淺談如何實(shí)施中學(xué)新課改后的物理實(shí)驗(yàn)

普宏強(qiáng)

摘 要：簡(jiǎn)單介紹了物理實(shí)驗(yàn)的重要性以及物理實(shí)驗(yàn)如何推動(dòng)社會(huì)的發(fā)展，最后介紹了教師如何在課堂上教好物理實(shí)驗(yàn)課、學(xué)生如何學(xué)好物理實(shí)驗(yàn)課。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)教學(xué)觀念；傳統(tǒng)教育模式；教師自身素質(zhì)；實(shí)驗(yàn)技能培養(yǎng)

中圖分類(lèi)號(hào)：G622 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1002-7661（2016）15-113-02

眾所周知，物理學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)！在漫長(zhǎng)的學(xué)科發(fā)展的道路上，幾乎每時(shí)每刻，每個(gè)理論的誕生，每個(gè)新的發(fā)現(xiàn)，都有著實(shí)驗(yàn)的蹤影！人們也在實(shí)驗(yàn)中不斷的深化著一個(gè)個(gè)知識(shí)！并把這些知識(shí)應(yīng)用到我們的日常生活中！正是一個(gè)個(gè)物理學(xué)知識(shí)的應(yīng)用，使我們今天的生活每天都發(fā)生著日新月異的變化！我們?cè)谖锢韺W(xué)的幫助下，有了電話(huà)、電視、電腦等等，不斷涌現(xiàn)的新型科技產(chǎn)品讓我們今天的生活相比與古人變得更加舒適、簡(jiǎn)單、便捷和多彩！物理學(xué)在我們生活中無(wú)處不在！是與現(xiàn)實(shí)生活極為緊密相連的一門(mén)自然科學(xué)！

一、物理實(shí)驗(yàn)為何要改革

傳統(tǒng)教學(xué)模式并沒(méi)有讓孩子感受到物理學(xué)離我們?nèi)绱说慕?，并沒(méi)有感受到物理學(xué)作為一門(mén)實(shí)驗(yàn)學(xué)科的探究特點(diǎn)！甚至，由于教材本身的編寫(xiě)問(wèn)題，讓我們的學(xué)生覺(jué)得物理課上所描述的一切除了抽象難懂的理論，就是不切實(shí)際的假象！使得孩子們?cè)趯W(xué)習(xí)的興趣上漸漸遠(yuǎn)離了這門(mén)學(xué)科！在加上我們孩子的個(gè)性特點(diǎn)，很多沒(méi)有文科素養(yǎng)的孩子對(duì)于語(yǔ)言生硬，再說(shuō)實(shí)驗(yàn)，過(guò)去的實(shí)驗(yàn)地位只是理論教學(xué)的一個(gè)補(bǔ)充，對(duì)于實(shí)驗(yàn)的重視不夠！另一方面，演示實(shí)驗(yàn)多！學(xué)生自己動(dòng)手的實(shí)驗(yàn)較少！使得學(xué)生遠(yuǎn)離物理學(xué)學(xué)習(xí)中最為有趣，也最為有魅力的一環(huán)！傳統(tǒng)的教材對(duì)于實(shí)驗(yàn)的要求過(guò)于具體！使得實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展不能十全十美！而中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是實(shí)現(xiàn)物理教學(xué)目標(biāo)的基本手段，是實(shí)現(xiàn)手、眼、腦綜合運(yùn)用的過(guò)程。物理教學(xué)大綱明確規(guī)定了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的任務(wù)，并把培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能作為中學(xué)物理教學(xué)的目的之一，力求通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)加強(qiáng)中學(xué)物理的教學(xué)，提高教學(xué)效果，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、操作能力、分析能力。在提倡素質(zhì)教育的今天，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需要顯得更加突出，尤為重要。

現(xiàn)行的高中物理新課程改革旨在進(jìn)一步提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，而科學(xué)精神中的探究精神、創(chuàng)新精神、獨(dú)立精神等在物理實(shí)驗(yàn)中學(xué)生都可以得到充分的訓(xùn)練和培養(yǎng)。綜上所述，高中物理實(shí)驗(yàn)的新課改勢(shì)在必行！

