楊永生　徐志成

在眾多的學(xué)科中，物理學(xué)是自然科學(xué)中一門重要的、范圍極其廣泛的、以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的基礎(chǔ)學(xué)科.以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)是物理學(xué)這門自然學(xué)科的主要特征，物理教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，拓展學(xué)生的思維，強(qiáng)化學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力，提升學(xué)生的創(chuàng)新能力方面具有舉足輕重的作用.隨著新課程全面實(shí)施向縱深發(fā)展， 新課程理念指導(dǎo)下的物理課堂教學(xué)也發(fā)生了深刻的變化.高中物理教學(xué)的一種重要的行之有效的手段是物理實(shí)驗(yàn)， 其作為學(xué)生自主性學(xué)習(xí)和科學(xué)探究的重要載體與平臺(tái)，在教學(xué)中發(fā)揮著重要的作用.當(dāng)前高中物理教學(xué)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面還存在著一些亟待解決問(wèn)題， 我們必須從思想認(rèn)識(shí)、實(shí)驗(yàn)技能、實(shí)驗(yàn)手段等方面加以改進(jìn)與強(qiáng)化.

1 物理實(shí)驗(yàn)的核心概念及其意義

何謂“物理實(shí)驗(yàn)”？ 物理實(shí)驗(yàn)是人們根據(jù)需要研究的目的，利用科學(xué)先進(jìn)的儀器設(shè)備，人為地進(jìn)行控制、創(chuàng)造或者純化某種自然過(guò)程，使之按照預(yù)期的進(jìn)程發(fā)展，能夠重復(fù)探究物理規(guī)律的一種科學(xué)的活動(dòng).物理實(shí)驗(yàn)是建立物理理論的基礎(chǔ)和源泉， 同時(shí)也是檢驗(yàn)物理理論正確與否的惟一標(biāo)準(zhǔn).物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)能促進(jìn)學(xué)生理解和掌握物理學(xué)的理論， 是提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題能力不可缺少的環(huán)節(jié)， 更是在物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的重要手段.學(xué)生通過(guò)仔細(xì)觀察自然現(xiàn)象、精心的現(xiàn)場(chǎng)演示和認(rèn)真的實(shí)踐，可對(duì)物理知識(shí)獲得更為具體和明確的認(rèn)識(shí)，這是學(xué)生理解物理概念和掌握物理規(guī)律的必要前提.高中三年，是學(xué)生在身體、思想、性格、心理等方面迅速發(fā)展走向成熟的時(shí)期，在這樣一個(gè)重要階段，學(xué)生所產(chǎn)生和形成的一系列學(xué)習(xí)、生活的行為習(xí)慣，會(huì)對(duì)其終身發(fā)展產(chǎn)生重要的影響.因此，高中物理教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生的心理生理特點(diǎn)， 充分發(fā)揮其在啟迪思維等方面的重要作用， 在教學(xué)過(guò)程中以實(shí)驗(yàn)來(lái)最大限度地開(kāi)發(fā)學(xué)生的思維能力和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力.

2 當(dāng)前高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問(wèn)題

作為物理教學(xué)的主要方法和手段之一的實(shí)驗(yàn)， 應(yīng)該得到高度的重視.當(dāng)前，盡管高中物理教師對(duì)演示實(shí)驗(yàn)的作用都普遍比較重視，也能夠讓學(xué)生親自動(dòng)手演示實(shí)驗(yàn)，然而，在絕大多數(shù)情況下， 學(xué)生的這種實(shí)驗(yàn)是按照某一特定的或者是常用的套路按部就班地進(jìn)行，起主導(dǎo)作用的仍然是教師，學(xué)生只是依然根據(jù)教師的要求，實(shí)施既定的實(shí)驗(yàn)步驟.這樣的實(shí)驗(yàn)有悖于物理學(xué)啟迪學(xué)生創(chuàng)造力作用的目的.我對(duì)一些學(xué)校高中物理教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)情況進(jìn)行了問(wèn)卷調(diào)查，結(jié)果也驗(yàn)證了這一點(diǎn).調(diào)查顯示，對(duì)于物理教材上的學(xué)生實(shí)驗(yàn)只是基本上讓學(xué)生做過(guò)，讓學(xué)生全部做過(guò)的實(shí)驗(yàn)只占58.5%.教師對(duì)學(xué)生布置的課外實(shí)驗(yàn)比較少，一個(gè)學(xué)期加起來(lái)僅占32.6%，教師把實(shí)驗(yàn)作為一種學(xué)習(xí)方法教給學(xué)生的只占32.1%，從調(diào)查反映的數(shù)據(jù)可見(jiàn)教師對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的作用重視程度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠.

