高中物理实验如何导学

沈惠清

实验是高中物理知识形成和发展的基础，实验课是高中物理重要的课型，也是最具探究味的物理课型，如何充分发挥学生在高中物理实验学习中的主观能动性，发展学生的思维呢？笔者认为还需要教师主导性作用的发挥，教师的主导性作用的发挥在于引，而不在于灌，本文就实验课如何导学结合实践谈几点笔者的看法，望能有助于教学实践.

一、导学案如何设计

有序的设计能够促进学生思维更好地发展，为了更好地导学，笔者认为要有导学案，导学案要有一定结构，不能是简单的知识或问题排列，笔者在实验导学案的设计上基本上都按照如图1所示的框架.

借助于导学案引导学生自主分析物理实验，摒弃传统的老师想讲实验，最后学生简单走个过程的灌输式实验教学.学生从实验的目的出发，从大脑中搜索原有知识和实验方法，从自己的知识和经验出发设计方案，接着按照自己的方案进行实验操作，当然这里面还涉及到实验方案是否可行，可行不可行做就知道，如果结果与实验目的偏离太远，说明自己的方案出现问题，可以猜想问题出现在哪里，带动思维的进一步发展，提高规律发现的主动性.本文重点从引导学生预习这个视角进行实验导学案作用的分析.

二、设疑式地导入，激发学生兴趣

兴趣是最好的老师！物理实验导学案的开始也要有能够吸引学生注意力的地方，把学生的心悬起来.

例如，“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验，笔者设计导学案时，设置真实的情境.初中都学习过伏安法测电阻，改变电压，通过电阻的电流也随之改变，但是电压与电流的比值不变，如果以电流I为纵轴，[JP2]以电压U为横轴，作出I-U图象为一条过原点倾斜直线.最近高二物理备课组教师在实验室用伏安法测灯泡的电压和电流时，最后用描点法得得到的小灯泡的I-U图象却是一条过原点的曲线，为什么是这样呢？请同学们解释这个现象.借助于这个情景制造认知冲突，激发学生想知道其中的原因，自然很想去了解，做这个实验用什么电路图？如何处理的？现象说明什么问题？等一系列问题.带着问题顺着导学案的内容进行预习，提高预习的效果.[JP]

三、引导学生预习的内容设置

从图1的实验导学案框架来看，有两个部分内容.

1.学习目标

每节课都应该有明确的学习目标，对于物理实验课亦不例外，设计导学案时，要借助于简练易懂的文字描述让学生知道这节课有哪些学习目标，确保探究活动有的放矢.

例如“测量电源电动势和内阻”实验，笔者设置如下4个学习目标.

①自主设计实验，分析并总结出测量电源电动势和内阻的实验室方法，熟悉量化测量的实验步骤.

②理解该实验的实验原理，从闭合电路欧姆定律出发，学会用公式法和图象法处理实验数据，并比较、总结出图象法的优越性.

③从误差分析得角度，了解教材中各个实验电路图在实验时的系统误差来源，分析不同电路图测量得出E和r与真实值的比较.

④仔细观察实验，真实记录并处理数据，养成良好的实验习惯，提升科学素养.

给学生体现出学习目标，在于让学生一开始就对实验有一个整体性认识，了解学习目标继而思考自己应该要怎样努力才能达到这样的目标.

2.引导学生读课本

提出学习目标后，如何实现呢？借助于具体的问题引导学生回归课本，带着问题，在解决具体问题的过程中实现原有知识的应用和新问题的生成.

还以“测量电源电动势和内阻”这个实验为例，笔者在引导学生读课本这个环节上设置了如下几个具体的导学情境.

思考题：如图2所示电路图，两节型号和牌子都相同的干电池：电池1和电池2，在实验中发现，当开关分别接1和接2时，小灯泡的亮度存在着明显的差异，开关接2时的亮度要比接1暗很多，请结合生活经验猜一猜，出现这种现象的可能原因有哪些？

这个问题学生有生活经验，很多的学生会认为电池1和电池2的电动势不同，电池2用久了，电动势明显减少了.

问题1：如何测电池的电动势？引导学生想到用电压表直接接电源两端去测量，很多学生跃跃欲试，想去证明自己想法.这个时候可以提供电压表让学生自己去尝试，尝试的结果，电池1和电池2的电动势差不多都是1.5V，电池2电动势稍微小点，但不是明显小.这样一来，学生的疑问自然生成.

问题2：如果不是电动势差异明显，又是什么原因导致了灯泡亮度明显的差异呢？

学生在思考这个问题时，很自然地用到了闭合电路欧姆定律，经过思考肯定是电路中的电阻不同，由于是同一个灯泡，所以是2个电池的内阻存在着明显的差异.

问题3：如何测量电源的电动势及内阻？教材中给了哪几种方法？

引导学生带着这个问题阅读课本.当然学生的自主阅读肯定是有问题的，这恰是进一步交流的重要材料.在教材自主学习的引导上要注意条理性.

根据教材中的几种做法，设置导学案如下（以教材中的方案一为例，方案二、方案三的导学案设计基本一样略）：

[HT6][JB（{]1.方案一中用到的实验器材有：.

2.除电源、电键外，方案一中所选器材都起到了怎样的作用？

3.列出方程并求解方程：

解得：[CD#5][JB）][HT]

为了鼓励学优生自主创新，还设置了留白项.

问题4：除了教材中的3种方案，你还能想到哪些实验方案，并画出电路图？

设计导学案的主要目的，是让同学通过对课本上所给出方案分析，了解实验中所要用到的实验器材，了解各实验器材在实验中起到的重要作用，从而，对自己所设计的实验方案有所反思和改进.实践中笔者和学生交流后发现，相当大一部分学生能够自主比较三种方案，发现三种方案所用实验器材虽然不同而实质是一样的.