二、舊實(shí)驗(yàn)教材的弊端

教材的改革未必就代表著新課改的順利實(shí)行！從其他已經(jīng)實(shí)行新課改的學(xué)校來(lái)說(shuō)，仍然有著一些問(wèn)題，學(xué)校和教師受傳統(tǒng)教育的影響，普遍存在重理論輕實(shí)驗(yàn)的思想，對(duì)實(shí)驗(yàn)普遍不夠重視，認(rèn)為其可有可無(wú)。相當(dāng)數(shù)量的教師少做或不做實(shí)驗(yàn)， 放棄了運(yùn)用實(shí)驗(yàn)的直觀教學(xué)方法，這一現(xiàn)象必將嚴(yán)重妨礙培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的人才，這樣教出來(lái)的學(xué)生遇到實(shí)物束手無(wú)策，不知如何動(dòng)手。教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的組織上，在物理成績(jī)的考核上都存在著諸多問(wèn)題：實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式僵化，教學(xué)模式不利于提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力、不利于引導(dǎo)學(xué)生突破思維定式、不利于創(chuàng)新思維和方法的形成、不利于學(xué)生智能的發(fā)展；教學(xué)方式呆板，沒(méi)有給學(xué)生留出足夠的實(shí)驗(yàn)時(shí)間和空間，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本原則不能得到充分體現(xiàn)。甚至有的學(xué)校的實(shí)驗(yàn)做得比原來(lái)更少了！究其原因，過(guò)去教材中明確規(guī)定了哪些實(shí)驗(yàn)是演示實(shí)驗(yàn)，哪些是學(xué)生實(shí)驗(yàn)，考試說(shuō)明也明確規(guī)定了實(shí)驗(yàn)的考試范圍。因此，過(guò)去的實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)手段、實(shí)驗(yàn)方法相對(duì)比較明確，一些硬性規(guī)定的實(shí)驗(yàn)，教師不得不做或組織學(xué)生做。但新課程沒(méi)有像過(guò)去那樣規(guī)定“必做必考”的實(shí)驗(yàn)，而是把它融合在課程標(biāo)準(zhǔn)里了，穿插在每個(gè)章節(jié)之中，幾乎每節(jié)課都有實(shí)驗(yàn)或“說(shuō)一說(shuō)”、“做一做”。其目的是增強(qiáng)物理教學(xué)的趣味性、創(chuàng)造性和探究性。新課程也沒(méi)有規(guī)定用什么器材、什么方法，其目的是強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，提高學(xué)生的心智技能。而新教材和考試的要求彈性較大，學(xué)校不能及時(shí)地配備相應(yīng)的教學(xué)必備的器材，教師不做或不組織學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的情況就比較普遍了。

因此，在我校進(jìn)行新課改時(shí)，吸取其他學(xué)校的經(jīng)驗(yàn)，積極采取有效的措施，使我校的新課改能夠順利進(jìn)行。使得新課改落到實(shí)處！

三、對(duì)新課改物理實(shí)驗(yàn)的看法

1、要切實(shí)轉(zhuǎn)變實(shí)驗(yàn)教學(xué)觀念

物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀很大程度上與過(guò)去的觀念有關(guān)，要促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的發(fā)展，轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念是關(guān)鍵。只有學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)樹(shù)立全新的觀念，才能在課程設(shè)置、經(jīng)費(fèi)投入、師資調(diào)配和其他相關(guān)方面充分考慮到物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)際需要，并在一定程度上對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革給予保證，才能優(yōu)化實(shí)驗(yàn)資源，充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)的最大功效。只有教師認(rèn)真學(xué)習(xí)新課程理論，才能明確實(shí)驗(yàn)教學(xué)的新目的和新要求。新課標(biāo)中的實(shí)驗(yàn)教學(xué)也是三維目標(biāo)，知識(shí)與技能中的技能，過(guò)去理解主要是操作技能，其實(shí)心智技能更重要。歷史上的有名的實(shí)驗(yàn)之所以有名，都是因?yàn)樵O(shè)計(jì)巧妙，而不是因?yàn)椴僮髡叩氖炙嚩嗝词炀?。只有讓學(xué)生知道素質(zhì)教育的內(nèi)涵，才能使他們從追求短期學(xué)生成績(jī)的片面認(rèn)識(shí)中轉(zhuǎn)變過(guò)來(lái)，給我們物理教師一個(gè)廣闊的發(fā)揮才干的空間，使我們能自由地投身于物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革中去，充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性，在教學(xué)中大膽采用創(chuàng)新教學(xué)方法。

