秦雷

[摘要]物理實驗對物理學的重要性不言而喻，對開發(fā)學生的物理思維能力，培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性以及動手能力有著重要作用。無論是學生還是教師，對物理實驗都應當引起高度的重視。通過實驗教學可以培養(yǎng)學生觀察物理實驗現(xiàn)象和分析物理問題的能力，掌握用實驗來探究物理規(guī)律的基本方法，提高思維能力和動手實驗能力，加深對物理概念和規(guī)律的理解。分析物理實驗教學存在的問題，才能更好地研究應當采取的策略，從而有效開展物理教學。

[關鍵詞]物理實驗；實驗教學；探究；創(chuàng)新

物理學是一門以觀察、實驗為基礎的科學，實驗是物理教學的基礎。物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和物理理論的建立都是以實驗為基礎的。實驗教學是高中物理教學的薄弱環(huán)節(jié)，結合教學的實踐，談談在傳統(tǒng)的實驗教學中存在的問題和解決策略。

一、物理實驗教學中存在的問題

1.沒有充分發(fā)揮實驗報告的作用

實驗是否成功，從某種程度取決于實驗報告的質(zhì)量。缺少實驗報告這一環(huán)節(jié)，嚴格地說不能算是一個完整的實驗過程。對于物理實驗學生普遍感到枯燥乏味，在每次實驗之前沒有預習，沒有制定切實可行的實驗方案。他們很少思考要從實驗中掌握什么、獲得什么、提高自己什么樣的能力和素質(zhì)，也很少從實驗的角度去思考物理問題。不少學生僅把上實驗課當成是看熱鬧、做游戲，實驗充滿盲目性，實驗效果差。

在實驗過程中，教師應通過指導學生做實驗報告，讓學生正確理解原理，仔細記錄數(shù)據(jù)，準確歸納結論。實驗報告中可以不限定實驗方法，不限制實驗手段，由學生按照自己的想法去實驗，自行設計實驗報告完成數(shù)據(jù)記錄并得出結論。也可要求學生把在實驗過程中出現(xiàn)的困惑，或感興趣的問題，甚至不成熟的觀點在報告中總結出來。

2.實驗教學沒有突出學生的主體地位

在傳統(tǒng)的實驗教學中，存在一個很大的缺陷，就是學生不會提出問題。其中一個重要的原因就是讓學生自己觀察并提出問題的活動太少了，大多數(shù)的學生活動都是現(xiàn)成的。分組實驗時教師往往是先按照實驗步驟一步步演示給學生看，然后學生依葫蘆畫瓢，把老師做的模仿一通，造成一種老師在臺上唱獨角戲、學生當觀眾、做配角的情況出現(xiàn)。

在做完《驗證機械能守恒定律》實驗后，我問一個學生，“做這個實驗的目的是什么？”他愣了一會說：“不知道?！蔽沂趾闷娴亟又鴨枺骸澳敲茨銥槭裁催@樣做？”他回答說：“因為老師這樣做?！边@件事情對我的觸動很大。的確，如果教師對實驗限制過嚴，對學生的實驗活動放心不下，干預過多，結果必然會使學生產(chǎn)生依賴心理，學生缺少“參與”意識，實驗效果可想而知。

實驗教學應以學生為中心，讓他們主動探究、獨立思考，自己操作，真正成為實驗的實施者。在實驗教學中對學生力所能及的方面，教師不應包辦代替，只是在學生無能為力的時候，及時點撥、引導，鼓勵學生有不同的見解，有不同的實驗方案。只要能達到實驗目的，就要充分肯定。學生有設計思路上的錯誤，教師也不要隨意否定，以免挫傷學生的主動性和積極性。只有這樣才能充分發(fā)揮學生的主體作用，才能培養(yǎng)學生的創(chuàng)造精神和動手能力。

3.實驗教學中探究性實驗比例少

教材中的驗證性實驗和測量性實驗居多，相對而言探究性實驗比例偏低。探究性實驗是由學生自己設計實驗方案并獨立運用實驗去探求知識或獲取必要的感性知識，從而自己總結得出結論的過程。它可以讓學生在實際操作中形成良好的觀察能力和思維能力。在教學中，只要條件許可，可以多給學生實驗的機會，特別是增加探究性的實驗。如《驗證力的平行四邊形定則》的實驗，要求學生根據(jù)已有的結論按照既定步驟去實驗，學生必然失去對實驗的興趣。而把這一實驗改成探究性實驗，讓學生在未知分力與合力之間矢量關系的前提下，自己設計方案，自己動手進行實驗，然后通過作圖得出結論。這樣學生對力的平行四邊形定則的理解就要比前者深刻得多，顯然探究性實驗更能提高學生的思維能力和實驗操作能力。通過這樣自由度大、自主力強的實驗，學生能學到許多知識，又能培養(yǎng)學生的觀察力、動手能力和思維能力，更以其趣味性和探索性在培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神方面發(fā)揮其獨特的功能和作用。

