孟廣琴 胡承忠

摘 要：中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)有演示實(shí)驗(yàn)、師生互動(dòng)實(shí)驗(yàn)、分組探究實(shí)驗(yàn)、課外實(shí)驗(yàn)四類。簡要探討一下中學(xué)物理教學(xué)中學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能培養(yǎng)的策略。

關(guān)鍵詞：中學(xué)物理；實(shí)驗(yàn)；主體

物理大綱要求：培養(yǎng)學(xué)生初步的觀察、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，初步的分析、概括能力和?yīng)用物理知識(shí)解決簡單問題的能力。新課程的理念是從生活走向物理，從物理走向社會(huì)。

一、中學(xué)物理教學(xué)中學(xué)生必須掌握的實(shí)驗(yàn)技能

1.中學(xué)物理教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)儀器

中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的基本測量儀器主要有：刻度尺、秒表、量筒、天平、壓強(qiáng)計(jì)、測力計(jì)、溫度計(jì)、伏特表、安培表、滑動(dòng)變阻器、電阻箱、萬用表等。

2.中學(xué)物理教學(xué)中實(shí)驗(yàn)儀器的使用方法

（1）選用適當(dāng)量程，避免量程過大造成讀數(shù)誤差或超過量程損壞儀器。（2）使用儀器時(shí)應(yīng)調(diào)整零點(diǎn)，使學(xué)生養(yǎng)成使用基本測量儀器前調(diào)節(jié)零點(diǎn)或校正零誤差的習(xí)慣。（3）要讓學(xué)生掌握讀數(shù)的一般方法，最重要的是會(huì)讀出儀器的最小分度值，學(xué)會(huì)估讀。同時(shí)，讀數(shù)的姿勢要正確。如使用量筒讀數(shù)時(shí)，眼睛視線應(yīng)與液面凹處或凸處保持相平，不能仰視或俯視；使用安培表、伏特表讀數(shù)時(shí)，注意視線與刻度盤垂直，并且正對(duì)指針，估讀采取四舍五入的方法。（4）要掌握儀器的構(gòu)造原理，這樣便可理解其使用方法和規(guī)則。

3.中學(xué)物理教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)技能

（1）了解實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理和設(shè)計(jì)思想；（2）會(huì)利用各種實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行準(zhǔn)確的測量；（3）能動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，仔細(xì)觀察，認(rèn)真讀數(shù)、記數(shù)，最后整理數(shù)據(jù)，畫出圖像，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果能夠做出解釋；（4）能正確、熟練地按照操作規(guī)程使用實(shí)驗(yàn)儀器；（5）能分析實(shí)驗(yàn)誤差產(chǎn)生的原因并嚴(yán)格控制在有效范圍之內(nèi)；（6）能檢查并處理在實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的簡單故障；（7）在教師的指導(dǎo)下能與同學(xué)合作進(jìn)行一些有意義的探索性實(shí)驗(yàn)；（8）能根據(jù)現(xiàn)有知識(shí)和學(xué)過的實(shí)驗(yàn)方法及原理設(shè)計(jì)出創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。

二、中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)類型

1.演示實(shí)驗(yàn)

演示實(shí)驗(yàn)可以將一些抽象的物理概念和規(guī)律變得較為生動(dòng)形象，使學(xué)生更好地接受；還能將教師的感情、思維方法、操作技能以及科學(xué)作風(fēng)等形象地展現(xiàn)出來，使學(xué)生受到深刻的感染，學(xué)到更多的內(nèi)容。

2.師生互動(dòng)實(shí)驗(yàn)

在課堂引入中、探究中或訓(xùn)練中運(yùn)用，實(shí)驗(yàn)時(shí)間可長可短，實(shí)驗(yàn)形式多樣，不遵循完整的實(shí)驗(yàn)步驟，學(xué)生在老師的引導(dǎo)下學(xué)習(xí)，可以少走彎路，在課堂學(xué)習(xí)中自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)，提高課堂學(xué)習(xí)的有效性，加深對(duì)知識(shí)的理解和掌握。

3.分組探究實(shí)驗(yàn)

學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)是在教師的指導(dǎo)下，在教室或者實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)，一般以測量性、驗(yàn)證性和實(shí)用性實(shí)驗(yàn)為主。在實(shí)驗(yàn)過程中，要指導(dǎo)學(xué)生解決碰到的實(shí)際問題和注意事項(xiàng)，及時(shí)糾正學(xué)生的不規(guī)范操作，培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范操作的良好習(xí)慣和嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的科學(xué)態(tài)度。

各小組根據(jù)要探究的課題，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。設(shè)計(jì)完畢，組織各小組先討論設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟，進(jìn)一步修正完善。然后根據(jù)修正的步驟探究課題，設(shè)計(jì)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格，并不斷交流改進(jìn)，最后得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

教師總結(jié)：浸入液體中的物體所受的浮力與液體的密度和物體排開液體的體積有關(guān)，與物體浸沒在液體中的深度、物體的密度、重力、體積、物體的形狀等無關(guān)。

4.課外實(shí)驗(yàn)

學(xué)生利用課外的時(shí)間，通過一些簡單自制的儀器或者借用實(shí)驗(yàn)室里的儀器獨(dú)立完成的實(shí)驗(yàn)叫課外實(shí)驗(yàn)。課外實(shí)驗(yàn)教師一般都不在現(xiàn)場，又沒有成套的正規(guī)儀器，主要靠學(xué)生自己制作器材，自己設(shè)計(jì)，獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)，得出結(jié)論。當(dāng)然，這些實(shí)驗(yàn)的題材需要教師提前定好或與學(xué)生商討好提出，以有利于實(shí)驗(yàn)的完成，達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/p>

