高中物理实验课教学的应用研究

刘义令

摘 要：教师要重视对学生独立设计实验能力的培养，要鼓励、督促每个学生亲自动手操作，从而使他们亲自品尝到实验劳动的乐趣，增强自尊心和自信心。

关键词：实验设计、发现问题、解决问题、继续探究

一、组织学生做好每一个实验：

按照实验的目的以及实验中对思维和技能的要求不同，可将学生实验分为测量性实验、验证性实验、探索性实验和应用性实验。其中，探索性实验对思维活动水平要求较高，有利于发展学生的知识迁移能力和创造性思维能力，也有利于学生掌握物理学科的研究方法，培养学生对物理学的兴趣。因此，有些教师就主张在学生实验中改验证性实验为探索性实验。我认为这种做法实有不妥：探索性实验固然利于创新能力的培养，而测量性实验、验证性实验方面的能力对创新能力的培养同样是不可缺的，试想如果没有第谷的精确观测，又谈何有开普勒的行星运动定律？同样，若离开吴建雄等人的实验验证，杨振宁、李政道的宇称不守恒又何能由“假说”变成真理？因此，无论是让学生动手操作何种类型的实验，都可以通过规律性知识的验证、探索和运用达到提高实验技能和实践能力的目的。搞好实验教学不在于更改实验的类型，而是应该以物理课程标准所规定的学生实验为依托，认真组织学生做好每个实验，达到增长知识、发展智力、培养能力的目的。

二、让学生动手设计：

在实验教学中，指导学生进行实验的设计能有效调动学生动手和动脑的积极性，有利于拓宽学生的思路和视野，从而培养学生的發散性思维能力以及创新精神和创新能力。因此，在实验教学中，我们要重视对学生独立设计实验能力的培养。

在探索性、设计性实验中可以要求学生进行实验设计，在测量性、验证性实验中同样可以要求也应该要求学生进行实验设计。探索性、设计性、研究性实验一般只给出目标要求而没有给出达到目标的具体方法步骤，因此，做此类实验学生必须在明确目的之后首先进行实验设计，才可能把实验进行下去。但中学物理实验中，大部分学生实验是验证性、测量性实验，书中大都给出了明确的实验原理以及方法步骤，学生有章可循，只要“照方抓药”同样可以完成实验操作，但学生在这种被动的机械的实验中很少动脑，实验后收获不大。因此 ，在这种情况下，更应该注重学生在实验前的设计。实验前可以要求学生在预习实验之后，独立或小组合作设计出与书中所给实验方案不同的实验方案，然后对比各个不同的方案并从中选择最佳方案或体会教材所给方案的巧妙与合理，从而最终选择教材所给方案进行实验，把自己设计的方案留待实验课后继续探讨。

实验设计的思路与过程一般是：明确实验的目的 →  分析实验原理 → 根据实验原理设计多种实验方案 → 对方案进行可行性分析，筛选确定最佳实验方案。

三、让学生在独立操作中发现问题、解决问题：

在学生自行设计了实验方案，明确了实验方法步骤之后，要鼓励、督促每个学生亲自动手操作，从而使他们亲自品尝到实验劳动的乐趣，增强自尊心和自信心，克服懒惰和依赖思想，同时使他们的实验操作技能得到提高。

在实验过程中，可能会出现各种各样的问题，有些是操作上的，有些是技巧上的，也可能有些是实验仪器及原理上的，对这些问题，应鼓励学生通过独立思考或小组讨论自行解决，在必要的时候，老师给予启发或指导，但绝不可以包办，这样，学生通过自身的手脑并用，体会特别深刻，从而探究能力得到提高。

例如：在验证牛顿第二定律的实验中（图1），得到a与F的关系图线如（图2）所示，分析其中原因发现：本实验中近似认为绳中的拉力F等于砂与砂桶的总重力，要满足这一近似，必须满足砂与砂桶的总质量远远小于小车的质量，找出原因之后，在小车上加砝码，使小车有较大的质量，从而使问题得到解决。

四、实验之后，鼓励学生继续探究：

在实验的过程中，可能会发现一些新的问题，若在实验课上没有得到解决，且这些问题又有继续探究的必要，应鼓励学生在课下继续探究。实验前，学生所设计的实验方案大多不止一个，进行分析对比之后，一般只选择其中一个最佳方案在实验课上进行实验，对那些没有机会付诸实施的方案，在课下应开放实验室，给学生创造一个继续实验探究的机会，让学生亲自检验一下自己所设计的方案的可行性及优缺点。

参考文献

[1]、《中学物理实验教学实践与研究》林桐绰 教育科学出版社 1981.12

[2]、《普通物理实验专题研究》 华师物理系内容教材  2001.9