浅谈新课程背景下的物理实验教学

陈世滋

《普通高中物理课程标准》把“科学探究及物理实验能力要求”、“共同必修模块”、“选修模块”并列，表明了科学探究和物理实验在高中物理教学中的重要地位。《标准》对物理实验和科学探究一并提出能力要求，明确了物理实验和科学探究的关系。物理实验和科学探究一样，它不仅是物理教学中的重要内容和学习方式，而且是物理教学中的教学目标。在提出科学探究的能力要求时，实际上包括了对物理实验的能力要求。下面就高中新课程实施几年来的实验教学谈几点看法。

一、明确《课程标准》对实验教学的要求

实施新课程以前，《教学大纲》对实验要求是很明确的，必做还是选做，演示还是分组都有明确的规定，而《课程标准》则没有具体的要求。但是，没有具体的要求并不是弱化实验要求，《课程标准》用不同的行为动词给出了明确的对实验的不同要求。比如：用“测量、测定、操作、会、能、制作、设计”等行为动词表示对独立操作的不同层次要求。用“观察、实验、探究”等行为动词表示对实验经历的不同层次要求。《大纲》中的选做实验，是指选学内容中的相关实验；而《课程标准》则是在必学的内容中设置许多选做的实验。《课程标准》中的必做实验是国家对高中教育的最低要求，是实验教学要求的下限，实际教学中应尽量往上靠，在完成必做实验基础上，尽量多完成选做实验。对于课标中未明确规定是分组实验还是演示实验，应尽量安排分组实验。《课程标准》对实验的弹性要求，有利于不同地区根据地方条件灵活地把握。《课程标准》对实验过程的要求更加明确，总体要求并不比《教学大纲》低，象“物理实验结果进行预测”、“尝试选择实验方法及所需要的装置与器材”，以及收集与处理数据等方面，对某些能力的要求比原《大纲》还更高一些。

旧教材中的实验都给出了统一的器材，并有明确的操作步骤，而《课程标准》下的教材并没有规定用什么样的器材来完成实验，更谈不上具体的操作步骤。这主要是为了适应各地区的不同条件，有条件的地区可以用高级的器材做实验，比如用DIs数据采集系统进行定量研究，没有条件的地区想办法用低成本的自制仪器同样也可以完成实验，同时也给不同的学校和老师更大的自主性和选择性，能更好地展示师、生的创造力，充分体现了新课程背景下，教师应该要用教材而不是教教材。

二、实验教学过程中应重视培养学生的实验技能

要培养学生的实验操作技能，首先应着力培养学生使用基本仪器的技能，学会规范操作。学生对基本仪器的正确操作是很好地完成实验的前提，培养学生的操作技能可以从引导学生学会正确使用基本仪器人手，将操作技能的培养渗透在日常的物理教学中。教师在教学中应当重视引导学生掌握正确的操作方法，并让学生模仿体验。在教学过程要重视关注学生的操作细节，发现问题及时给予点拔、纠正。技能的掌握不是靠做几道习题就能实现的，而应当靠一定数量的动手操作才能熟练掌握。不仅在实验课中教师应有计划、有目的让学生自己动手组装、调试器材，排除一些简单的故障，平时也应多创造机会让学生反复体验，不断感悟，才能使学生像工人那样有熟练的操作技能。例如。教师在下班辅导时，可以经常随身携带诸如游标卡尺和螺旋测微器这样的小器材，为学生提供更多的体验机会。

三、重视演示实验，培养学生学习兴趣，激发求知欲

“百闻不如一见”，演示实验是物理教学的重要手段，也是物理课堂教学的有机组成部分。德国物理教育界流传着这样一种说法：“没有演示实验的课，不算是一堂成功的课”，德国的物理教师除了极少数纯理论课没有演示实验外，一般每堂课要做2，3个实验。美国物理教师也很重视演示实验，他们每一节课至少要做一个演示实验，而且这些实验都是他们自己设计，所用器材都是他们自己动手制作的。教师在课堂上通过演示实验，重现前人已经发现了的物理现象，让学生身临其境，耳闻目睹，亲自获得具体的直接经验，得到清晰的感性认识，学生在教师的启发引导下，经过分析和推理、归纳和概括，上升到理性认识，形成物理概念，导出物理规律。所以，演示实验能形象直观、生动有趣地为学生提供感性认识。使学生更好地理解和掌握物理概念和规律，同时培养学生的观察能力、分析综合能力及逻辑思维能力，还为学生实验的正确操作起着示范的作用。作为一名物理教师，应该尽一切可能，在课堂上为学生展现出丰富多采的物理现象和活生生的物理情景，教师不仅要用好课程标准上规定的实验，甚至教材上的一段话、一幅插图、一道习题也可以将它搬上“讲台”，进行演示。通过趣味新奇的物理实验演示，激发学生的好奇心理，从而培养他们的学习兴趣，激发求知欲。例如在讲授平抛运动之前，先演示“枪打落猴”的实验，就能在活跃的气氛中引入新课，打开学生思路，收到良好的教学效果。

