如何提高中学物理实验教学的有效性

胡锋

【内容摘要】随着课程改革的推进和教育主管部门对中学实验教学的重视，无论是教师还是学生对实验教学的重视程度都有显著的提高，中学物理实验教学的有效性也有明显的提高，但也存在着许多亟待改进的地方。本文从中学物理实验教学的现状、如何提高中学物理实验教学的有效性方面进行剖析，提出了一些好的做法，以期抛砖引玉。

【关键词】物理实验教学有效性

中学物理是一门以实验为基础的学科，物理实验作为物理教学的基本手段，有其特殊的教学功能：为学生提供学习的感性材料、为验证物理定律、探究物理规律提供过程，而且能够提供科学的思维方法，加深对基本知识的认知程度，激发学生的求知欲，培养学生的观察能力、实践能力和创新能力，可以说物理实验教学的有效性决定了物理教学的成败。

一、中学物理实验教学的现状

1.教师的实验观念有待改进

调查发现从教学的角度出发93%的老师认为实验课很有必要，但也有些教师的实验观念有待改进，认为目前中高考对实验操作和实验创新能力的考查不够，所以认为“做实验不如讲实验，讲实验不如背实验”，指导学生分组实验的积极性不高，夸大多媒体模拟实验的功能，纸上谈兵、急功近利。思想上不重视，行动上怕麻烦。忽略学生动手能力的培养，更不谈创新意识和能力了。部分老师的实验技能有待加强。

2.学生实验的时间和空间有待拓宽

新教材增加了相当多的分组实验和演示实验，并且添加了许多课后小实验、小制作，用来增加学生学习物理的积极性。但实际情况是学生只做几个必做的分组实验，再无缘进实验，课后的小实验、小制作并没被重视和利用。更谈不上从日常的生活现象探究一些物理规律了。部分老师为完成教学工作量把探究实验改为验证性实验，探究实验的功能被扼杀，学生实验能力和科学态度无法培养，更不谈创新能力了。对中学实验进行创新改造的不多，学生的创新意识不强。

3.中学实验软件设备有待完善

近年来由于政府对教学的重视，中学实验的硬件提高较为明显。但实验软件特别是设备有待完善，调查中发现有67.9%的教师感觉学校实验室设施仪器不能满足学生实验的需要，足见问题的严重性。

4.实验教学的有效性有待提高

随着教育主管部门对实验教学的重视，物理教师对实验的教学的重视程度明显提高，但实验教学的有效性不高，表现在：分组实验学生参与度不高，教师“演戏”学生“依葫芦画瓢”的成分多，调查发现74.29%老师是这样组织分组实验的——教师先演示学生后模仿，没有引导学生去观察、思考、探究。为节省上课时间部分探究实验被改为验证实验，提出问题、猜想与假设、设计实验等环节被取消，学生的分析问题、解决问题的能力及各种动手能力无法得到培养。多数老师不能通过物理实验使物理教学理论联系实际，培养学生的学习兴趣，激发其求知欲，引导他们热爱科学。

二、如何提高中学物理实验教学的有效性

提高中学物理实验教学的有效性是一个系统性的工作，需要教育主管部门、学校、教师共同努力。作为一个一线的物理教师，如何提高中学物理实验教学的有效性？

1.创设“参与式”演示实验，增加演示实验的可信度和学生参与的积极性，提高演示实验的有效性。

传统的演示实验是“教师演，学生看”，学生是旁观者、是观众，实验的可信度不高，学生的积极性没能得到很好的调动，“参与式”演示实验是“教师导，学生演”，鼓励学生积极参与和大胆体验，既可增加实验的可信度，又可以调动学生课堂参与的积极性。

例如：在讲流体压强与流速的关系时，有这样一个实验：用漏斗把一乒乓吹起（如下图）。教师展示仪器，说明实验目的，学生猜想实验结果，绝大多数人认为乒乓很轻，可以吹起。教师特意在这些人中选择几个上台吹（可以准备多组仪器），结果无一人吹起，这时老师分析不能吹起的原因——流速大的地方压强小。“小伙伴”参与了，积极性就高了，可信度就高了。

