物理实验教学对学生的影响

曹丰锦 （重庆永川区教育科学研究所）

一、实验教学现状

高中物理新课标明确提出要在新课程中培养学生的四大核心素养，其中科学探究核心素养是与物理实验教学紧密联系的。学生在学习物理的过程中出现的问题有：重理论轻实践，重结论轻过程；重习题操练，轻动手操作；习惯被动地接受，缺少积极主动的探索。而物理与生活联系紧密，是以实验为基础的一门学科，实验教学如何与现行教学相结合就成了一个重要环节。

二、实验目的和实验设计

本课题的研究目的，是探索实验教学对提高学生能力的影响，对提升学生学习积极性的作用，以及对学生创新能力和科学探究核心素养的影响。具体过程如下：

选择本区某校高2020 级的4 个班，实验安排见下表：

表1 实验班级与对照班级

这四个班级的师资水平十分接近，学生方面，8 班、9 班为提高班，学生水平接近，14 班、15 班为基础班，水平也接近，我们选取8 班和14 班作为实验班级，除了正常的教学时间，比9 班、15 班每周多安排了一节探索性实验课程及周末简易实验制作作业。由老师给出课题，学生制作及测量，基本都是开放性实验，没有标准步骤和答案，充分发挥学生的想象力，从高一进校到高二结束历时2 年的时间，由教师进行追踪调查，而学生对我们的计划全然不知，因此调查不会受到人为因素的影响。

三、实验过程和结果分析

1.实验过程

实验器材除实验室的常规器材外，还包括生活中常见的饮料瓶等废弃材料，以及网上购买的钕铁硼强磁铁、铁粉、钢珠、线圈、辉光器、干簧管、特斯拉线圈等常用器材。

进入高中一个月后，开始要求学生利用所学知识做实验，如：显示微小形变的装置、刹车时车轮抱死的利与弊、重力加速度的精确测定等。随着学习的深入，增加实验如固体小颗粒体积的精密测量、自感现象的演示、水火箭的制作、电磁波发射装置的制作、简易电动机的制作、利用橡皮泥控制电动小鸟的通断、隔空点灯实验制作、设计实验验证自感现象，等等。此类实验我们一共开设了30 多个，每个实验总分100 分，其中实验设计的新颖与创新为40 分，器材的简洁程度为30 分，操作的显著性与可视性为30 分。

2.实验结果

①学生成绩的提高

在高二上期末的学业水平合格性考试的实验操作考试中，按教委要求，全部学生都必须参考，因此我们对全部学生的实验操作能力进行了考查，考查结果显示：8 班、14 班成绩明显好于对照的9 班、15 班，特别是优秀学生的人数，差异在10 个百分点以上，这说明我们的实验教学对提高学生的学习兴趣和能力是有帮助的，实验教学是比较成功的。

②学生能力的提高

经过近两年的训练，学生的实验水平大为提高，对实验的认知也更加深刻，无论是实验设计能力还是动手能力都有了长足的进步，设计的实验也更具创新思维。

从上文分析可知，实验教学对学生的影响比较显著。从8班、14 班两年时间的纵向比较，学生自身的提高是明显的，从全年级横向比较，也可得出此结果。我们将高二上学期的物理笔试成绩加以比较，发现8 班、14 班一共只有19 人未达优，无不及格。而 9 班、15 班共有 12 人不及格，34 人没达优。在高二下期的全区统考中，8 班、14 班平均成绩分别为75.3 和64.1，而对照班级9 班、15 班的平均成绩分别为70.2 和61.3，均低于对应的实验班级。

综合以上结果，得出结论：实验教学可以提高学生的学习兴趣，可以提高物理思维能力和创新能力，能有效培养学生的科学探究核心素养。同时学生的动手能力提高显著，设计的实验方案越来越有创造性，学生对待物理的态度也大为转变，甚至有很多同学在不知不觉中养成了良好的学习习惯。