林繼木

摘要：高中物理新課改教材的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)顯著，明顯加強(qiáng)了高中物理實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)要求及內(nèi)容，許多高中物理老師也更加重視物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，針對(duì)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)做了許多努力及改進(jìn)。但是物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)依然存在教學(xué)效率低的情況。針對(duì)這一現(xiàn)象，研究討論高中實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題及對(duì)策。

關(guān)鍵字：物理學(xué)生實(shí)驗(yàn)；分組實(shí)驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析和處理；教學(xué)效率

中圖分類(lèi)號(hào)：G633.7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1672-1578（2016）04-0027-01

物理實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)的基礎(chǔ)。物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)，物理概念及物理理論的建立都必須以物理實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)。在物理教學(xué)中，物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)十分重要，課堂上的演示實(shí)驗(yàn)重要，在實(shí)驗(yàn)室中的學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)同樣十分重要。物理學(xué)生實(shí)驗(yàn)是物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要陣地。它對(duì)學(xué)生的物理概念的形成，知識(shí)網(wǎng)絡(luò)的建立，以及動(dòng)手能力，思維能力的 發(fā)展具有重大意義。課本中安排的學(xué)生實(shí)驗(yàn)比較簡(jiǎn)單，說(shuō)不上推動(dòng)了物理學(xué)的發(fā)展。但是，我們的各類(lèi)學(xué)生實(shí)驗(yàn)，已經(jīng)包括了科學(xué)實(shí)驗(yàn)的大多數(shù)要素，蘊(yùn)含了物理的方法，觀念和思想。引導(dǎo)學(xué)生做好學(xué)生實(shí)驗(yàn)，不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，思維能力，動(dòng)手操作能力，分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，還可以使學(xué)生體驗(yàn)并領(lǐng)悟到科學(xué)方法，樹(shù)立科學(xué)的價(jià)值觀，提高科學(xué)素養(yǎng)。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中會(huì)接觸到新鮮的器材，看到 新奇的現(xiàn)象。他們由這些現(xiàn)象做出自己的猜想。學(xué)生經(jīng)過(guò)一番巧妙的設(shè)計(jì)，謹(jǐn)慎的操作，詳盡的計(jì)算與分析之后，得到的結(jié)果證實(shí)了當(dāng)初的猜想，他們將從這個(gè)過(guò)程中體會(huì)到做物理實(shí)驗(yàn)的成就感和幸福感。這可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)物理興趣。做好物理學(xué)生實(shí)驗(yàn)的教學(xué)，對(duì)教師的教學(xué)和學(xué)生的物理教學(xué)具有重要意思。

然而，物理學(xué)生實(shí)驗(yàn)課的效果好嗎？效率高嗎？筆者從教學(xué)經(jīng)歷中發(fā)現(xiàn)，物理學(xué)生實(shí)驗(yàn)課的效果并不理想。因此，在有限的時(shí)間內(nèi)，提升物理學(xué)生實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果，是實(shí)驗(yàn)教學(xué)中值得探討的重要問(wèn)題。

《新課標(biāo)》明確指出，物理課程改革的重點(diǎn)是以提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)為主旨，又指出，自主性學(xué)習(xí)是科學(xué)探究的重要特征，教師要幫助學(xué)生盡快步入自主性探究的軌道?？梢宰寣W(xué)生獨(dú)立地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備，自擬實(shí)驗(yàn)步驟，搞清實(shí)驗(yàn)原理；獨(dú)立操作實(shí)驗(yàn)儀器，完成實(shí)驗(yàn)觀察任務(wù)；獨(dú)立處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；獨(dú)立分析推證實(shí)驗(yàn)結(jié)果；獨(dú)立想辦法解決實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的各種問(wèn)題。要達(dá)到《新課標(biāo)》物理學(xué)生實(shí)驗(yàn)的教學(xué)功能顯得更加重要。如何提升高中物理實(shí)驗(yàn)課教學(xué)效率的幾點(diǎn)措施如下：