还如在讲自由落体一节时，教师抛出：轻的物体下落得快还是重的物体下落得快？

有的同学认为重的物体下落得快，有人反对，这时教师引导反对者设计实验来推翻（实验器材只有一张半A4纸），学生设计的实验是把半张A4纸揉成团与一张A4纸同时同地下落，结果轻的物体下落得快。有的同学认为轻的物体下落得快，这时教师引导反对者设计实验来推翻（实验器材只有一张半A4纸），学生设计的实验是把一张A4纸揉成团与半张A4纸同时同地下落，结果重的物体下落得快。最后师生共同分析出现这种现象的原因——空气阻力的存在，这时教师引导学生利用现有实验器材，设计实验：一张A4纸和半张A4纸分别揉成大小相同的纸团，都减小空气阻力的影响，同时同地下落，结果下落的快慢基本一致，学生思考了参与了，主体性积极性就有了。

2.培养学生的实验技能，提高分组实验教学有效性

（1）注重实验的过程教学，引导大家掌握实验各个环节，潜移默化地培养学生各项实验技能。摒弃应试教育的讲实验的做法，引导学生真正掌握实验的原理、操作过程、现象、结论。对于探究实验要按探究实验的七个步骤：提出问题、猜想与假设、设计实验与制定计划、进行实验与收集数据、分析与论证、评估、交流与合作来逐条落实与完成，学生在完成这些环节的过程中，各种技能都得到了培养。

（2）培养学生正确安装和调试仪器，正确连接电路的技能。正确安装和调试仪器、正确连接电路是实验能正常进行的保证，如：力学实验中的滑轮组的组装、弹簧测力计的校零、天平的调平;光学实验中光具座上的仪器安装，如何才能保证烛焰的像完整地呈现在光屏的中央;在电学实验中，如何依照电路圖正确连接实物。连线时，要求学生断开开关，按电流的流向依次连接电源、开关、用电器等，先电流表后电压表，先串联后并联的原则。电路接通前，滑动变阻器的滑片应移到阻值最大的地方等。这种技能的培养，从开始老师先示范，学生后模仿，然后逐步提高到由老师讲述方法及注意事项，由学生独立安装、调试，潜移默化地掌握这种技能。

（3）培养学生正确记录实验数据，并能进行简单的数据处理，得出正确结论的能力。要培养学生这方面的技能，要求学生集中精力，按实验步骤有条不紊地操作并准确得出数据，按实验先后顺序将数据记录下来。读数要及时，记录要完整，包括有效数字及单位;然后老师引导学生对数据进行处理如对比分析、计算分析、图像分析等，进一步得出实验结论。

（4）培养学生分析误差的能力。误差分析是实验教学的较高层次的要求，学生要进行误差分析就必须对实验原理、仪器的特性、操作过程等等有清晰的认识。实验后，要求各组学生进行交流，让大家找找实验结果存在差异的原因，如实验原理的不完善、仪器本身的缺陷、操作过程中的人为误差，从而找出减少误差的方法，如校准仪器、改进实验原理、多次测量取平均值。经过误差分析，学生的实验能力会达到一个更高的层次。

（5）鼓励创新，初步培养实验的创新意识。创新是社会进步最大推动力，而实验教学是培养学生创新意识的主阵地，实验后鼓励学生对实验进行创新改造，如在探究不同物质的吸热本领（比热容）是否相同这一知识点，有同学如此改进：

很好地解决了相同时间保证吸热相同的难题。类似的创新还有如没有天平如何测质量，没有量筒如何测体积，没有电流表或电压表如何测电阻。

提高中学物理实验教学的有效性是一个系统性的工作，需要教育主管部门、学校、教师共同努力。对一线教师来说也是个渐进的过程，需要时间的积累和经验的完善。但掌握正确的方法、坚持不断地努力，提高中学物理实验教学的有效性，也是指日可待的。

（作者单位：福建省厦门市集美区乐安中学）