物理實驗教學(xué)對策

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“物理學(xué)是以實驗為本的學(xué)科”，表達(dá)了物理學(xué)科的精髓。要知道，在物理學(xué)的發(fā)展過程中，物理實驗占據(jù)著舉足輕重的作用，可以說物理實驗承擔(dān)著物理學(xué)發(fā)展的齒輪，沒有物理實驗，物理學(xué)科就無法運轉(zhuǎn)。但是在目前的高中物理教學(xué)中，我們對于實驗課的認(rèn)識還不夠充分，實驗教學(xué)也存在著相當(dāng)多的問題。

一、高中物理實驗教學(xué)的現(xiàn)狀

在多年的教學(xué)過程中，筆者一直都非常重視物理實驗教學(xué)，尤其是每次的考試或測驗，學(xué)生對于實驗題的完成情況，都是本人關(guān)注的焦點。對于實驗題的完成度、正確率、得分率等數(shù)據(jù)，我都會做成表格文檔，記錄在案。在平時教學(xué)中，我們可以發(fā)現(xiàn)學(xué)生容易犯的一些錯誤，并且從中也能夠看出一些本質(zhì)問題。

1.對“有效數(shù)字”運算正確率偏低對于“有效數(shù)字”這個概念，學(xué)生們似乎普遍不太重視，導(dǎo)致正確率非常低。有的學(xué)生把“保留兩位有效數(shù)字”錯誤地理解成“小數(shù)后兩位”，如果運算涉及到單位之間的換算，數(shù)量級之間的運算就會出現(xiàn)錯誤，這都是因為學(xué)生態(tài)度不端正，不能正視高中物理實驗。

2.對測量工具的掌握不到位雖然是高中學(xué)生，但是也不能保證他們對于測量工具的使用方法都能夠熟練地掌握，特別像螺旋測微儀、游標(biāo)卡尺這一類的測量工具，有的學(xué)生對于他們的工作原理的理解還不夠透徹，往往會讀出很奇怪的讀數(shù)。而大部分的學(xué)生，出現(xiàn)的問題主要是分不清測量數(shù)據(jù)應(yīng)讀到哪一位，例如，螺旋測微儀的讀數(shù)，經(jīng)常會看到學(xué)生給出“0.18mm“”1.20mm”這樣的讀數(shù)。對于電流表、電壓表以及滑動變阻器等實驗儀器的使用，學(xué)生會出現(xiàn)連線和讀數(shù)等方面的錯誤。例如，在進(jìn)行連接實物圖的測試時，學(xué)生經(jīng)常會把連接線接到滑動變阻器的滑片上，造成連線錯誤和讀數(shù)的錯誤。

3.與紙帶相關(guān)的測試容易出錯對于這一類的實驗，從高一的時候?qū)W生就開始接觸，而且反復(fù)地講解和練習(xí)，但是依然是錯誤頻發(fā)。比如，在“利用紙帶求加速度”這一類的實驗中，學(xué)生在答題時總會出現(xiàn)“計算各段的加速度求平均值”代替“逐差法”，這都反映出學(xué)生并不理解“逐差法”。這么多次的實驗，暴露出很多的問題。高中學(xué)生的實驗?zāi)芰π枰匦驴剂浚麄儗τ谝恍嶒灥募寄苷莆者€不到位，設(shè)計能力和完成能力都有待進(jìn)一步提高。至于為什么會出現(xiàn)這么多問題，主要原因有，教學(xué)方法單一化、實驗教學(xué)過程化、實驗結(jié)果唯一化，這就導(dǎo)致學(xué)生在物理實驗思維、實驗操作方面都得不到提高，實驗設(shè)計的能力就更加薄弱。限于實驗題在高考中的地位，有的學(xué)生和教師把11個實驗題拿出來進(jìn)行題海練習(xí)，花了工夫不少，但是效果卻不明顯。

