新课程背景下的高中物理实验开放性教学初探

谢进

（江苏省石庄高级中学，江苏 如皋 226531）

新课程背景下的高中物理实验开放性教学初探

谢进

（江苏省石庄高级中学，江苏 如皋 226531）

本文结合近年来的物理试验教学实践，结合课改要求，注重学生在实验中的探究和体验过程，通过实验操作提升学生的操作技能，培养学生对未知问题的探究能力和思考方式，这种新的教学方式取得了良好的效果。

试验；创新；培养

物理是一门以实验为基础的自然科学，是实践与理论相结合的学科，物理教学离不开实验。随着教学改革的不断深化，现行高考不仅要求学生必须具备一定的实验基础知识还要求具备实验操作和创新能力，这就要求物理实验教学，不能再拘泥于照本宣科的传统模式，更何况通过物理实验还能够提高学生对物理的学习兴趣和注意力，培养科学的思维方式。这也要求我们教者解放思想、拓宽思维。笔者在近三年的实验教学实践中大胆创新，并取得了良好效果，下面就从几个方面谈谈本人的这些做法，以期抛砖引玉。

一、实验设计遵循原则，而不拘泥于形式

以往的做法是：高考要考什么，教师就教什么，学生也就跟着学什么，高考俨然成为高中教学的指挥棒。但是物理新课程对中学物理实验教学有了明确的定位，中学生做实验的目的不纯粹为了“巩固物理概念和规律，练习实验操作方法”，而是为了“经历探究过程，体会科学方法，树立实事求是价值观”，同时也是为了使学生“更加热爱科学，体验科学工作的乐趣”。现行的高考模式已变得灵活多样，因此这就要求我们教师在实验教学时顺应课改要求，注重实验中的探究和体验过程。如在人教版第一册第四章第二节实验：探究加速度与力和质量间关系中，教材本身也提供了两种备选案例：一种用于定性分析，另一种用于定量研究。对于参考案例一，我们在实验实际操作中发现效果并不理想，产生了较大的偏差，未能得到“理想中的比例关系”，经过同学们的一番讨论分析，归纳出了其中的主要原因如下：①小车与木板表面有摩擦；②小车所拖线及滑轮有摩擦；③松开铁夹时（代替原实验中的按下黑板擦），两小车并未能立即停下，而是逐渐减速直至停下。如何解决这些问题呢？同学们又是经过了一番激烈的讨论，得出了相对一致的方案罗列如下：①参考案例采用平衡摩擦的方法解决小车与木板间的摩擦。②采用气垫导轨和数字计时器。方法很好，但仪器为准备，而且时间有限，暂不采纳。但提供了辅助器材——数码相机（拿出来展示予以暗示）。果然有同学提出了新方案。③铁夹按细线只是为了让小车不掉出木板和碰撞定滑轮。而数据通过数码相机的连拍功能取得，相当于频闪照相。再在小车上按上指针，在指针经过位置固定上与木板平行的标尺，拍照时可连同标尺一并拍下。此方案一出同学们都觉得不错，接下来就是付诸实施。安装仪器，相机采用三脚架固定。相机连拍是每秒10张。当将“频闪照片”在屏幕上放大读数后，发现数据跟“理想”值十分贴近，这时教室里爆发出一阵欢呼，同学们一个个都充满着成就感。

二、实验操作注重体验和操作技能的培养

新课程标准的理念是“从生活走向物理，从物理走向社会。”我们在以往的实验教学中感触颇深的是对于游标卡尺、螺旋测微器、多用点表的使用、读数的问题，这些是同学们最头疼的问题，特别是长度测量的读数，模型拿到教室里展示、再采用视频动画模拟、课堂上也发给同学们每组一个自己读数体会，可是还有不少学生感觉一头雾水。通过对仪器的拆解消除了学生对这些仪器的神秘感，加深了对这些仪器原理的理解，还能从“把玩”的过程中发现不少课本上没有的心得。如：①无法回零的游标卡尺、螺旋测微器可采取二次读数求差的方法得到准确值。②20分度、50分度游标卡尺快速读数的技巧。③多用电表使用旧电池对测电阻带来的偏差情况。④多用电表使用和读数的注意点，以及不当使用可能会带来的影响。⑤多用电表电阻档无法归零的应对策略。通过将这些使用心得由每组小组长统计汇总交由课代表，然后由课代表将这些使用技巧心得归类梳理成条目并张贴到教室公告栏，来供大家共享。

三、通过实验培养对未知问题的探究能力

经过半个月的摸索，大部分学生对这三种仪器的使用已经相当的娴熟。可是问题也随之而来，借到班上的仪器损坏严重（主要是多用电表）。于是我们接下来利用班上动手能力较强的同学利用周末时间帮忙修复损坏的仪器。这之前我们也做足了准备工作，为他们准备好了可能会需要置换的整流二极管、凋零电阻、电容、表笔。在动手前先做了“岗前培训”，将可能出现的故障进行了分类：一类是机械故障，如表针卡壳、表针弯曲、换挡开关接触不良等；另一类是电路故障，如保险丝断、整流二极管烧坏、保护电阻坏等，并针对每一种可能出现的故障检测修复措施，这样让他们在动手时做到心中有数。经过学生的一阵忙碌，除个别多用电表因“疑难杂症”难以修复外，其余的都又“焕然一新”了。

四、数据处理误差分析，思路开阔方式多样

实验题在每年高考中总是得分率较低的试题，特别是实验的误差分析，这就要求我们在平时要将实验原理讲通、讲透。如在测定电源电动势和内电阻实验中两种测量误差的分析可以从这样几方面考虑：本实验的数据处理最常用的分析方法是图像法，我们可在原U-I图像上（如图1），画出测量的线与真实的图线进行对比，通过图像我们不难看出接a时，图线关系如图2所示，由图可知：E测=E真，r测＞r真；开关接b时，图线关系如图3所示，由图可知：E测＜E真，r测＜r真。

图1

图2

图3

此外，我们还可从内外接法这个角度来考虑（这种电路教师在教学中称为内外接的说法不一，笔者在此将电源视为待测电阻（要测内电阻）。则接a时电路为内接法，由于未考虑电流表的影响，实际测的是RA与内阻串联总电阻。r测=r+RAφr，由此式可知r越大偏差越小；第二种电路（外接法如图中接b）由于未考虑电压表的影响实际测的是r与RV并联，总电阻即由此式可知r越小偏差越小。这样思考正好符合前面伏安法测电阻“内大大，外小小”的规律，既便于学生理解，又方便了学生记忆。

近年的高考越来越注重学生能力的考查，考试说明就提出了五种能力的考查，其中最后的一条就是有关实验与探究能力的考查，其实这也是能力要求最高的考查。往往实验题成为不少考生失分的重灾区，这也源于在平时的教学中渗透不够，城市的学生相对动手能力较弱，而农村硬件设施跟不上，动手机会又少。但是若我们能够善于利用身边的物品，巧妙构思，将生活实验引入课堂，多实验、常实验，通过“开放性实验”教学，使学生获得了亲自参与研究探索的体验，培养了学生在学习过程中发现问题、提出问题、解决问题的能力，也有利于培养学生在学习前人经验的同时，勇于突破和创新的意识和能力。

G632.0

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1674-9324（2014）29-0253-02