺乏创新，一方面体现在物理教案的设计上，一部分教师的教案已经是使用很多年的旧教案，千篇一律，毫无创新，导致学生学习兴致不高。另一方面体现在物理实验教学的开展上，一部分教师尽管在课堂上开展了实验教学，但只是应付了事。教师把实验的具体步骤罗列在黑板上后，让学生自己实验，虽然学生能按部就班地完成实验，却不理解其中的实验原理。

教师在进行物理实验教学时，要根据学生的实际情况，联系课本理论知识，设计丰富有趣的物理课堂实验导入。由于物理实验教学本身具有生动、真实的特点，教师可以抓住这一特点进行实验教学导入，通过情境导入法、提问导入法等方法导入课堂实验教学，提高学生学习兴趣。如进行验证机械能守恒定律的实验教学时，教师可以通过情境导入法导入实验课堂。教师用铅球做一个大摆球，将大摆球悬挂在教室的天花板上，让它摆动起来，教师站在摆球的起始位置，可摆球摆动时却不会碰到教师的鼻尖。学生在这样的情境导入下，学习兴趣得到大幅度提高，大部分学生会对摆球摆动时不会碰到教师鼻子的原因产生好奇，进一步激发对能量守恒知识的求知欲望。

在物理实验教学中，仅依靠教师为学生进行实验演示是远远不够的，学生只是观看实验演示，没有自己动手完成实验操作，往往容易出现过目就忘的情况。针对这一情况，教师应该尽可能为学生创建自主实验的平台，使学生通过亲自动手完成实验加深对物理理论知识的印象。

物理学是一门以实验为基础的自然科学，我们对事物的认识都是建立在实验结果之上，尊重事实，实事求是。物理实验是物理教学中的一项重要内容，是培养学生观察能力、分析能力和动手实践的一个重要途径，也是学生理解物理知识并领悟其过程和方法的有效手段。因此，任何演示实验，学生动手实验都不能用物理课件来替代，多媒体课件无论做得多么逼真，毕竟只是物理现象的模拟，缺乏真实性、可信性，但有的物理实验中有无形的物理事实，如：场（重力场、电场、磁场）无法直接看到，许多物理量的变化，如：磁通量、电场强度、磁感应强度等也不能直接观察到。而需要学生发挥想象能力去理解，这就使学生在学习物理中遇到了很大困难，而我们借助多媒体课件化无形为有形恰好能够弥补这些缺陷，利用多媒体课件模拟展现在物理实验中看不到的电场、磁场的分布、磁通量的变化，帮助学生更好地理解有关的物理规律，可以弥补其抽象思维之不足。

此外，还有各种能量的变化、动量的变化、速度的变化等等无形的物理量在进行了实验设计完成之后，再进行多媒体课件的展示，化无形为有形，给出生动形象的画面可以帮助学生直观地理解相关的抽象的物理过程，以弥补实验过程中存在的缺陷。

变静态为动态 弥补过程变化之不足

在高中物理教学中，学生最感困难的就是动态变化过程，许多物理量因外界条件变化而同时发生变化，这些物理量如何变化，它们的相互依存关系如何，而对这类问题物理教学过程通常采用的方法，除教师用实验方法帮助理解外，就是教师作出静态图进行分析，这样需要学生有很强的想象能力，如果想象不出就无法理解物理过程，而有些学生往往因缺乏良好的想象力，在这样的问题上容易形成思维障碍，从而使这类问题成为学生学习的一大难点，为此，利用多媒体课件就能很好地变静态为动态，学生就能很好地理解整个的物理变化过程，这样，多媒体物理课件就很好地弥补了无法用动态变化实验过程进行教学之不足。

此外，一些作用过程可见度小或作用时间很短不易观察的物理实验，以及受实验条件限制，或具有危险性的实验，都可以用多媒体课件进行展示，以弥补仅靠想象而进行思维推理之缺陷，让学生直观形象地观察到这类物理现象。

转不真为仿真，弥补实验条件之不足

在研究物理问题的实验中我们总是在实际环境中进行的，总是受到各种环境因素的影响和干扰，因此高中阶段的物理实验总是在特定的条件下通过控制变量法等等完成的，也正是这样的原因，物理实验能很好地培养锻炼学生的各种综合能力，但在完成实际实验后，再进行仿真物理实验能进一步地虚拟出各种情况下的物理情景，让学生进一步地理解和体会研究物理问题的过程与方法.

计算机仿真是现代科学研究中的一种先进方法，例如：模拟核试验、计算机模拟气象变化、模拟导弹运行轨迹、模拟桥梁受力情况等等。合理使用这类计算机仿真实验，不仅使学生加深了认识，突破了教学难点，而且让学生初步学会了一种真正的科学研究方法。

现在市面上出现了一种“仿真物理实验室”软件，使用计算机虚拟技术，创设出一个探索物理现象和物理规律的虚拟环境。使学生在这个虚拟环境中，可以按照自己的想法去探索研究物理现象和物理规律，达到让学生通过自主探究，“发现”和总结出物理规律的教学目的。

虚拟物理实验环境可以提供一个实验器具比较完备的综合性实验环境，可以设定各种研究对象和实验环境。学生通过这个虚拟物理实验环境可以模拟物理实验过程。教学中，可以让学生自己先创设出一个合适的物理模型，然后按照这个模型的要求设定实验环境及有关参数，创建出所需的实验。

总而言之，当前高中物理课堂实验教学还存在许多不足，主要体现在对物理课堂实验教学的重视不足、学生缺少自主实验的机会及物理课堂实验教学缺乏创新等方面。基于新课标对高中物理教学的要求和物理学科实验教学的重要性，教师应该设计高效的物理课堂实验导入环节，为学生提供自主实验平台，并且充分发挥教学多媒体的实验演示作用，让学生认识到物理学习的重要性，进一步激发学生学习物理的兴趣，使学生在“活学活用”的过程中感受到物理的魅力。

（作者单位：云南省腾冲市第三中学）