淺談如何提升高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性

包相宇

【摘要】物理學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為本的科學(xué)，在物理學(xué)的發(fā)展中實(shí)驗(yàn)起了重要作用。通過(guò)實(shí)驗(yàn)再現(xiàn)客觀世界，通過(guò)實(shí)驗(yàn)探索、研究得出規(guī)律，使學(xué)生獲得實(shí)驗(yàn)的基本方法、基本技能，以利于學(xué)生探索獲得新的知識(shí)。在這一點(diǎn)上，物理教材安排了豐富的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，包括演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生實(shí)驗(yàn)、課外小制作等等。從近幾年來(lái)的各地中考、高考試題來(lái)看，物理實(shí)驗(yàn)在試卷中占的分值較大，對(duì)學(xué)生的能力要求比較高。因而搞好物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)已刻不容緩，搞好物理教學(xué)已成為高中教師必備的教學(xué)技能。

【關(guān)鍵詞】高中物理 ?實(shí)驗(yàn)教學(xué) ?有效教學(xué)

【中圖分類號(hào)】G633.7 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A ? ? ?【文章編號(hào)】2095-3089（2015）11-0141-02

隨著新課程的不斷改革以及教育觀念的不斷變化，越來(lái)越注重對(duì)學(xué)生能力的加強(qiáng)與培養(yǎng)。高中物理實(shí)驗(yàn)作為高中物理教學(xué)的一個(gè)重要方面，如何提高其教學(xué)的有效性，得到了越來(lái)越多的重視。并且提高高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性，對(duì)學(xué)生的動(dòng)手能力以及學(xué)生操作能力有很重要的意義。文章從兩個(gè)方面出發(fā)就如何培養(yǎng)高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性做出了研究和探索，對(duì)高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、滲透思想方法

物理學(xué)歷史悠久，源遠(yuǎn)流長(zhǎng)。一部物理學(xué)發(fā)展史就是物理思想的交響曲，一些著名物理學(xué)家的思想和方法，永遠(yuǎn)閃躍著智慧的光芒。在實(shí)際教學(xué)中應(yīng)根據(jù)具體的教學(xué)內(nèi)容，選用適當(dāng)?shù)奈锢韺W(xué)史材料，強(qiáng)化物理學(xué)家研究問(wèn)題的科學(xué)思想和經(jīng)典方法，對(duì)學(xué)生進(jìn)行物理思想的滲透。在高中物理教學(xué)中，理想實(shí)驗(yàn)就是一種最經(jīng)典的物理思想。例如，伽利略在研究運(yùn)動(dòng)和的力關(guān)系中，采用的理想斜面實(shí)驗(yàn);在研究自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)，所運(yùn)用的實(shí)驗(yàn)思想體系，即“提出假設(shè)——數(shù)學(xué)推理——實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證”，到現(xiàn)在仍然是自然科學(xué)研究的基本思想;“牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律”就是建立在理想實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上。1919年，盧瑟福首次用α粒子轟擊氮核，實(shí)現(xiàn)了原子核的人工轉(zhuǎn)變，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子。20世紀(jì)20年代，人們發(fā)現(xiàn)原子核的質(zhì)量數(shù)總是比質(zhì)子的質(zhì)量要大的多，差不多有2倍，面對(duì)這種情況，盧瑟福在英國(guó)皇家學(xué)會(huì)的一次演講中大膽預(yù)測(cè)，原子核內(nèi)一定還存在一種質(zhì)量與質(zhì)子相等、不帶電的中性粒子，并把它起名叫中子，這個(gè)想法當(dāng)時(shí)就深刻在他的學(xué)生查德威克的腦海中了，當(dāng)1930年，小居里夫婦用α粒子轟擊鈹時(shí)，從鈹里打出了一種能量很大又不帶電的射線，貫穿能力極強(qiáng)，能穿透幾厘米的鉛板，由于他們沒(méi)有中子思想的積淀，就把這種粒子解釋為 射線，這個(gè)消息被“眾里尋他千百度”的查德威克知道后，就一把抓住不放手，仔細(xì)研究這種射線，一舉發(fā)現(xiàn)中子，獲得1935年度的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)金。

二、巧設(shè)隨堂實(shí)驗(yàn)