1.探究物理的實(shí)驗(yàn)過(guò)程

物理的實(shí)驗(yàn)過(guò)程實(shí)際就是在實(shí)驗(yàn)前老師不對(duì)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程及注意事項(xiàng)做講解，由學(xué)生獨(dú)立自主的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，獨(dú)立思考提出的假設(shè)性問(wèn)題、觀察的細(xì)節(jié)方面等。這樣做可發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的興趣，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中由"被動(dòng)"變?yōu)?主動(dòng)"，擺脫老師為考試而教學(xué)的傳統(tǒng)教學(xué)模式，真正提高學(xué)習(xí)效率，提高學(xué)生的實(shí)踐能力和培養(yǎng)創(chuàng)新精神。

2.高中物理實(shí)驗(yàn)與一般"常識(shí)"存在較大差異，學(xué)生對(duì)這些意想不到的情形也具有強(qiáng)烈的認(rèn)知性和趣味性

如學(xué)習(xí)電阻方面的知識(shí)時(shí)，同一大電阻采用外接法和內(nèi)接法進(jìn)行測(cè)量，按照"常識(shí)"來(lái)說(shuō)測(cè)量同一電阻的值結(jié)果應(yīng)該相同，但電阻在采用兩種不同的內(nèi)外接法進(jìn)行測(cè)量時(shí)，兩次測(cè)量結(jié)果相差甚遠(yuǎn)。部分學(xué)生誤認(rèn)為是電阻問(wèn)題，變換小電阻再次進(jìn)行測(cè)量后結(jié)果也同樣存在巨大差異。這時(shí)候?qū)W生就會(huì)產(chǎn)生疑惑，不理解為什么同一電阻的阻值不是固定的？這種巨大的差異激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，更深層次的掌握內(nèi)接法和外接法。

3.部分物理老師害怕實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)生意外或在實(shí)驗(yàn)中因?qū)嶒?yàn)裝置產(chǎn)生的誤差和實(shí)際理論相悖的情況，怕給教學(xué)進(jìn)程造成影響，因此一般情況下老師不喜歡給學(xué)生演示實(shí)驗(yàn)其實(shí)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)意外未必是件壞事，同樣可作為實(shí)驗(yàn)的一部分進(jìn)行講解，以免學(xué)生再犯同樣的錯(cuò)誤。如在學(xué)習(xí)變壓器線圈兩邊的電壓與匝數(shù)的關(guān)系時(shí)，選擇不同的副線圈匝數(shù)有可能將大功率燈泡點(diǎn)亮而無(wú)法將小功率燈泡點(diǎn)亮，其原因是由于線圈的電阻。這些實(shí)驗(yàn)情況在現(xiàn)實(shí)生活中都會(huì)存在，老師應(yīng)該好好利用這些問(wèn)題激勵(lì)學(xué)生一起探究，解決實(shí)際問(wèn)題。物理實(shí)驗(yàn)中難免會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)誤差、偏差，這些是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中無(wú)法控制的。因此，在面對(duì)實(shí)驗(yàn)偏差時(shí)，應(yīng)該認(rèn)真嚴(yán)肅地對(duì)待問(wèn)題，采取正確的解決方案。

4.要想獲得精準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)就必須有精密的實(shí)驗(yàn)器材，精密的實(shí)驗(yàn)設(shè)備在整個(gè)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中具有十分重要的作用

根據(jù)新課改的要求，物理實(shí)驗(yàn)的數(shù)量及其內(nèi)容發(fā)生了很大的改動(dòng)。每次實(shí)驗(yàn)前，物理老師應(yīng)該仔細(xì)檢查物理實(shí)驗(yàn)所需設(shè)備，并對(duì)其不斷加以創(chuàng)新和改進(jìn)。新課改還指出，很多實(shí)驗(yàn)過(guò)程都是以實(shí)際生活為基礎(chǔ)，更容易吸引學(xué)生參與到實(shí)驗(yàn)中，探究實(shí)驗(yàn)過(guò)程。所以物理老師應(yīng)該重視且充分利用社會(huì)、生活中的教學(xué)資源，重視學(xué)生主體作用的發(fā)揮，使學(xué)生成為實(shí)驗(yàn)教學(xué)真正的開(kāi)發(fā)者和實(shí)施者。這樣可以提高學(xué)生科學(xué)探究的能力和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，對(duì)學(xué)生發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源具有重要意義。

