浅谈新课程改革下的高中物理实验教学

杨沛勇

【摘 要】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。

【关键词】新课标 高中物理 实验

中图分类号：G4 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2017.04.171

高中物理实验是物理教学中的重要组成部分，是提高高中生各方面能力的主要环节与过程。随着新课标的提出，对于高中物理实验教学也提出了新的要求，高中物理教师应该把握新课标精神，引导和培养学生制定试验计划、设计实验的能力。在这一环节，学生要根据实验的内容设计有效的实验方法，并合理选择实验仪器和材料。实验教学素质教育的要求，是培养学生探究能力和动手能力等各方面能力的精神的体现。

一、高中物理新课程实验教学的特点

（一）对学生实验能力的要求更加明确

高中物理课程标准对学生的探究能力做出了详细而明确的要求：“能够发现与物理学有关的问题，对解决问题的方式和问题的答案提出假设，能够根据实验目的和已有条件，制定计划与设计实验方案，进行物理学实验的操作和用多种方式收集数据，会对实验数据进行分析处理，尝试分析假设与实验结果间的差异，能写出实验探究报告。”同时，明确提出了物理实验能力的具体要求，其中确定研究问题、设计选择实验方案、数据测量、定量分析、探究创新等方面的要求比初中阶段都有显着提高。

（二）实验的数量和类型大幅度增加

高中物理新课程实施后，物理课程中的实验教学内容大量增加。以现行的人教版高中物理教材为例：必修1、必修2的演示实验20个，学生探究实验7个；选修2系列（包括2-1、2-2、2-3）和选修3系列（包括3-1到3-5）的演示实验共计73个，学生探究实验25个；必修1、2和选修3系列共设課堂实验17个、“做一做”51个；同时，还在附录中设置了“物理实验专题”模块，有14个实验示例供学生选择，原则上实验数量不少于8个，给学生留有充分的选择余地。可以看出，高中物理新课程实验的数量在急剧增加，实验方式更加灵活。各项实验活动共同的特点就是注重“实践”、“观察”、“思考”、“讨论”、“拓展”，有的还明确要求学生“表达与交流”，为学生搭建了探究的阶梯，突出了学生的主体地位与个性发展。实验活动类型的拓展和变化反映了物理新课程在转变学生学习方式、培养学生探究能力等方面的要求，使学生的思维与创造力始终处于被激发的积极状态。

（三）实验内容与现代科技紧密结合

在物理新课程中，数字化的教学装备被大量引进物理实验室，如基于各种传感器和计算机的数据测量和数据处理、微电脑数字计时器的广泛应用、用数码相机研究自由落体运动、对汽车变速器的了解等。在选修教材中，涉及了绿色能源的开发、用激光笔进行光的干涉和衍射实验、观察变电站和高压输电线路、利用温度传感器和光敏传感器等制作一些简单的自动控制电路等。注重加强课程内容与学生生活以及现代社会和科技的紧密联系，重视学生的学习兴趣和学习动机的培养和强化。

二、实验教学的策略

（一）变验证实验为探究实验

牛顿曾说过：没有大胆的猜想，就做不出伟大的发现.高中物理实验教学中，教师要引导学生探究，激发学生的探究欲，让学生经历实验探究过程，不仅观察实验现象，还了解实验的本质.随着新课改的推进，高中物理教材中的实验由原来的验证性实验为主更多的向探究性实验转变.验证性实验注重的验证过程，是对已有知识的验证其程序是问题、原理、结论、实验，而探究性实验注重培养学生的探究与创新能力，其程序是问题、实验、讨论、结论，由此可见，验证性实验是教师做、学生看的方式，学生主动性得不到凸显；探究性实验是让学生自己观察，用所学的知识解决新问题，有助于调动学生的参与积极性，这与新课程的目标相符合。因此，物理实验教学中教师可以结合实际变验证性实验为探究性实验，变结论为设问，让学生问题的引导下探究，找出解决问题的方法，从而培养学生的创新能力。如教学“探究磁场对电流的作用”时，虽然做了验证性实验，但学生还是觉得难学，没有深入理解相关的知识。为了提高实验教学效果，教师可以变验证性实验为探究性实验，让学生准备一些废料、磁铁等，用铝丝进行探究性实验。学生在探究的过程中教师提出问题：保持铝丝长度和磁感应强度不变，如果电流大小发生变化，铝丝的运动轨迹会有什么变化？学生在这些问题的引导下进行探究，积极性很高。再如教材中验证牛顿第二定律的实验可以变为探究加速度与力的关系的实验。这样变“验证性实验”为“探究性实验”，学生获得的不再是死记硬背的实验原理，能很好的激发学生的兴趣，提高学生的探究能力。

（二）关注物理实验创新精神

每一个实验也都有着自身的设计思想，包含着对已有知识的运用和创造性的构思，物理实验教学中教师可以引导学生领会前人的设计思想，培养学生的创新精神。如“验证牛顿第二定律”时，为什么要使长木板倾斜来平衡摩擦力呢？学生在思考的过程中，会领会到实验中的创新思想。高中物理教材中有很多演示实验，这为教师提供了实验演示的机会，但这些演示实验从器材、步骤等都有固定的模式，不利于学生创新思维的培养.实验教学中教师可以创造条件，将演示实验变为随堂实验，激发学生的学习兴趣，随堂实验形式灵活，学生参与的积极性比较高，有助于培养学生的实验能力。如教学“摩擦力”时，可以让学生做随堂实验：同桌将一样的两本物理教材依次叠放起来，用力压一压书页，然后让学生提起其中任意一本物理教材，会发现另外一本并没有滑落下来。这样学生在直观实验中感受到了摩擦力的存在，从而引导学生深入思考问题。另外，教师也可以进行实验变式训练，引导学生把握物理规律，提高实验能力.教师可以对器材“变式”，引导学生用新器材创造性的进行实验；教师可以对实验条件“变式”，让学生重新确定实验方案等。

（三）重视开发物理实验资源

高中物理实验资源是非常丰富的，教师可以充分利用学校实验室资源和社会资源，构建物理家庭实验，给学生提供更多的实验机会。高中物理新课标指出：物理教学要贴近学生生活和社会实际，引导学生主动参与、探究。物理是一门最贴近生活的学科，实验器材可以从生活中来选择，如废电池、彩纸、塑料瓶等，还可以引导学生运用身边的材料探究实验，使学生成为实验教学资源的开发者，让学生认识到物理实验就在生活中。如教学“摩擦起电”时，教师可以让学生用塑料吸管做这个实验，让学生从生活中找实验器材，用食指和中指摩擦新的塑料吸管，会发现吸管能吸在手心；再摩擦另一根吸管，两根细管靠近时，会出现相互排斥或吸引现象.然后让学生思考为什么会有这样的现象，从而培养学生的创造性思维。

总之，教育课程改革呼唤创新，新课程要求教师要由课程规范的复制者变为新课程的创造者，而我们物理教师在实验教学中培养学生能力的开发与设计方面有着广阔的创新天地。