二、改進(jìn)措施

1.重視實驗課，培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰?/p>

（1）教師要注重實驗演示的規(guī)范性。因為高中物理實驗的演示，本身就是實驗技能的展現(xiàn)，教師完成這個實驗，本身就起到一種示范性的作用，其一舉一動都會成為學(xué)生學(xué)習(xí)和模仿的依據(jù)。所以，教師在做課堂實驗演示之前，要精心準(zhǔn)備，多次預(yù)演，力求在課堂演示時做到規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和實驗的完整性，保障課堂教學(xué)的效果。對于一些復(fù)雜的實驗，可以利用多媒體等外設(shè)輔助，逐步展示實驗的每一個步驟。

（2）在做分組實驗之前，教師要對實驗原理和實驗的步驟向?qū)W生做最后的交代，對實驗器材要進(jìn)行最后的檢查，在實驗的過程中要求每一個學(xué)生都動手參與，并且進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄，最后填寫實驗報告。分組實驗對于學(xué)生實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)，規(guī)范學(xué)生的實驗操作是具有十分重要意義的。

2.注重物理思想，提高學(xué)生開放性思維每一個物理實驗都有其獨特的設(shè)計思想，一個成功的物理實驗，其設(shè)計思想總包含著對已有知識的運用和思維的創(chuàng)新。培養(yǎng)學(xué)生的實驗設(shè)計能力，就應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)會物理實驗思想，從中得到啟發(fā)。例如，在進(jìn)行“驗證力的平行四邊形定則”實驗時，就應(yīng)該讓學(xué)生理解，為什么要兩次把橡皮筋的節(jié)點拉到同一個位置；驗證“牛頓第二定律”時，讓學(xué)生理解為什么要使長木板傾斜以平衡摩擦力；驗證“機(jī)械守恒定律”時，如果要驗證mv2/2=mgh，為什么要選擇第一、二點距離為2mm的紙帶；在進(jìn)行“動量守恒定律”實驗時，為什么被碰小球的質(zhì)量要小于入射小球的質(zhì)量……其實這些實驗的關(guān)鍵都在于控制，而實驗的精髓就在于如何去“控制”。

3.分析實驗新情境，提高學(xué)生的設(shè)計能力和完成能力縱覽近些年的物理高考實驗題，力學(xué)和電學(xué)是重點考查對象，而難點也在于此。例如，測量電阻的實驗幾乎年年都有，題目的創(chuàng)新程度也比較高，所以很難捉摸，猜題基本是不可能的。但再新的題目，其內(nèi)涵依然在于課本的基礎(chǔ)知識。我們的學(xué)生在討論和設(shè)計實驗的過程中，實際上是一種思維的碰撞，既有思維的鍛煉，又有知識的鞏固。他們經(jīng)歷實驗的過程，就是在主動地學(xué)習(xí)和探索。例如，在驗證使用伏安法、半偏法時，就會明確如何去設(shè)計這樣的實驗，如何去設(shè)計測量電阻電路。我們在平時的實驗訓(xùn)練中，應(yīng)多讓學(xué)生自己設(shè)計實驗內(nèi)容和實驗方案，得出自己的實驗結(jié)果。不論高考試題如何設(shè)置實驗情境，但終究萬變不離其宗。電學(xué)的實驗無非就是在電流、電壓、電阻、電動勢幾個物理量下做文章，只要我們把其中的步驟和條例弄清楚，就不容易犯錯。

總之，物理學(xué)的發(fā)展和進(jìn)步，離不開實驗驗證，也離不開理論支持，沒有實驗，物理就是紙上談兵，沒有理論，實驗也將趨于搖擺。我們在高中物理教學(xué)中，應(yīng)該重視實驗課的作用，重視實驗給學(xué)生們帶來的體驗，只有這樣物理實驗教學(xué)的弱勢地位才會得才扭轉(zhuǎn)，才能更有效地發(fā)揮實驗教學(xué)的積極作用。