活水引来 润物无声——浅谈高中物理实验教学

戴 琳

(江苏省苏州市昆山市第一中学 215300)

物理是一门以实验为基础的自然科学，实验教学贯穿于整个教学过程中，初中物理的特点多以生活为模型呈现知识，定性了解物理规律，多单因素影响因果逻辑关系；高中物理是以抽象模型为载体呈现知识，多定量求解物理问题，涉及多因素的复杂逻辑关系，高中物理教学比初中物理教学更难.扎实的实验教学是建立物理概念、形成物理规律、提高物理教学质量的重要保障.物理实验可以使学生具备以下几点能力：

一、物理实验教学可以发展学生的观察能力

对于物理实验，教师必须教给学生科学的观察方法，因为学生在开始实验时，往往只凭自身的兴趣和爱好，观察时注意力不集中，目标不明确，分不清重点，许多自然、实验现象稍纵即逝.例如，奥斯特发现电流的磁场，若不是对放在通电直导线下的小磁针的偏转的仔细观察，就无法发现电磁之间的联系，当今社会也根本无法发展至此.只有认真、仔细地观察，才能捕捉到所要观察的现象，才能发现细微的变化和隐蔽的特点.在实验过程中，同时应要求学生尊重客观事实，做到严格把实验事实和对实验理论的理解区别开来，如实记录实验中观察到的各种实验现象和数据.在必修2中，《验证机械能守恒定律》中，利用自由落体来实验验证，考虑其他诸多不可克服的自然因素的影响，物体并不能完全做自由落体运动，所以实验测出物体增加的动能ΔΕk值均略小于物体减少的重力势能ΔΕp，而不是理论值ΔΕK=ΔΕp，如果实验中不能准确记录实验数据，那“略小”这个结论必定得不到，也就无法进行接下来的误差分析、反思.

二、物理实验教学可以增强学生的操作能力

物理实验过程其实是学生经历操作、观察、处理、分析等一系列的过程.为了进行正确的实验活动，学生必须掌握实验仪器的选择、连接，调整，确定实验步骤，处理实验数据等.在必修1中，对于打点计时器的使用，是先打点还是先释放物体，在不同的研究问题中操作并不相同；选修3-1中滑动变阻器是限流还是分压；电表内外接法、量程的选择；多用电表的使用；连接电路时，滑动变阻器滑片应放置的位置，断开电路时应先断开哪个接线柱才能保证回路的安全等等，无一不是学生思维、操作能力、探索发现精神、团队合作精神的集中体现.高中实验应要求每个人都要参与进来，都要有操作机会，放手让学生去“玩”、去发现、去思考，教师给予适当的提示.对于演示实验，虽说是教师的单个行为，也可以让学生在老师指导下操作，无论演示和分组实验，如果能真正有效地实施，必然能让学生亲自动手动脑、提高操作能力的同时大大地能增强学生学习物理的兴趣，兴趣是最好的老师，枯燥抽象的高中物理也不再是学生一道难以跨越的门槛.

三、物理实验教学可以培养学生多元化思维能力

实验过程中，问题悬而未决，但又急于解决，这样的状态会促使学生排除一切外界干扰、积极主动地探究问题，包括不断地研究实验原理、改善实验环节，选择实验仪器，改进实验方法，找到减小误差的最有效的方法.分析过程虽然会占用一定的时间，但学生在思考、分析、设计、否定、再思考、再设计、再评估的过程中，可以使思维由单向变为多向.长此以往，学生可以寻找到一套适合自己的物理思维方法，勇于探究、创造和追求真理的科学精神得以激发.

实验教学至关重要，同时必须注意以下几点：

1.实验必须教学相长

在物理课堂教学中，教师应有目的的多加训练和培养，包括实验原理如何得出，实验观察步骤、观察重点的确定以及数据的记录.例如，在用打点计时器“验证机械能守恒定律”时，教师可以设计以下方案，实验原理是什么？选择哪些必须的实验器材？怎样操作打点计时器，才能正确打点？打出的多条纸带，应如何选取？必须从打点计时器打的第一个点开始验证吗？如何记录、处理实验数据才能得到我们所需物理量？通过这些问题的给出，学生能有序思考，不仅能加深学生对自由落体、机械能守恒条件的理解，也培养了他们严肃认真的科学态度.

2.实验必须规范操作

正确规范的操作不仅是实验成功和安全的需要，也是培养学生养成良好的实验习惯和实验技能的保证.实验前，教师应规范指导学生进行实验准备，熟悉各类器材的构造、用法、误差分析，严格按照实验步骤实验，正确观察、测量和记录，养成良好的实验习惯和严谨的科学作风，教师不能一味填鸭式地教学生这样或那样操作，应指导学生主动探索、分析弊端，合理改进，实验结束后提醒学生正确收拾实验器材，归纳总结分析和反思.在实验过程中，或多或少学生都要碰到些棘手的问题，比如故障或错误，当碰到问题时，学生往往表现出急躁、不安、厌恶的情绪.这时，教师应教育学生有耐心，共同分析及时指导他们排除故障的方法.

3.实验必须要循序渐进

物理实验操作能力的培养，需要分阶段循序渐进地进行.例如，电学实验中，《伏安法测待测电阻的阻值》初中对电流表只要求外接，对滑动变阻器只要求限流接法而在高中为了减小实验误差，电流表不仅要考虑内外接法，滑动变阻器还有分压、限流之分，对电流表、电压表、电源的选取更是要依据实际情况而定，若遇器材不全，还要考虑改装实验器材，而高中此类实验的教学也不能一口气在高二新授课的时候全盘托出，学生心理上的畏难情绪会对实验教学和物理教学都不利.

4.实验必须事实求是

实验数据的分析和处理既繁琐又复杂，必须要尊重实验结果，让数据说话，实事求是.应要求学生仔细撰写实验报告，对实验结果认真分析处理，坚决不能杜撰数据、改或抄袭结果，弄虚作假.

5.实验必须注重综合能力的提升

要进一步提高学生的综合能力，还必须有目的、有准备的进行一些设计性实验的训练.根据实验目的，如何突出重点，哪些地方祥讲、略讲、不讲，教师必须心中有数；根据学生实际操作情况，及时引导，纠正错误操作，加深印象，提升学生的综合素养.

物理离不开生活，高中物理学习离不开实验，实验教学应本着教学相长、规范操作、循序渐进、实事求是的原则在实践活动中充分发挥学生的主观能动性，最大限度地调动学生自主学习的积极性，活水引来，润物无声，学生的全面发展和素质提高必将指日可待.