高中學(xué)生活潑好動(dòng)、思維敏捷，對(duì)一切新生事物充滿好奇，表現(xiàn)出強(qiáng)烈的探秘欲望。教學(xué)過(guò)程中教師應(yīng)充分利用這個(gè)積極的心理因素，創(chuàng)造條件，有機(jī)結(jié)合教材內(nèi)容，巧妙安排現(xiàn)象顯著、趣味性強(qiáng)的演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生興意盎然，輕松愉快，課堂效率立竿見(jiàn)影，大為改觀。例1：在講解《超重與失重》時(shí)，可以用一個(gè)塑料飲料瓶做實(shí)驗(yàn)觀察失重現(xiàn)象，在靠近底部的側(cè)面打三個(gè)小孔，用三個(gè)手指分別按住三個(gè)小孔，在里面裝上水。移開(kāi)手指，水就從小孔中射出來(lái)，如果放開(kāi)手，讓飲料瓶自由下落，在下落的過(guò)程中觀察水射出的速度變化。再讓學(xué)生猜想飲料瓶作平拋，斜拋或豎直上拋時(shí)，又會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象呢？先給學(xué)生設(shè)想、提問(wèn)的空間，再將幾種情況一一作了實(shí)驗(yàn)和觀察，并在此基礎(chǔ)上讓學(xué)生通過(guò)討論總結(jié)，得出了所有的拋體中水與飲料瓶都是相對(duì)靜止，水都不會(huì)流出的結(jié)論。課堂氛圍熱烈，教學(xué)效果很好。

三、精確處理數(shù)據(jù)

只有精確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，才能正確分析物理問(wèn)題，對(duì)實(shí)驗(yàn)所得的數(shù)據(jù)不能草草處理了之。最后，要求學(xué)生在做完實(shí)驗(yàn)后整理好實(shí)驗(yàn)器材。新課標(biāo)突出分組學(xué)生實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生既動(dòng)腦又動(dòng)手，改變演示實(shí)驗(yàn)僅由教師動(dòng)手、講解，使學(xué)生產(chǎn)生依賴教師的不良習(xí)慣。而分組實(shí)驗(yàn)的過(guò)程，還可能會(huì)出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)論不一致的情況，這一現(xiàn)象的出現(xiàn)，很容易引起學(xué)生對(duì)教材中的實(shí)驗(yàn)結(jié)論產(chǎn)生“疑點(diǎn)”，疑點(diǎn)將成為學(xué)生探索科學(xué)真理的驅(qū)動(dòng)力，并為確信自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果而重做實(shí)驗(yàn)，甚至多次重做，只有當(dāng)自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與教材中的結(jié)論一致時(shí)，才會(huì)消除疑點(diǎn)，同時(shí)又鍛煉了學(xué)生的意志。下面以驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)為例，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)的誤差應(yīng)如何處理？

①學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室后，教師應(yīng)在黑板上寫明該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)步驟。將學(xué)生合理分組。

②進(jìn)行學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，教師檢查實(shí)驗(yàn)器材是否擺放到位，學(xué)生安裝的實(shí)驗(yàn)裝置是否合理，之后對(duì)打出的紙帶進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，學(xué)生對(duì)起初兩點(diǎn)間的選取產(chǎn)生了困惑（課本上：重物下落時(shí).最好選擇哪兩個(gè)位置作為過(guò)程的開(kāi)始和終結(jié)的位置？）一般認(rèn)為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，應(yīng)從打出的紙帶中選取第1、2兩點(diǎn)間距約為2mm的紙帶進(jìn)行測(cè)量，是保證物體做自由落體運(yùn)動(dòng)。 而第1、2兩點(diǎn)間距不為2mm，也可以是自由落體運(yùn)動(dòng)。

③有些實(shí)驗(yàn)結(jié)果中動(dòng)能的增量大于重量勢(shì)能的減少量。（實(shí)驗(yàn)報(bào)告中要寫明本實(shí)臉的目的、原理、器材.主要實(shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)的分析、結(jié)論，以及對(duì)結(jié)論可靠性的評(píng)估.包括對(duì)可能產(chǎn)生的誤差的分析）。在新課標(biāo)高中物理教學(xué)中，學(xué)生實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與理論上的結(jié)果不一致的例子很多，如學(xué)生在驗(yàn)證力的平行四邊形定則實(shí)驗(yàn)時(shí)，作出的平行四邊形對(duì)角線與一個(gè)彈簧秤單獨(dú)作用時(shí)的方向不一致，有的學(xué)生對(duì)此產(chǎn)生了疑問(wèn)，此時(shí)教師應(yīng)正確引領(lǐng)，激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究欲望，提高學(xué)生的動(dòng)手能力和分析能力。

二十一世紀(jì)，中國(guó)將進(jìn)入一個(gè)嶄新的、快速發(fā)展的時(shí)代，為了適應(yīng)這種時(shí)代發(fā)展的需要，教育必將在教學(xué)理念、教學(xué)方法、教學(xué)媒體等各方面發(fā)生重大變化。只有這樣才能夠提高學(xué)生的觀察能力和動(dòng)手操作能力，從而進(jìn)一步提高高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性，達(dá)到高中物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的目的和效果。在新課程體系中，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要地位將越來(lái)越突出，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的面目也將隨之出現(xiàn)新的面貌。作為新形勢(shì)下的物理教師，我們只有不斷發(fā)展，不斷探索，不斷學(xué)習(xí)，處處以學(xué)生學(xué)習(xí)能力的提高為最高目標(biāo)，才可能將我們的學(xué)生培養(yǎng)成社會(huì)所需要的有用人才。