2、有效改變傳統(tǒng)教育模式

傳統(tǒng)的物理教學(xué)，主要是以教師為中心的教育觀，把物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為教師傳授知識(shí)，學(xué)生理解和鞏固知識(shí)的輔助教學(xué)手段，這必然會(huì)出現(xiàn)只注重書(shū)本理論、忽視實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)象。而以學(xué)生綜合發(fā)展為中心的教學(xué)觀，則把物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為整個(gè)物理教學(xué)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，啟發(fā)學(xué)生主動(dòng)地獲取知識(shí)，培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的能力。因此，要真正促進(jìn)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的發(fā)展，真正發(fā)揮實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中的作用，就必須改變傳統(tǒng)教育模式，創(chuàng)設(shè)新的實(shí)驗(yàn)教育情境，要以學(xué)生的綜合發(fā)展為中心。新課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)“培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能”提出了明確的教學(xué)目標(biāo)，對(duì)高中學(xué)生應(yīng)該掌握的物理常見(jiàn)實(shí)驗(yàn)方法做了具體的說(shuō)明。如何通過(guò)高中物理教學(xué)使學(xué)生掌握技能、熟悉方法是我們每一位物理教師必須認(rèn)真思考的問(wèn)題。筆者認(rèn)為新的教學(xué)模式下學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)可以有三種方法：一是文本的研讀學(xué)習(xí)，二是模仿體驗(yàn)，三是創(chuàng)新使用。高中物理中常見(jiàn)的實(shí)驗(yàn)方法有：控制變量法、轉(zhuǎn)換法、歸納法、等效替代法、累積法、放大法、留跡法等；在數(shù)據(jù)處理上有：列表分析法、圖像分析法、描跡法、逐差法等。在具體的物理教學(xué)中如何落實(shí)這些物理方法的教學(xué)，主要是通過(guò)物理原理的分析，使學(xué)生理解物理實(shí)驗(yàn)方法。教學(xué)中要鼓勵(lì)學(xué)生自制實(shí)驗(yàn)儀器，并嘗試用自制儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，要鼓勵(lì)學(xué)生改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法完善實(shí)驗(yàn)步驟，這樣既培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力又有利于學(xué)生真正理解實(shí)驗(yàn)原理和方法，明白實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的環(huán)節(jié)，從而體會(huì)到各種實(shí)驗(yàn)方法的美妙。

3、著力提高教師自身素質(zhì)

物理教師要真正運(yùn)用好物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，使之為提高教學(xué)質(zhì)量發(fā)揮出獨(dú)特的作用，就需要教師具備良好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)素質(zhì)。作為一名物理教師就要不斷的學(xué)習(xí)掌握應(yīng)有的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰椭R(shí)，要有物理學(xué)理論，要有教育學(xué)、心理學(xué)和教學(xué)法的知識(shí)，還必須腳踏實(shí)地親手實(shí)踐，要有刻苦鉆研和勇于創(chuàng)新的精神。同時(shí)，我們教師還要對(duì)物理教學(xué)中的疑難實(shí)驗(yàn)進(jìn)行專(zhuān)題學(xué)習(xí)和研究，對(duì)一些現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)等，還應(yīng)該接受新的實(shí)驗(yàn)理論，新的實(shí)驗(yàn)思想，并及時(shí)應(yīng)用于指導(dǎo)自己的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐。

