姜曉輝

物理是研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)、物質(zhì)相互作用和運(yùn)動(dòng)規(guī)律的自然科學(xué)，是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，近幾年的高考越來(lái)越重視對(duì)實(shí)驗(yàn)的考查。因此，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是提高物理教學(xué)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。本文從對(duì)高中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)中的實(shí)驗(yàn)要求分析入手，淺談了新課程高中物理實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)。

高中物理實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)明確提出高中物理課程總目標(biāo)是：學(xué)習(xí)物理基礎(chǔ)知識(shí)和技能，了解這些知識(shí)和技能在生活生產(chǎn)中的應(yīng)用，關(guān)注科學(xué)技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)。要通過(guò)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)基本的操作技能，體會(huì)實(shí)驗(yàn)在高中物理中的地位以及實(shí)踐在人類(lèi)認(rèn)識(shí)世界中的作用。例如，此次“神十升空”探索自然界的奧秘，王亞平作為中國(guó)航天員的杰出代表，在300多公里外的太空傳遞科學(xué)知識(shí)，并用各種太空實(shí)驗(yàn)向世人展示宇宙的魅力，極大地激發(fā)了無(wú)數(shù)學(xué)生對(duì)神秘太空的興趣。

實(shí)驗(yàn)是物理課改的重要內(nèi)容之一，注重學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α⒖茖W(xué)研究能力的培養(yǎng)，改變過(guò)去以書(shū)本為主、實(shí)驗(yàn)為輔的教學(xué)方式，重視實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)，成為了對(duì)物理教學(xué)的基本要求。根據(jù)高中物理新課改的實(shí)驗(yàn)要求，做以下探討。

一、開(kāi)展多種形式的實(shí)驗(yàn)

物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要素包含了以下幾個(gè)方面：課堂教學(xué)、學(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué)教具的制作、小發(fā)明和小創(chuàng)造、實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽等。例如在課堂上提出問(wèn)題，問(wèn)題要求學(xué)生課后自行分組并通過(guò)從身邊常見(jiàn)的材料中取材，用低成本的、隨手可得的東西做物理小實(shí)驗(yàn)。這些出人意料的實(shí)驗(yàn)，不但能說(shuō)明問(wèn)題，也為學(xué)生下課后自己重復(fù)去做這些實(shí)驗(yàn)提供了可能性。比如在“研究影響物體下落快慢的因素”教學(xué)中，可利用紙、硬幣來(lái)做隨堂小實(shí)驗(yàn)，這樣可以使學(xué)生產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)興趣，學(xué)到很多知識(shí)。物理知識(shí)在生活中有很多體現(xiàn)，哪些知識(shí)可以在生產(chǎn)生活中有運(yùn)用，哪些東西可以進(jìn)行改進(jìn)，這些都需要學(xué)生自己去觀察、動(dòng)手。這樣，可以做到課內(nèi)外有機(jī)結(jié)合，從而到達(dá)培養(yǎng)學(xué)生利用物理實(shí)驗(yàn)解決實(shí)際問(wèn)題的能力的目標(biāo)。

二、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理和減小實(shí)驗(yàn)誤差

對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析、處理有許多方法，如算術(shù)平均值法、逐差法、列表法等。如果讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)表格，用圖像法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，既能提高學(xué)生的動(dòng)手能力，又能體現(xiàn)物理量間的聯(lián)系。有條件的學(xué)?？梢酝ㄟ^(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，這樣就可以省去大量實(shí)踐，也可以得到準(zhǔn)確的圖像，體現(xiàn)物理量間更準(zhǔn)確的聯(lián)系。

物理實(shí)驗(yàn)是以測(cè)量為基礎(chǔ)的，而任何測(cè)量結(jié)果都不可能絕對(duì)準(zhǔn)確，測(cè)量值跟被測(cè)物理量的真實(shí)值之間總會(huì)有差異，這種差異叫做誤差。