在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生會(huì)處在一種輕松、愉快的環(huán)境中，從自己的興趣出發(fā)，做自己喜歡做的實(shí)驗(yàn)，可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。

三、中學(xué)物理教學(xué)中學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)方法

1.主導(dǎo)與主體

在物理實(shí)驗(yàn)課上，教師主導(dǎo)與學(xué)生主體的新型合作關(guān)系在現(xiàn)在的教學(xué)實(shí)踐中已經(jīng)基本達(dá)成了共識(shí)。在教學(xué)過程中應(yīng)充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，處處體現(xiàn)學(xué)生的主體地位。

2.方式與方法

（1）培養(yǎng)學(xué)生做物理實(shí)驗(yàn)的興趣

在初中階段，教師可以設(shè)計(jì)一些新奇而有趣的實(shí)驗(yàn)，如浮力中的“潛水艇”、電磁學(xué)中的“爆炸頭”、光學(xué)中的“小孔成像”等，這些實(shí)驗(yàn)既簡單又可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使之始終保持對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的探究欲望。

（2）課堂演示實(shí)驗(yàn)要規(guī)范

演示實(shí)驗(yàn)是以教師實(shí)驗(yàn)為主的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，既是傳授知識(shí)，更是展示實(shí)驗(yàn)方法的過程。

①教師在課前應(yīng)從實(shí)驗(yàn)方法的設(shè)計(jì)、器材的選擇、操作的順序、觀察的方法、結(jié)論的歸納等方面精心備課，并在課前反復(fù)演練，力求操作演示規(guī)范、熟練。

②物理實(shí)驗(yàn)的基本要求包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)步驟、注意事項(xiàng)等，教師在實(shí)驗(yàn)時(shí)必須將這些內(nèi)容清晰地展示給學(xué)生。

③學(xué)生逐漸掌握基本實(shí)驗(yàn)方法，如直接測量法、間接測量法、控制變量法、直接觀察法、比較法等，對(duì)不同的方法進(jìn)行比較，使學(xué)生逐步掌握這些方法的差別和聯(lián)系。

④在演示過程中，操作要準(zhǔn)確、規(guī)范。例如，在使用托盤天平時(shí)，取用砝碼、移動(dòng)游碼必須用鑷子而不能用手，教師演示的一舉一動(dòng)都將成為學(xué)生獨(dú)立操作時(shí)的依據(jù)，對(duì)學(xué)生有耳濡目染的作用。

（3）培養(yǎng)物理實(shí)驗(yàn)基本功

物理實(shí)驗(yàn)基本功包括實(shí)驗(yàn)的基本理論、基本方法和基本操作技能。學(xué)生能夠按照大綱要求，掌握實(shí)驗(yàn)技能，會(huì)利用實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)操作，得出相應(yīng)準(zhǔn)確的結(jié)論。

（4）增加探究實(shí)驗(yàn)

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰κ且环N最高水平的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，是活化知識(shí)、進(jìn)行創(chuàng)造性活動(dòng)所必須具備的一種能力。實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生自己制作實(shí)驗(yàn)儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，充分挖掘?qū)W生的創(chuàng)新潛能和聰明才智。

（5）組織課外實(shí)驗(yàn)小組

①課外小實(shí)驗(yàn)、小制作絕大部分布置學(xué)生課外獨(dú)立完成，然后師生共同分析實(shí)驗(yàn)和制作過程中的物理現(xiàn)象和規(guī)律。如：研究雞蛋在鹽水中的沉??；自制潛水艇；自制浮沉子等。學(xué)生在完成小實(shí)驗(yàn)、小制作的過程中，不僅牢固掌握了知識(shí)，同時(shí)提高了實(shí)驗(yàn)技能。

②利用身邊的廢舊物品和可回收利用的物品，充分培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，如利用礦泉水瓶做潛水艇模型，利用筷子做天平等。

③對(duì)于高中的學(xué)生可以開放物理實(shí)驗(yàn)室，要求學(xué)生提前幾天向老師提交實(shí)驗(yàn)申請(qǐng)書，包括實(shí)驗(yàn)的名稱、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理和所需的儀器及安排實(shí)驗(yàn)的時(shí)間。

（6）全面提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能

①提升觀察與識(shí)記的能力。最能培養(yǎng)和提升學(xué)生觀察能力的教學(xué)是演示實(shí)驗(yàn)。

②提升操作與運(yùn)用的能力。能控制實(shí)驗(yàn)條件，掌握實(shí)驗(yàn)儀器的構(gòu)造、原理，正確選擇、使用儀器，并能靈活地應(yīng)用已經(jīng)學(xué)過的實(shí)驗(yàn)原理和方法去解決問題。

③提升分析與表述的能力。主要要求學(xué)生綜合運(yùn)用物理知識(shí)，通過分析、推理對(duì)觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、記錄的數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析與解釋，并能合理表述。

學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程，不能急于求成，學(xué)生應(yīng)該腳踏實(shí)地地做好每一個(gè)實(shí)驗(yàn)，在動(dòng)手過程中逐漸鍛煉自己的實(shí)驗(yàn)技能。

（作者單位 孟廣琴：山東省泰安第二中學(xué) 胡承忠：泰山學(xué)院物理與電子工程學(xué)院）