高中物理教學(xué)中大多有演示實(shí)驗(yàn)， 然而仍有一些學(xué)生卻認(rèn)為沒(méi)有什么演示實(shí)驗(yàn)， 出現(xiàn)這種認(rèn)識(shí)在很大程度上是因?yàn)樽鲅菔緦?shí)驗(yàn)的效果不太理想，同時(shí)學(xué)生也認(rèn)為教師課外實(shí)驗(yàn)布置得少，做得也少.調(diào)查表明，即使是同一個(gè)班，“關(guān)于學(xué)生實(shí)驗(yàn)是否做過(guò)”的選擇也存在很大的分歧，這充分地說(shuō)明一部分學(xué)生自己并不動(dòng)手操作，而只是作為旁觀者看著別的同學(xué)做實(shí)驗(yàn).

3 強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)是提高物理教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵

3.1 物理實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生創(chuàng)造能力培養(yǎng)有巨大的促進(jìn)作用

物理教學(xué)的一個(gè)重要目的， 既要使學(xué)生了解和掌握物理學(xué)的昨天和今天， 又要培養(yǎng)他們主動(dòng)去探索物理學(xué)明天的興趣和精神.教師應(yīng)當(dāng)把高中物理的整個(gè)教學(xué)過(guò)程由封閉型轉(zhuǎn)向開(kāi)放型， 切忌認(rèn)為物理學(xué)是嚴(yán)密的自然科學(xué)系統(tǒng)而向?qū)W生灌輸過(guò)多的非此即彼的結(jié)論.教師應(yīng)當(dāng)更多地傾向于物理過(guò)程的具體展現(xiàn)， 更多地關(guān)注和重視正在發(fā)現(xiàn)與研究的具有前沿性或具有爭(zhēng)議性的物理學(xué)問(wèn)題， 讓學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到物理學(xué)是一門處于不斷地發(fā)展的學(xué)科， 以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的強(qiáng)烈興趣，挖掘他們的創(chuàng)新潛能.因此， 高中物理教師應(yīng)充分認(rèn)識(shí)和高度重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生探究科學(xué)興趣的重大意義和巨大作用， 在教學(xué)活動(dòng)過(guò)程中加大實(shí)驗(yàn)教學(xué)的力度和分量， 多做和做好課堂演示實(shí)驗(yàn)，最大限度地給學(xué)生提供和創(chuàng)造必要的科學(xué)探究的機(jī)會(huì).教師要引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合課外物理活動(dòng)的延伸， 讓學(xué)生通過(guò)自己的思維與探索獲得知識(shí).必須注意的是在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師不僅要讓學(xué)生學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)的具體操作方法， 嫻熟地掌

握好一些基本的實(shí)驗(yàn)技能，更要引導(dǎo)學(xué)生理解、學(xué)會(huì)和懂得研究物理的實(shí)驗(yàn)方法， 為培養(yǎng)他們自主創(chuàng)新性學(xué)習(xí)物理的能力奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).對(duì)于學(xué)生的實(shí)驗(yàn)，教師要確保必須由學(xué)生親自動(dòng)手操作整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，必須要求學(xué)生仔細(xì)觀察演示實(shí)驗(yàn)，并對(duì)觀察到的現(xiàn)象進(jìn)行認(rèn)真的整理、歸納和分析研究.學(xué)生在自己探索物理規(guī)律的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中把手和腦都結(jié)合起來(lái)，充分地利用起來(lái)，這樣就能有效地鍛煉和培養(yǎng)創(chuàng)新能力.例如， 物理教學(xué)中學(xué)生普遍感到的難點(diǎn)之一是靜摩擦力方向的判別， 究其原因是因?yàn)閷W(xué)生日常生活中缺乏這方面的感性認(rèn)識(shí)， 他們很難想象出兩個(gè)相對(duì)靜止而又有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的物體接觸面間的情況.在教學(xué)中，教師可用兩只板刷，把它們刷毛相對(duì)地重疊在一起置于粗糙的桌面上， 用手水平方向推動(dòng)上面的一只板刷，此時(shí)可以看到上、下物體間刷毛形變的方向相反.由此學(xué)生可以推想得出上、下物體所受靜摩擦力的情況.這樣的實(shí)驗(yàn)化抽象為形象，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力.