5.利用多媒體技術(shù)提高物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率

利用數(shù)字化信息系統(tǒng)可以精確測(cè)量反作用力和作用力之間的關(guān)系，其反向、等大關(guān)系讓人看得一清二楚；利用攝像技術(shù)對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行錄像可以讓學(xué)生觀察到實(shí)驗(yàn)的瞬間現(xiàn)象，如礦泉水瓶里的水在完全失重的情況下不會(huì)流出的實(shí)驗(yàn)錄像，從而有效提高物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率，更有效的解決實(shí)驗(yàn)教學(xué)難點(diǎn)；利用攝像頭可放大可見(jiàn)度低的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，因?yàn)榭梢?jiàn)度低會(huì)給實(shí)驗(yàn)效果帶來(lái)嚴(yán)重影響，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或?qū)嶒?yàn)數(shù)據(jù)無(wú)法讓全部同學(xué)看見(jiàn)，利用攝像頭就可以很好的解決這個(gè)問(wèn)題。

6.及時(shí)評(píng)價(jià)，鞏固成果

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是對(duì)實(shí)驗(yàn)定量分析的依據(jù)，是探索、驗(yàn)證物理規(guī)律的第一手資料。在系統(tǒng)誤差一定的情況下，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理得恰當(dāng)與否，會(huì)直接影響偶然誤差的大小。學(xué)生記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是否合理，直接反映出學(xué)生實(shí)驗(yàn)課上的實(shí)驗(yàn)操作是否正確。而學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)的處理，歸納和升華，可以反映出學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，和知識(shí)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建情況。因此，學(xué)生實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)測(cè)量和分析十分重要。教師要對(duì)這部分內(nèi)容進(jìn)行嚴(yán)格地檢查，并且，要將檢查的結(jié)果及時(shí)反饋給學(xué)生。教師在課堂不僅要教會(huì)學(xué)生怎樣正確測(cè)量和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，而且還在將學(xué)生不合理的作法找出來(lái)，并給予否定。

例如，有的學(xué)生，在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，操作錯(cuò)誤，所得的數(shù)據(jù)無(wú)法得出正確操作實(shí)驗(yàn)而得到的結(jié)論，但是，這位學(xué)生卻通過(guò)拼湊修改數(shù)據(jù)得出了由正確操作實(shí)驗(yàn)而得到的結(jié)論。那么，教師要在課堂上把這種情況反饋給學(xué)生，并明確的告訴學(xué)生，這種作法是錯(cuò)誤的。正確的做法應(yīng)該是：由測(cè)得的真實(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。沒(méi)有得出預(yù)期的結(jié)論，應(yīng)當(dāng)分析實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)了哪些原理上和操作上的問(wèn)題。在評(píng)價(jià)學(xué)生的數(shù)據(jù)測(cè)量和處理時(shí)，端正學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的態(tài)度，引導(dǎo)學(xué)生在數(shù)據(jù)處理中，反思實(shí)驗(yàn)的原理和操作，可以讓學(xué)生深入理解實(shí)驗(yàn)，發(fā)展學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力，并可以養(yǎng)成良好的習(xí)慣，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

總而言之，實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)物理知識(shí)的基礎(chǔ)，老師應(yīng)該擺脫傳統(tǒng)的教學(xué)模式，采用開(kāi)放性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣及自信，培養(yǎng)學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)操作技能，發(fā)揮主觀能動(dòng)性，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中由"被動(dòng)"變?yōu)?主動(dòng)"，激發(fā)學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的求知欲望，提高物理實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)效率。