二、物理實驗教學中應采取的策略

1.適當開設課題型實驗

開設課題型物理實驗，改革傳統(tǒng)的物理實驗模式，是適應素質(zhì)教育和創(chuàng)新教育的要求，是物理實驗教學改革的趨勢。傳統(tǒng)的實驗教學害怕學生在實驗中走彎路，犯錯誤，在實驗中制定了許多條條框框，要求學生按部就班地實驗，封殺了學生創(chuàng)新求變和思維拓展的空間。加上缺乏時代氣息，與現(xiàn)實生活嚴重脫節(jié)，學生自然缺少實驗的欲望。我把中學物理的部分實驗或課后思考改進成實驗課題，使之與學生的生活實際緊密聯(lián)系。如“測量樓層的高度”“研究變速自行車是如何實現(xiàn)變速的”等，學生對這些課題十分感興趣，大大激發(fā)了他們動手實踐的熱情。課題型實驗打破了實驗依賴教材的傳統(tǒng)，不再約束于課堂，不再局限于課本，由學生自己選擇實驗地點和器材，確定具體實驗方案。充分發(fā)揮學生的主觀能動性，給學生提供一個完成實驗觀察、討論、探索、歸納總結的自主學習的環(huán)境與機會。

2.適時地對學生進行挫折教育

實驗教學中，會由于各種主客觀因素的影響使實驗達不到預期的目的，造成實驗失敗。讓學生學會坦然面對失敗，勇敢正視挫折，才能培養(yǎng)學生克服困難的精神。對學生進行挫折教育，使德育滲透于實驗教學，這是實驗教學的一個重要內(nèi)容。如在“測定金屬的電阻率”實驗當中，由于設計的實驗方案不合理、電路組裝錯誤、螺旋測微器的讀數(shù)不準等原因，造成有些同學實驗不成功。看到同學們灰心喪氣，這時有意識地通過講述物理學史，讓學生認識到科學成就的取得都不是一帆風順的，人類對自然規(guī)律的認識是一個曲折漫長的過程。如法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應現(xiàn)象用了10年，做了幾百次實驗。對力與運動關系的認識從亞里士多德到伽俐略，經(jīng)歷了一千多年。學生從中領悟到在科學探索的過程中只有具有堅定意志和百折不撓精神的人才能有所成就。因此在實驗過程中，鼓勵學生大膽地嘗試，“勇于”失敗，失敗后的成功給人的啟示更深刻，收獲更豐富。學生在實驗過程中有時不可能一步到位，需要反復修正，這些過程本身能很好地鍛煉學生的實驗能力，使他們的發(fā)散思維得到充分發(fā)展。只要學會不斷從實驗原理和實驗操作等方面存在的問題去分析，學生就能自己查找失敗的根源，排除故障，直至最后順利完成實驗，從而使學生的心理素質(zhì)得以強化和提高。

3.引導學生正確對待實驗存在的誤差

學生往往存在這樣的認識誤區(qū)，誤差就等于錯誤。如在做“測定勻變速直線運動的加速度”這個實驗中，本來在實驗中他們打出的紙帶都非常清晰準確，但由于事先估計到處理數(shù)據(jù)的難度，我給學生做了一個示范，在數(shù)據(jù)處理后的附頁上我這樣寫道：“事實上實驗中并不可能得到如此設計完好的紙帶，ΔS往往不等，但這并不成為否定實驗的理由。”然而學生對此視而不見，為了與那條杜撰出來的紙帶上的數(shù)據(jù)吻合，東拼西湊，全班大多數(shù)同學的答案如出一轍，他們?yōu)榱恕疤摶谩钡木_，而失去了物理學賴以生存的真實。求同思維如此根深蒂固，以致湮滅了創(chuàng)新和立異的火花。針對這一問題，我教育學生，有誤差是正常的，一絲不差反而不正常。實驗中由于偶然和系統(tǒng)的誤差，結果都不會太精確，越能合理表現(xiàn)適度的誤差，反而越能說明實驗的真實性。要真正減少誤差，必須從產(chǎn)生誤差的原因上去分析，從方法儀器上去改進，而不能依靠胡編亂湊等脫離事實的做法。

在新課程的理念下，激發(fā)學生探究物理規(guī)律的熱情，培養(yǎng)學生動手實驗的興趣，增強學生的創(chuàng)新思維能力，全面提高學生的綜合素質(zhì)，使物理實驗教學發(fā)揮出它應有的科學探究的功能及作用，最終培養(yǎng)出富有科學精神和實踐能力的開拓型人才。

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（責任編輯 史玉英）