邱仁和

摘 要：物理學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，傳統(tǒng)的高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是“截流”式的，學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的理解是片面的、膚淺的和零散的?！吧尽苯逃砟钕碌摹霸戳鳌笔轿锢韺?shí)驗(yàn)教學(xué)強(qiáng)調(diào)物理實(shí)驗(yàn)知識(shí)的整體和聯(lián)系，“源流”式物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略，旨在讓學(xué)生了解物理實(shí)驗(yàn)的本源，深刻理解物理實(shí)驗(yàn)原理，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)各方面的聯(lián)系與比較，從高度和整體上把握物理實(shí)驗(yàn)，提高物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率。

關(guān)鍵詞：高中物理；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；策略研究

1 高中“源流”式物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)符合新課程理念

郭思樂(lè)指出：對(duì)教師來(lái)說(shuō)，灌輸知識(shí)比產(chǎn)生知識(shí)、強(qiáng)調(diào)知識(shí)過(guò)程要容易得多 [1 ]，截流式教學(xué)就是這樣的一種灌輸教育，而源流式教學(xué)旨在引導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生知識(shí)，讓他們有“制造”的體驗(yàn)和成功的喜悅。

以往高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)總是截?cái)啾驹?，“掐頭尾燒中段”的“截流”式教學(xué)。教師為什么熱衷于“截流”式教學(xué)？其一是，灌輸知識(shí)比追尋知識(shí)的本源要容易得多；其二是，功利思想，直接教給學(xué)生結(jié)論，然后通過(guò)大量的練習(xí)，能迅速解決常見(jiàn)的題型，短時(shí)間內(nèi)即可見(jiàn)到成效。具體表現(xiàn)在教學(xué)過(guò)程中，教師講授和灌輸較多，學(xué)生思考和討論較少；演示實(shí)驗(yàn)較多，探究實(shí)驗(yàn)較少；關(guān)注實(shí)驗(yàn)步驟和注意事項(xiàng)較多，關(guān)注實(shí)驗(yàn)原理較少；實(shí)驗(yàn)操作較多和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)較少。學(xué)生沒(méi)有參與物理實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，沒(méi)有參與物理實(shí)驗(yàn)知識(shí)的產(chǎn)生過(guò)程，學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的來(lái)龍去脈和內(nèi)在實(shí)質(zhì)一無(wú)所知，物理實(shí)驗(yàn)的各方面知識(shí)是零散而無(wú)序的，對(duì)物理實(shí)驗(yàn)許多方面也是知其然而不知其所以然，對(duì)物理實(shí)驗(yàn)只能采用死記硬背的辦法。

學(xué)生如果不能對(duì)物理實(shí)驗(yàn)有整體的了解，對(duì)實(shí)驗(yàn)探究討論不夠充分，對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解不夠深刻，缺少再實(shí)驗(yàn)和反思，就無(wú)法體會(huì)物理實(shí)驗(yàn)的物理思想和科學(xué)研究方法。離開(kāi)由具體到抽象的歸納，就失去本源。須知對(duì)事物發(fā)生學(xué)的了解幾乎是科學(xué)研究的最基本的一步，只有把握了事物本源的人才能徹底理解事物，才能有最大的幅度去開(kāi)拓深?yuàn)W [1 ]。所以只有采用“源流”式高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，才能夠最大程度地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，提高物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率。新課程的理念就是“以人為本”，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程，關(guān)注學(xué)生知識(shí)的構(gòu)建。所以“源流”式物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，既符合新課程的要求，也符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律。

2 “源流”式物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略

“源流”式高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的策略必然是加強(qiáng)物理實(shí)驗(yàn)各部分的聯(lián)系，從整體上把握物理實(shí)驗(yàn)，努力讓學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的每一個(gè)過(guò)程，探究每一個(gè)物理實(shí)驗(yàn)的本源。只有讓學(xué)生了解到物理實(shí)驗(yàn)的本源，體會(huì)物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的精巧，領(lǐng)會(huì)物理實(shí)驗(yàn)的美，感悟物理實(shí)驗(yàn)的物理思想和哲學(xué)思想。學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)才能產(chǎn)生濃厚的興趣和刻骨銘心的愛(ài)，對(duì)物理學(xué)習(xí)有持久的動(dòng)力，達(dá)到事半功倍的效果?！霸戳鳌笔轿锢韺?shí)驗(yàn)教學(xué)策略就是把握好下面幾個(gè)方面的關(guān)系：

2.1 物理實(shí)驗(yàn)操作與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)相結(jié)合

物理實(shí)驗(yàn)的操作如果離開(kāi)了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想，那么他的操作只能是工人式的機(jī)械操作，再熟練也只能是縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間而已，如果能夠先了解實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想，學(xué)生的操作就會(huì)有目的性，成為工程師的操作，所以在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要特別重視讓學(xué)生參與物理實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，充分理解物理實(shí)驗(yàn)的原理，這時(shí)學(xué)生的操作不再是“冷酷”的，而是富有感情的，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作中才會(huì)加入思考，學(xué)生在操作過(guò)程中才會(huì)充滿(mǎn)愛(ài)，實(shí)驗(yàn)操作才能富有生命力。學(xué)生的熟練操作才能轉(zhuǎn)化為操作能力。