實(shí)驗(yàn)中，誤差分為偶然誤差和系統(tǒng)誤差。對(duì)偶然誤差，主要是進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，求出平均值，用平均值來(lái)代替測(cè)量值就更接近真實(shí)值。對(duì)系統(tǒng)誤差的分析：第一，從實(shí)驗(yàn)原理分析。系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的原因是多方面的，其中實(shí)驗(yàn)原理的不完善是產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的主要原因之一。分析這類(lèi)系統(tǒng)誤差應(yīng)從實(shí)驗(yàn)原理入手，運(yùn)用有關(guān)物理規(guī)律進(jìn)行定性或定量剖析。 第二，從實(shí)驗(yàn)器材分析。由于實(shí)驗(yàn)器材本身也會(huì)使實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生系統(tǒng)誤差，如器材本身的精度（彈簧秤的最小刻度、游標(biāo)卡尺的精度等）就是一個(gè)重要因素。在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中，電表的內(nèi)阻使測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生的誤差也屬這種情況。分析這類(lèi)系統(tǒng)誤差應(yīng)從實(shí)驗(yàn)器材的結(jié)構(gòu)入手，運(yùn)用有關(guān)物理規(guī)律進(jìn)行定性或定量剖析。

三、把興趣融入物理實(shí)驗(yàn)

在學(xué)生有足夠興趣的時(shí)候，學(xué)習(xí)物理知識(shí)才能獲得更好的效果，所以想要獲得良好的教學(xué)效果，就必須激發(fā)學(xué)生的興趣?？梢园岩恍┭菔緦?shí)驗(yàn)變?yōu)閷W(xué)生探究性實(shí)驗(yàn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)使學(xué)生更好的掌握知識(shí)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。再如在《太空第一課》，王亞平主要演示了五個(gè)實(shí)驗(yàn)，分別是質(zhì)量測(cè)量、單擺運(yùn)動(dòng)、陀螺運(yùn)動(dòng)、水膜和水球等5個(gè)基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)，主要是讓我們了解在失重條件下，物體運(yùn)動(dòng)會(huì)有何特點(diǎn)，液體表面張力有什么作用，同時(shí)加深對(duì)質(zhì)量、重量以及牛頓定律等基本物理概念的理解。這五個(gè)實(shí)驗(yàn)看起來(lái)簡(jiǎn)單，但其背后蘊(yùn)藏的物理知識(shí)卻是令人驚奇而深厚的。這種視頻教學(xué)材料會(huì)極大地提高學(xué)生的積極性和好奇心，學(xué)生會(huì)好奇地問(wèn)為什么失重的狀態(tài)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和地球上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)不一樣。不斷地提問(wèn)，不斷地追求真理，會(huì)更深刻地理解物理理論知識(shí)。我們也可以對(duì)演示實(shí)驗(yàn)視頻進(jìn)行放慢、暫停處理。如在“牛頓管實(shí)驗(yàn)”中，抽掉空氣，羽毛、金屬片是否一起下落，學(xué)生無(wú)法判斷。我們可以利用錄像機(jī)把實(shí)驗(yàn)過(guò)程拍下來(lái)，然后在課堂上進(jìn)行放慢、暫停處理。

四、通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)，學(xué)會(huì)舉一反三

多種多樣的物理實(shí)驗(yàn)對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性和邏輯思維能力有十分重要的作用。通過(guò)這些物理小實(shí)驗(yàn)還可以讓學(xué)生的思維變得更加開(kāi)闊，將所學(xué)到的知識(shí)進(jìn)行遷移。例如在講到物體的重心時(shí)，教師可以拿一個(gè)白熾燈泡舉高一米左右往水泥地板上釋放，學(xué)生們非常驚奇地發(fā)現(xiàn)燈泡竟然沒(méi)有碎。仔細(xì)觀察后發(fā)現(xiàn)，由于重心的原因，是燈泡著地時(shí)是燈頭先著地的緣故。可以考慮雜技演員表演頂盤(pán)子、走鋼絲、演員轉(zhuǎn)手絹等有關(guān)平衡表演，它們的重心在什么位置?？梢月?lián)系實(shí)際生活中的平衡現(xiàn)象分析重心的情況。

總之，在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中還將面臨許多新問(wèn)題，假如我們?cè)诮處熍嘤?xùn)、學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ε囵B(yǎng)、實(shí)驗(yàn)資源共享方面作出更多的努力，我們的實(shí)驗(yàn)功能一定能得到進(jìn)一步的發(fā)揮，學(xué)生的動(dòng)手能力也能得到進(jìn)一步的提升。所以還需要在今后的工作中進(jìn)一步研究與探索，不斷地改進(jìn)，不斷地總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，使物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)改革工作不斷地深入完善。