四、变“测量”型、“验证”型实验为探究性实验。培养学生的创新能力

课程标准指出：通过科学探究，使学生经历基本的科学探究过程，学习科学探究方法，发展初步的科学探究能力，形成尊重事实、探索真理的科学态度。学生在科学探究活动中，通过经历与科学IT作者进行科学探究时的相似过程，学习物理知识与技能，体验科学探究的乐趣，学习科学家的科学探究方法，领悟科学的思想和精神。测量型和验证型实验对于训练学生掌握基本仪器的操作，学会对物质的某些特性和某些物理量的测定方法，以及验证所学物理规律的正确性起着很好的作用，但有关探索性、设计性方面则涉及太少，这又不利于学生通过实验观测来模仿前辈科学家的发现过程，不利于培养学生的创新能力，因此在实验教学中，教师可以不拘泥于教材的安排，进行一些创新设计，将一些“测量”型、“验证”型实验改为探究性实验。通过创设条件，使学生充分地动脑、动手、动口，发挥学生学习的主动性，从而激发学生的创造性思维，在潜移默化培养中学生的创新能力。例如，在验证机械能守恒定律的实验中，学生完成规定的实验要求后教师可以启发学生思考：你利用现有装置还能完成哪些试验?在电学分组实验中，在掌握实验原理的基础上，允许学生用不同的器材、不同的实验步骤进行操作实验，可以极大地提高学生学习物理的兴趣，发展学生的个性，活跃学生的创新思维。在实验中学生需要在各种因素中取舍，对所得的信息进行筛选，这就要求学生在追求既定目标的过程中应变、思考和探索，使学生的分析、抽象、综合、表达的能力都得到训练和发挥。教师还可以不失时机地对学生中的标新立异的方法给予肯定、支持和帮助，鼓励学生大胆地猜想和独立地思考，并通过实验否定错误的假设或修正不完善的猜想，从而使学生解决问题的勇气、信心、毅力、科学的批判精神和创造力得到有效的培养。这样既可以激发学生的学习兴趣，使学生掌握必要的物理知识和技能，又能培养学生严谨的科学态度和探究精神，从而有效地提高学生的科学素质。

五、开放实验室，给学生创造更多的动手机会

由于个体存在差异，在课堂上不可能每个学生都能按时完成实验任务，开放实验室可以给他们提供完成课堂实验的机会。又由于人的个性差异，有些学生往往不满足于课堂上或书本上所看到或接触到的实验。他们往往表现出较强的动手欲望，学生大脑里一旦有了好的想法与设计时，能及时的通过实验来验证，就能激发学生的创造热情。将部分实验室向学生全天开放，让学生去熟悉、接触和选择各种仪器和设备，进行科学探究，既可以给动手能力强的学生施展身手的机会，又可以为动手能力较差的同学提供锻炼自己，提高实验能力的便利。

六、用身边器材做实验，打破科学实验的神秘感

学生实验不能总是停留在实验室里，不能总是依赖实验室的器材。提倡用身边常见的生活器具来做物理实验，即使在物理实验装备比较齐全的情况下，仍然提倡这样做。因为这样可以增强学生把物理知识与生活实践相联系的意识。可以增进学生对科学的亲近感。例如，利用一次性塑料杯可以做十几个实验，如光的折射、大气压强、制造凸透镜等。教师应指导学生利用身边的物品自己动手探究，生活处处有实验，破破烂烂些仪器。这样可以将实验室“搬出”学校，将仪器“搬回”家中，让学生摆脱课本、实验室和器材的限制，真正做到实验教学的“改革开放”，将课堂向生活延伸，将科学知识与社会、生活相联系，体现“从生活走向物理，从物理走向社会”的新课程理念，培养学生的创新精神和实践能力。

七、充分发挥教材中“迷你实验室”在教学中的作用

在物理教学过程中，有不少教师认为教材中的“迷你实验室”是课外知识，与考试无关，因此常被视为可有可无，或被弃之不理。然而这些小实验却往往具有取材容易、贴近生活、直观明了、便于操作的特点，不仅能加深学生对所学知识的理解，而且可以大大丰富感性认识，深化与活化已掌握的物理知识，使课堂教学得到不断的补充和延伸，帮助学生突破难点，消除对知识的模糊认识，开阔视野，丰富知识，培养学生对科学技术的兴趣。它对开发学生的智力和培养学生能力都起着重要的作用。

实验不仅是传授知识的一种手段，更是创造性的教学活动，实验教学与物理知识内容的掌握和创新能力的提高是相辅相成的。只有通过扎实有效的实验教学，才能使学生在获取物理知识的同时：潜移默化地提高探究能力，培养创新精神，形成良好的科学素养。

参考文献：

[1]廖伯琴，高中物理课程标准解读[M]，武汉：湖北教育出版社，2004