反過(guò)來(lái)，如果物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)離開(kāi)了實(shí)驗(yàn)操作的經(jīng)驗(yàn)支持，就會(huì)變成干癟的教條，缺乏生命力。有充分考慮實(shí)驗(yàn)操作的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)才能內(nèi)容充實(shí)，富有人性，而且實(shí)驗(yàn)操作反過(guò)來(lái)才會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行反思和評(píng)價(jià)，為進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)方案打下基礎(chǔ)。比如牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)操作中要求平衡摩擦力，此時(shí)小車(chē)要不要掛空的砂桶？小車(chē)后面要不要拖紙帶？如何才能認(rèn)定小車(chē)是勻速運(yùn)動(dòng)？不接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，可以么？許多的問(wèn)題，如果你告訴學(xué)生要記住實(shí)驗(yàn)操作步驟，學(xué)生如果沒(méi)有參與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，他又能記多久呢？

新課程高中物理強(qiáng)調(diào)科學(xué)探究，在探究過(guò)程中學(xué)生自主確定物理實(shí)驗(yàn)的思想方法，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，學(xué)生科學(xué)探究過(guò)程中的實(shí)驗(yàn)操作都是在實(shí)驗(yàn)原理指導(dǎo)下進(jìn)行的，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中能做到“手腦并用”，就能高效培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。

2.2 物理實(shí)驗(yàn)方法與物理思想相結(jié)合

物理實(shí)驗(yàn)是在一定科學(xué)理論指導(dǎo)下進(jìn)行的 [2 ]。物理實(shí)驗(yàn)方法有許多，常見(jiàn)的有直接比較法、等效替代法、控制變量法、累積法、模擬法、留跡法、轉(zhuǎn)換法、外推法、放大法、理想化法等等。物理實(shí)驗(yàn)方法的選取，必須在物理思想的指導(dǎo)下進(jìn)行，才能準(zhǔn)確高效，不會(huì)誤入歧途。在物理教學(xué)過(guò)程中要讓學(xué)生一起欣賞一些經(jīng)典的物理實(shí)驗(yàn)，體會(huì)其中實(shí)驗(yàn)方法的精妙之處，領(lǐng)悟其中的物理思想。比如伽利略斜面實(shí)驗(yàn)是如何測(cè)時(shí)間（沒(méi)有秒表）？根據(jù)什么判斷小車(chē)在做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)？如何推理到自由落體運(yùn)動(dòng)也是勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)？

物理思想必須通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法來(lái)體現(xiàn)。對(duì)稱(chēng)的思想可以通過(guò)累積法來(lái)體現(xiàn)；連續(xù)的思想可以通過(guò)外推法來(lái)體現(xiàn)；等效的思想可以通過(guò)等效替代法來(lái)體現(xiàn)；可逆的思想可以通過(guò)逆推法來(lái)體現(xiàn)。比如邁克爾遜測(cè)光速的方法充分體現(xiàn)了對(duì)稱(chēng)、連續(xù)、可逆的物理思想。愛(ài)因斯坦稱(chēng)贊這一實(shí)驗(yàn)的優(yōu)美和方法的精湛時(shí)說(shuō)“邁克爾遜是科學(xué)的藝術(shù)家” [3 ]。在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中要關(guān)注實(shí)驗(yàn)方法所含的物理思想，關(guān)注每一個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)蘊(yùn)含的物理思想和實(shí)驗(yàn)方法，這樣才能從高度上把握物理實(shí)驗(yàn)。

2.3 物理實(shí)驗(yàn)知識(shí)與實(shí)驗(yàn)技能相結(jié)合

物理實(shí)驗(yàn)知識(shí)包括物理實(shí)驗(yàn)的原理、方法、步驟及儀器的工作原理和使用方法，實(shí)驗(yàn)技能包括動(dòng)作技能（實(shí)驗(yàn)操作技能）和智慧技能（猜想、假設(shè)、數(shù)據(jù)分析）。而如何更好地使用實(shí)驗(yàn)儀器，采用什么實(shí)驗(yàn)方法較好，如何使實(shí)驗(yàn)結(jié)論更正確，誤差更小，則是一種實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

