高中物理教学中重视对学生进行实验指导

杨伟

作为一门以实验为基础的学科，物理知识的学习、运用、检验都需要依靠实验这一载体.学生能否正确、合理地操作实验，并在实验过程中把握教材要点，理解教材难点，与实验教学的效率与质量有关.因此，在高中物理教学中，教师应当重视对学生进行实验指导.

一、科学理性的实验精神

实验精神指的是，学生在开展物理实验时应当秉承的原则与理念.它对于学生指导自己的实验过程，尤其是对自己的自律性和自控性有很大影响.因此，教师对学生的实验指导，应当从培养学生科学理性的实验精神入手.具体来讲，一方面，实验操作的初衷是探索未知与验证猜想，而任何猜想都是有根据的，这意味着对于验证猜想类实验，学生在实验思路与实验过程中应当根据一定的物理原理，而不是随意乱来的.尤其是对于物理中的开放性实验或者物理原理的延伸迁移实验.如果需要学生自己设计实验时，学生应当秉承科学的实验精神.另一方面，实验操作是理性的，这意味着无论是对实验现象的观察，还是实验数据的记录，都要基于客观的角度，而不能掺杂个人的感性判断.尤其是对于学生自行设计的实验，可能最终的实验现象与学生的猜想存在差异，这时仍然要尊重实验现象，从现象中去反思猜想的过程.

二、缜密完整的实验思路

实验思路指的是，实验开始之前，从实验的物料準备，到实验的大脑模拟，到实验的结论猜想，到实验的风险预估，等等，各个环节都要有一个事先的判断与预测.缜密完整的实验思路，体现了学生对实验操作的重视度和规划性.例如，在讲“机械能守恒定律”时，有一个实验是验证机械能守恒定律的.在接到这一实验任务时，学生应当思考实验的原理、实验的器材、实验的步骤等，尤其是实验中有哪些环节是需要特别注意的.如，在安装打点计时器时，两纸带限位孔必须要处于同一条竖直的线上，如若不然，其空气阻力会变大，从而影响实验结果.在实验中，被提起的纸带应当保持竖直状态，不能倾斜弯曲，手应当一直握紧纸带，当打点计时器工作稳定后，才能松开，否则第一个点的清晰度可能不足以满足实验要求.在测量高度h时，应该从起始点开始算起.为减少h的相对误差，学生所选取的计数点应当要距离起始点远一点才比较合理.缜密完整的实验思路是学生具备科学理性的实验精神的基础性表现.

三、严谨条理的实验过程

实验过程是开展实验的最重要环节.它是将实验思路、实验方案落地执行的环节.这就要求学生在操作实验时必须是严谨的，具有高度条理性的，也就是每一个环节都是符合实验原理的，环节与环节之间的关联度和紧密度是非常高的，同时是有条不紊的.有的学生因为兴奋或紧张在实验中表现得手忙脚乱，这是教师在指导学生操作实验时应当关注的地方.例如，在讲“分子动理论”时，有一个实验是用油膜法来估测分子的大小，教师应当提醒学生在实验之前把每一个环节，每一个步骤，尤其是关键操作点都用纸笔写出来，放置在实验器材旁边，以便随时随地对照.

四、多元合理的实验结论

实验结论，是学生在实验后分析实验现象、实验数据、验证实验原理等得出的就某一个问题的结论.在得出实验结论时，教师应当指导学生考虑其多元化与合理性.例如，在讲“运动的描述”时，这里的实验是“用打点计时器测速度”.目的是要求学生理解与掌握打点计时器在纸带上记录时间和位移的功能，而且能运用这一技能测定平均速度.在这个实验中，要求学生观察记录和思考实验中的很多结论.如，在处理纸带时，尽管实验只是打出了有限的长度，然而可不可以根据规律，从某一个能够看得清晰的点开始，往后数出n个点，这些点之间的间隔应该如何确定？结论是每两个相邻的点之间的时间间隔是0.02s，n个点之间的时间间隔为0.02（n-1）s；在打点计时器打完后，要及时关闭电源，其目的是什么？结论是因为设计打点计时器的原理是根据间歇性工作来考虑的，长期工作会使线圈发热导致烧坏.多元合理的实验结论是学生将实验信息完整地总结出来的表现.

总之，在物理学习中，物理实验肩负着验证物理知识、探究未知内容、解决物理问题的责任，也是培养学生树立科学、务实、创新、严谨的学科精神的重要工具.在高中物理教学中，教师要培养学生科学理性的实验精神、缜密完整的实验思路、严谨条理的实验过程、多元合理的实验结论，提高学生的观察能力、思考能力，使学生借助实验扎实地学习物理知识.endprint