4、學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能培養(yǎng)的方法

（1）培養(yǎng)學(xué)生使用基本儀器的技能。

掌握基本儀器的使用，是做好物理實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)?；緝x器主要有：刻度尺、量筒、游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器、秒表、天平、溫度計(jì)、測(cè)力計(jì)、壓強(qiáng)計(jì)、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、安培表、伏特表、滑動(dòng)變阻器、電阻箱、萬(wàn)用表歐姆檔等。物理大綱要求“學(xué)會(huì)正確使用儀器進(jìn)行觀察、測(cè)量和讀數(shù)。”要讓學(xué)生了解這些儀器的構(gòu)造、原理、用途，掌握儀器的量程、使用方法和使用規(guī)則，以達(dá)到熟練地、正確地讀數(shù)，在介紹這些基本儀器使用方法時(shí)，應(yīng)抓住各種基本測(cè)量?jī)x器的共性來(lái)加以指導(dǎo)：

各種基本測(cè)量?jī)x器都有一定的量程。必須要求學(xué)生在使用各種基本儀器前，搞清儀器的量程，并且能估計(jì)被測(cè)對(duì)象的情況，選用適當(dāng)量程，避免超過(guò)量程而可能損壞儀器。

使用測(cè)量?jī)x器前通常都要調(diào)節(jié)零點(diǎn)或校正零點(diǎn)，否則測(cè)出的數(shù)據(jù)就不準(zhǔn)確。如：“對(duì)安培表、伏特表等應(yīng)學(xué)會(huì)調(diào)整零點(diǎn)，對(duì)游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器、刻度尺之類(lèi)的儀器，還要學(xué)會(huì)零誤差修正，讓學(xué)生懂得零點(diǎn)是相對(duì)的，零誤差的修正在生產(chǎn)上有普遍意義”。因此，必須使學(xué)生養(yǎng)成使用基本測(cè)量?jī)x器前調(diào)節(jié)零點(diǎn)或修正零誤差的習(xí)慣。

會(huì)正確讀數(shù)。要讓學(xué)生掌握讀數(shù)的一般方法，關(guān)鍵是會(huì)讀出儀器的最小刻度值，會(huì)從最小刻度之間估計(jì)出一位有效數(shù)字。同時(shí)，要學(xué)會(huì)正確讀數(shù)的姿勢(shì)。如：從量筒上讀數(shù)時(shí)，眼視線(xiàn)應(yīng)與液面保持相平，不能仰視或俯視，若是凹液面讀凹處，凸液面讀凸處，從安培表、伏特表讀數(shù)時(shí)，視線(xiàn)應(yīng)與刻度盤(pán)垂直，并且正對(duì)指針，估計(jì)讀數(shù)四舍五入等。

根據(jù)儀器的構(gòu)造原理，掌握它的使用方法和使用規(guī)則。如：天平是根據(jù)桿杠的平衡條件制成的，因此，使用前和稱(chēng)量時(shí)都要做到橫梁平衡，同時(shí)必須嚴(yán)格保護(hù)刀口，要讓學(xué)生理解保護(hù)刀口的重要性，從而自覺(jué)遵守使用方法和規(guī)則；溫度計(jì)是利用液體的熱脹冷縮性質(zhì)制成的，所以，根據(jù)熱平衡原理，測(cè)量液體時(shí)，溫度計(jì)不能離開(kāi)液體，而且要在溫度計(jì)內(nèi)液柱穩(wěn)定時(shí)讀數(shù)。顯然，培養(yǎng)學(xué)生使用基本儀器的技能，必須要注意把掌握儀器的使用方法與理解儀器原理結(jié)合起來(lái)，這樣既有利于鞏固基礎(chǔ)知識(shí)，又能幫助學(xué)生理解為什么這樣使用儀器；只有理解了儀器原理，使用起來(lái)才會(huì)更加自覺(jué)和主動(dòng)。