3.2 重視培養(yǎng)學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)的技能

確保物理實(shí)驗(yàn)效果的根本是實(shí)驗(yàn)技能.在教學(xué)中，教師要注重培養(yǎng)學(xué)生以下幾個(gè)方面的實(shí)驗(yàn)技能： 一要了解和掌握基本實(shí)驗(yàn)儀器的結(jié)構(gòu)原理及其使用方法， 能夠正確地使用儀器進(jìn)行一系列觀察、測(cè)量和讀數(shù)活動(dòng)；二要懂得教材中相關(guān)實(shí)驗(yàn)的有關(guān)原理和實(shí)驗(yàn)方法；三要能夠詳細(xì)正確地記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，而且能夠正確地進(jìn)行運(yùn)算和分析，并形成正確的結(jié)論；四要懂得了解誤差概念，并且學(xué)會(huì)初步的誤差計(jì)算和分析方法；五要會(huì)撰寫(xiě)一般的實(shí)驗(yàn)報(bào)告.教師在物理實(shí)驗(yàn)中，要針對(duì)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)，并且選擇適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)步驟和方法，還要鼓勵(lì)學(xué)生暢所欲言提出自己的意見(jiàn)和建議.

3.3 運(yùn)用多媒體提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果

物理教師要充分運(yùn)用多媒體教學(xué)手段來(lái)演示實(shí)驗(yàn).其不僅可以增強(qiáng)對(duì)學(xué)生視覺(jué)上的沖擊力， 增加課堂的趣味性和對(duì)學(xué)生的吸引力，而且可以把各種物理現(xiàn)象都客觀地表現(xiàn)出來(lái)，把物體的整個(gè)運(yùn)動(dòng)和變化的全過(guò)程全部展示， 為學(xué)生提供大量而且豐富的感性材料，徹底突破傳統(tǒng)教學(xué)手段在時(shí)間、空間上的限制，取得良好的教學(xué)效果.教師可以用計(jì)算機(jī)給學(xué)生展現(xiàn)宏觀或者微觀世界， 生動(dòng)形象地模擬行星運(yùn)動(dòng)、布朗運(yùn)動(dòng)等.有些演示實(shí)驗(yàn)，對(duì)于其最后的結(jié)果我們很容易看到，卻很難看到其形成結(jié)果的原理，用計(jì)算機(jī)就可以顯示實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程.例如， 在教學(xué)顯微鏡原理時(shí)， 教師可以用計(jì)算機(jī)顯示出光線折射的整個(gè)過(guò)程和最后的結(jié)果，條理非常清晰.此外，用計(jì)算機(jī)還可以擴(kuò)大演示實(shí)驗(yàn)的內(nèi)涵和外延， 把演示實(shí)驗(yàn)的原理在現(xiàn)代技術(shù)中的應(yīng)用展現(xiàn)出來(lái)，讓學(xué)生初步接觸一些物理知識(shí)的前沿問(wèn)題，這對(duì)于拓展學(xué)生視野，豐富他們的知識(shí)具有重要的意義.

總之，在物理課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，“將實(shí)驗(yàn)與科學(xué)探究有效地結(jié)合起來(lái)”成為了新課標(biāo)下主旋律.物理教師應(yīng)將傳統(tǒng)的菜單式實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變?yōu)樘骄渴綄?shí)驗(yàn)， 根據(jù)教材要求， 選擇適合探究的實(shí)驗(yàn)，并對(duì)探究過(guò)程進(jìn)行科學(xué)合理的規(guī)劃，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識(shí)、實(shí)踐能力和科學(xué)素養(yǎng).