例谈高中物理教学中的实验分类

江苏省南通市海安县李堡中学(226631)

柯厚红●



例谈高中物理教学中的实验分类

江苏省南通市海安县李堡中学(226631)

柯厚红●

物理学的发展源于人类对自然现象不断认识和概括的过程，其中物理实验作为物理学的固有组成发挥了举足轻重的作用，它不仅是人类认识规律的基本手段，更是科研探究的根基所在，实验还是理论正确性检验的唯一标准.实验同样也是高中物理教学的重要组成，为了帮助学生以最为直接的方式构建认知，高中物理以生活中的常见物品或实验室常见仪器，引导学生认识并理解物理概念和规律，实现着物理知识与方法的传承.

高中物理实验；物理现象；物理教学

高中物理教学中的实验一般被分为演示实验(教师操作为主)、分组实验(学生操作为主)两类形式.随着教育理念的革新，当前的教学倡导学生在师生对话和互动中推进认知的构建，现在又催生出形式更为灵活，师生协同操作的随堂实验.

一、演示实验

所谓演示实验，即为了将物理现象展示出来，凸显相关过程的发生和发展，由教师向学生进行示范性、表演性的实验操作.在实验的演示过程中，教师要有意识地定格自己的操作，辅以语言讲解和提醒，引导学生关注操作要点和实验现象，以启发学生进行方法总结和实验细节观察，从而让学生对整个物理过程形成清晰明了的认识.这是物理教学过程中，教师引导学生理解概念、构建规律的常用做法，也是对学生的科学素养进行培养的基本手段之一.为了强化演示实验在操作规范性和现象直观性等方面的特点，教师可根据需要将实验放置于实物展台上进行处理，例如让学生学习多用电表的结构和读数方法，就可以将多用电表投影在屏幕上，让每个学生都能看清看懂.下面以三组实例说明演示实验在实际教学中的使用及用途.

1.适用于新课导入的实验演示.在进行新课教学之前，教师安排一些演示实验能激起学生的问题意识，从而提升学生的学习兴趣，激活学生的思维，激起他们的求知欲.例如，在引入“向心力”的概念教学时，教师用一根细线栓着小球使之转动，并不断加大转速，当速度达到一定程度时，细线被拉断.生活中习以为常的事例如果以演示实验的形式呈现在课堂上，学生不由自主地就会开始思考绳子拉断的原因.

2.适用于物理概念、规律的建立和理解.学生的认识构建需要丰富的感性素材，而这恰恰是实验所能提供的，学生在实验现象和数据的分析过程中，能够建立概念和规律，并进一步提升理解.例如，在引导学生对“平抛运动”的有关规律进行探索时，让学生观察水平飞出的小球在空中的运动轨迹，进而在感性层面构建平抛运动的轨迹特点，然后在进一步的研究中分析其运动特点和规律.

3.适用于所学知识的拓展性运用.新课学习之后或是复习阶段的教学过程，教师依然要通过某些演示实验的课堂呈现，唤醒学生已有认知和经验的回忆，让他们拓展应用所学的物理知识.在讲授新课之后或者是在复习课中，让学生对实验现象进行解释可以进一步巩固所学，并深化理解.当然更有意义的是，学生结合已有认知来重新认识和描述实验时，更能够培养学生对实际问题分析和解决的能力.例如，在学生已经了解“离心现象”之后，演示体温计使用之前的甩动过程，让学生分析其中的物理原理.

二、分组实验

所谓分组实验其实就是学生实验，考虑到中学实验条件的限制，现在大多数学生实验都是以分组的形式来进行.当然，这样做也是考虑到学生在个体操作时可能因为能力限制等原因无法完成实验，以小组为单位进行实验，学生将不再是孤军奋战，他们能在相互协作中完成更加复杂的实验操作，他们在彼此配合中对现象进行观察时能克服个体观察的片面性.在实验室中，有计划地选择实验项目，能够系统化地对学生的实验技能和操作技巧进行训练，同时学生能够通过对实验过程的切身体验，获取更为直接的素材，从而有助于他们对探究内容本质的认知.他们还会在实验过程中积累丰富的探究方法和经验，他们的团队协作意识也会因此而加强.此外教师在学生实验过程中，要充分关注学生物理实验素养的形成，要注意引导学生敢于面对实验过程的困难和障碍，鼓励学生开动思维克服困难，培养他们勇往直前的开拓精神.

三、随堂实验

所谓随堂实验，实际是根据课堂教学的需要，为帮助学生更加形象地理解物理问题的实质、更为容易地突破学习难点，教师将一些小巧的实验穿插于课堂，此类实验的引入目的只是针对性理解某一个知识点或解决某一个问题，因此呈现方式较为随意，不像演示实验或是分组实验，需要引导学生进行系统化实验设计、实验器材选择、实验操作以及现象记录，随堂实验往往不受这些框架的限制，它一般表现为教师边讲边做或学生边听边做.在某些时候，随堂实验的出现甚至是因为学生中偶然出现的某个问题，教师进行动态生成时临时设计并进行的实验.随堂实验的操作者可能是教师，也可能是学生，它的出现能有效避免教学过程满堂灌的场面，能够提高学生课堂的参与度，更能提供针对性的感性素材，帮助学生进行理解和认知.随堂实验以其灵活性和随机性的特点，在以下情形中得以广泛应用：

1.对简单仪器的认识和使用.例如通过平抛竖落仪来研究平抛运动，该仪器结构简单，原理也并不复杂，适合以随堂实验的形式呈现给学生；

2.可见度较差，又不适合进行演示的重点实验.例如提供学生两个弹簧秤，让他们在彼此对拉的过程探索作用力与反作用力之间的关系；

3.临时遇到一些学生难以理解的抽象问题，教师可以随机生成，让学生在实验操作中进行体会和领悟.例如当学生对离心运动的理解存在困难时，笔者让学生从一卷塑料胶带中拉出一个抽头，然后抓住这一端头，使胶带卷转动起来，当转速逐渐加快时，胶带卷就开始发生离心运动，让学生体会其中的物理原理，从而深刻理解离心现象的产生条件.

总之，上述任何一类实验主体都应该是学生，教师只有引导学生积极参与到实验过程中，让他们在实验中操作、观察、思考和讨论，他们才能更加深刻地了解物理原理的根本，他们的能力才会得到切实提升.

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1008-0333(2016)30-0057-01