物理實(shí)驗(yàn)知識(shí)是實(shí)驗(yàn)技能的基礎(chǔ)，學(xué)生在對(duì)物理實(shí)驗(yàn)知識(shí)深入理解的前提下，實(shí)驗(yàn)技能的發(fā)揮就可以達(dá)到充分。比如對(duì)某個(gè)實(shí)驗(yàn)不了解，一到實(shí)驗(yàn)室就按照實(shí)驗(yàn)步驟一步一步地做，實(shí)驗(yàn)操作技能就無(wú)法提高，不理解物理實(shí)驗(yàn)的原理，就無(wú)法發(fā)揮你的智慧技能，實(shí)驗(yàn)技能無(wú)法對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ奶岣弋a(chǎn)生影響。反過(guò)來(lái)實(shí)驗(yàn)技能可以讓實(shí)驗(yàn)更加順利，對(duì)物理知識(shí)的深入理解提供幫助，只有對(duì)物理實(shí)驗(yàn)知識(shí)深刻理解，對(duì)實(shí)驗(yàn)技能熟練掌握，才能提高物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ΑＨ绻處熌苓x取一些靈活性、變通性大的問(wèn)題，積極創(chuàng)設(shè)情境，鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)散思維，進(jìn)行多方位、多角度觀察，思考、探索、想象，就可提出多種設(shè)想和解決問(wèn)題的方案。在此基礎(chǔ)上，再引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行收斂思維，確定解決問(wèn)題的最佳方案。這不僅能培養(yǎng)學(xué)生的基本操作技能，而且能訓(xùn)練學(xué)生思維的流暢性、變通性和獨(dú)創(chuàng)性（發(fā)散思維的三個(gè)難度），從而激活創(chuàng)造性思維 [4 ]。

2.4 物理實(shí)驗(yàn)理論與生活實(shí)踐相結(jié)合

在學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)理論過(guò)程中盡量結(jié)合生活中的例子，使學(xué)生學(xué)習(xí)的理論生動(dòng)而具體，對(duì)理論的理解有很大幫助，也能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。比如研究自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)，我們可以用鋼珠自由下落研究鋼珠的加速度，也可以用尺子自由下落研究反應(yīng)時(shí)間，還可以用水龍頭的水滴下落測(cè)重力加速度?？傊屛锢韺?shí)驗(yàn)走向生活。

在日常生活中也要善于發(fā)現(xiàn)物理現(xiàn)象，學(xué)會(huì)用物理規(guī)律來(lái)解釋自然現(xiàn)象，生活中的一些問(wèn)題能夠想到用物理理論來(lái)思考，對(duì)有些問(wèn)題會(huì)想辦法用實(shí)驗(yàn)來(lái)探究，使生活走向物理。比如《兩小兒辯日》中早晨的太陽(yáng)更紅更大，這是為什么？能否設(shè)計(jì)一個(gè)光學(xué)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究？積極開(kāi)展課外探究性實(shí)驗(yàn)和落實(shí)教材中的“小實(shí)驗(yàn)”，“小實(shí)驗(yàn)”大多數(shù)來(lái)自日常生活，具有取材方便、方法簡(jiǎn)單、趣味性強(qiáng)，效果明顯等特點(diǎn)。比較好的將物理實(shí)驗(yàn)理論與生活實(shí)際相聯(lián)系，通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證或探究一些生活現(xiàn)象，能夠培養(yǎng)學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)意識(shí)，提高物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，?shù)立正確的物理思想。

2.5 物理實(shí)驗(yàn)結(jié)論與物理實(shí)驗(yàn)過(guò)程相結(jié)合

物理實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)生體驗(yàn)，學(xué)生間的交流，學(xué)生獨(dú)立思考，學(xué)生遇到許多問(wèn)題通過(guò)許多途徑和方法用實(shí)驗(yàn)加以解決，這一過(guò)程中學(xué)生學(xué)會(huì)思考、學(xué)會(huì)交流、學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)、學(xué)會(huì)求助、學(xué)會(huì)探究。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的收獲遠(yuǎn)比實(shí)驗(yàn)結(jié)論本身重要得多。學(xué)生對(duì)自己經(jīng)歷的實(shí)驗(yàn)過(guò)程而得到的結(jié)論會(huì)更親切、更熱愛(ài)，“因?yàn)閻?ài)總是帶有是生產(chǎn)性的”。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的問(wèn)題提出、猜想和假設(shè)對(duì)物理實(shí)驗(yàn)結(jié)論的得出有激勵(lì)的作用。

反過(guò)來(lái)物理實(shí)驗(yàn)結(jié)論能夠促進(jìn)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行反思，就有可能找到更簡(jiǎn)潔有效的實(shí)驗(yàn)方案，從而可以更新實(shí)驗(yàn)過(guò)程。比如驗(yàn)證牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)中我們先讓M不變，改變鉤碼m的大小測(cè)出不同的加速度a，看看a與F=mg是否成正比。得到結(jié)論后我們認(rèn)為實(shí)驗(yàn)操作可以改為鉤碼個(gè)數(shù)從多到少，每次減少的鉤碼都放在小車(chē)上，這時(shí)再做a-F圖象線(xiàn)性更好。

有過(guò)程的結(jié)論是鮮活的，有了結(jié)論再看過(guò)程是明晰的，過(guò)程和結(jié)論相結(jié)合是豐富的，能夠幫助學(xué)生更好地掌握物理實(shí)驗(yàn)，提升物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

總之，高中物理實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容很多，只有讓學(xué)生從高度上，從整體上把握物理實(shí)驗(yàn)，學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)中的思想方法和設(shè)計(jì)理念才能有深刻的理解，學(xué)生才能從物理實(shí)驗(yàn)中領(lǐng)悟物理實(shí)驗(yàn)的精髓，學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)有深入的思考和持久的動(dòng)力，就能高效培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

參考文獻(xiàn)：

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