（2）培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過(guò)程必須掌握的技能。

培養(yǎng)學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)的一般原理、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)方法的技能。首先要求學(xué)生明確各個(gè)實(shí)驗(yàn)的目的、原理或理論根據(jù)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理、要求對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括用什么物理定律、公式，電學(xué)實(shí)驗(yàn)用什么電路圖等。還要搞清哪些是已知量、被測(cè)量，然后選擇所需的儀器和實(shí)驗(yàn)條件，進(jìn)而設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)步驟，畫(huà)好記錄表格等。其次，培養(yǎng)學(xué)生正確調(diào)整和安裝儀器，正確連接電路的技能。正確的實(shí)驗(yàn)，首先是安裝、調(diào)整好儀器或正確連接電路。如：力學(xué)實(shí)驗(yàn)中的支架滑輪的安裝，牽引線(xiàn)的走向，斜面的架設(shè)等，有時(shí)要對(duì)一些儀器做機(jī)械調(diào)整或電器調(diào)整，電器調(diào)整如：在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中，依照電路圖連接線(xiàn)路，連線(xiàn)時(shí)，應(yīng)將電路分為主回路和支路，從電源一端開(kāi)始沿主回路按順序進(jìn)行，其次為支路；主回路中必須有開(kāi)關(guān)（先斷開(kāi)）；導(dǎo)線(xiàn)最好選用幾種顏色，主、支回路分別用一種顏色。往接線(xiàn)柱上接導(dǎo)線(xiàn)時(shí)，應(yīng)按順時(shí)針?lè)较驅(qū)?dǎo)線(xiàn)纏上。電路連接后，必須復(fù)查，確認(rèn)正確后方能通電。這種技能的培養(yǎng)，從初中開(kāi)始應(yīng)先有示范，讓學(xué)生模仿學(xué)習(xí)，然后逐步提高到由老師講述方法及注意事項(xiàng)，由學(xué)生獨(dú)立去安裝、調(diào)整。

培養(yǎng)學(xué)生正確記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并能進(jìn)行運(yùn)算和分析，以得出正確結(jié)論的能力，這是實(shí)驗(yàn)?zāi)芊癯晒Φ年P(guān)鍵。要培養(yǎng)學(xué)生這方面的技能，要求學(xué)生集中精力，按實(shí)驗(yàn)步驟有條不紊地操作和讀取測(cè)量數(shù)據(jù)，有的實(shí)驗(yàn)則要求測(cè)量或操作時(shí)動(dòng)作迅速，要把握時(shí)機(jī)，如：溫度測(cè)量、電學(xué)測(cè)量。要按實(shí)驗(yàn)先后順序?qū)⑿枰獪y(cè)定的各量測(cè)出，并記錄下來(lái)。讀取數(shù)據(jù)和記錄必須注意：① 讀數(shù)要及時(shí)，并馬上記錄；② 要記錄完整數(shù)據(jù)，按有效數(shù)字的方式記錄；③數(shù)據(jù)的單位要正確。一般要求學(xué)生實(shí)驗(yàn)前列出表格，表格設(shè)計(jì)要求：能記錄直接測(cè)出的各物理量，能記錄各次測(cè)出的量，能填寫(xiě)計(jì)算出來(lái)的中間數(shù)據(jù)和最后數(shù)據(jù)等內(nèi)容。

進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、運(yùn)算，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行分析。在整理數(shù)據(jù)時(shí)，如發(fā)現(xiàn)有不合理的數(shù)據(jù)，應(yīng)對(duì)該數(shù)據(jù)補(bǔ)測(cè)。要指導(dǎo)學(xué)生按有效運(yùn)算法去處理數(shù)據(jù)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行適當(dāng)分析討論，如：討論數(shù)據(jù)說(shuō)明什么？與理論計(jì)算有何偏差？實(shí)驗(yàn)過(guò)程為何這樣設(shè)計(jì)？實(shí)驗(yàn)結(jié)果的物理意義（結(jié)論）是什么？對(duì)一些成績(jī)優(yōu)良的學(xué)生，還可讓他們?cè)O(shè)計(jì)某個(gè)達(dá)到相同目的的實(shí)驗(yàn)。對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?qiáng)的學(xué)生，許多深一層次的問(wèn)題都可以在這里分析研究，從而加強(qiáng)了對(duì)學(xué)生思維能力的培養(yǎng)，有效地鞏固知識(shí)，技能更加熟練。

總之，隨著新課改的穩(wěn)定推進(jìn)，教師在學(xué)生實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該大膽嘗試，加強(qiáng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，是提高物理質(zhì)量的十分有效的途徑，對(duì)提高學(xué)生抽象邏輯思維能力很有幫助，能為學(xué)習(xí)高中物理知識(shí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。因此，物理教學(xué)中，應(yīng)大力推廣加強(qiáng)和優(yōu)化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，從而進(jìn)一步提高物理教學(xué)質(zhì)量。