浅谈中学物理实验教学

普宏强

摘 要：在义务教育阶段，物理教学不仅应该注重科学知识的传授和技能的训练，注重将物理实验与教学内容紧密联系，重视对学生终身学习愿望、科学探究能力、创新意识以及科学精神的培养。物理实验的重要性以及物理实验如何推动社会的发展，最后介绍了教师如何在课堂上教好物理实验课、学生如何学好物理实验课。

关键词：物理实验重要性；中学实验教学；教师业务素质；实验技能培养

中图分类号：G632 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2016）14-057-02

引言：物理学是一门以实验为基础的自然科学。在漫长的学科发展的道路上，几乎每时每刻，每个理论的诞生，每个新的发现，都有着实验的踪影。人们也在实验中不断的深化一个个知识，并把这些知识应用到我们的日常生活中，正是一个个物理学知识的应用，使我们今天的生活每天都发生着日新月异的变化。我们在物理学的帮助下，有了电话、电视、电脑等等，不断涌现的新型科技产品让我们今天的生活相比与古人变得更加舒适、简单、便捷和多彩！物理学在我们生活中无处不在，是与现实生活极为紧密相连的一门自然科学。

一、物理实验为何要改革

传统教学模式并没有让孩子感受到物理学离我们如此的近，并没有感受到物理学作为一门实验学科的探究特点。甚至，由于教材本身的编写问题，让我们的学生觉得物理课上所描述的一切除了抽象难懂的理论，就是不切实际的假象，使得孩子们在学习的兴趣上渐渐远离了这门学科。过去的实验地位只是理论教学的一个补充，对于实验的重视不够！另一方面，演示实验多，学生自己动手的实验较少，使得学生远离物理学学习中最为有趣，也最为有魅力的一环。传统的教材对于实验的要求过于具体。使得实验的开展不能十全十美！而中学物理实验是实现物理教学目标的基本手段，是实现手、眼、脑综合运用的过程。物理教学大纲明确规定了实验教学的任务，并把培养学生的实验技能作为中学物理教学的目的之一，力求通过实验来加强中学物理的教学，提高教学效果，培养学生的观察能力、操作能力、分析能力。在提倡素质教育的今天，强化实验教学的需要显得更加突出，尤为重要。

现行的中学物理新课程改革旨在进一步提高学生的科学素养，而科学精神中的探究精神、创新精神、独立精神等在物理实验中学生都可以得到充分的训练和培养。综上所述，中学物理实验的新课改势在必行。

二、旧实验教材的弊端

教材的改革未必就代表着新课改的顺利实行。从其他已经实行新课改的学校来说，仍然有着一些问题，学校和教师受传统教育的影响，普遍存在重理论轻实验的思想，对实验普遍不够重视，认为其可有可无。相当数量的教师少做或不做实验， 放弃了运用实验的直观教学方法，这一现象必将严重妨碍培养具有创新能力的人才，这样教出来的学生遇到实物束手无策，不知如何动手。教师在实验教学的组织上，在物理成绩的考核上都存在着诸多问题：实验教学模式僵化，教学模式不利于提高学生发现问题和解决问题的能力、不利于引导学生突破思维定式、不利于创新思维和方法的形成、不利于学生智能的发展；教学方式呆板，没有给学生留出足够的实验时间和空间，物理实验教学的基本原则不能得到充分体现。甚至有的学校的实验做得比原来更少了。究其原因，过去教材中明确规定了哪些实验是演示实验，哪些是学生实验，考试说明也明确规定了实验的考试范围。因此，过去的实验目的、实验手段、实验方法相对比较明确，一些硬性规定的实验，教师不得不做或组织学生做。但新课程没有像过去那样规定“必做必考”的实验，而是把它融合在课程标准里了，穿插在每个章节之中，几乎每节课都有实验或“说一说”、“做一做”。其目的是增强物理教学的趣味性、创造性和探究性。新课程也没有规定用什么器材、什么方法，其目的是强调实验的设计，提高学生的心智技能。

三、对新课改物理实验的看法

1、要切实转变实验教学观念

物理实验教学的现状很大程度上与过去的观念有关，要促进实验教学的发展，转变教学观念是关键。只有学校领导树立全新的观念，才能在课程设置、经费投入、师资调配和其他相关方面充分考虑到物理实验教学的实际需要，并在一定程度上对实验教学改革给予保证，才能优化实验资源，充分发挥实验教学的最大功效。只有教师认真学习新课程理论，才能明确实验教学的新目的和新要求。新课标中的实验教学也是三维目标，知识与技能中的技能，过去理解主要是操作技能，其实心智技能更重要。历史上的有名的实验之所以有名，都是因为设计巧妙，而不是因为操作者的手艺多么熟练。只有让学生知道素质教育的内涵，才能使他们从追求短期学生成绩的片面认识中转变过来，给我们物理教师一个广阔的发挥才干的空间，使我们能自由地投身于物理实验教学改革中去，充分发挥主观能动性，在教学中大胆采用创新教学方法。

2、有效改变传统教育模式

传统的物理教学，主要是以教师为中心的教育观，把物理实验教学作为教师传授知识，学生理解和巩固知识的辅助教学手段，这必然会出现只注重书本理论、忽视实验教学的现象。而以学生综合发展为中心的教学观，则把物理实验教学作为整个物理教学的一个重要环节，启发学生主动地获取知识，培养和发展学生的能力。因此，要真正促进物理实验教学的发展，真正发挥实验在物理教学中的作用，就必须改变传统教育模式，创设新的实验教育情境，要以学生的综合发展为中心。新课程标准对“培养学生的实验操作技能”提出了明确的教学目标，对中学生应该掌握的物理常见实验方法做了具体的说明。如何通过中学物理教学使学生掌握技能、熟悉方法是我们每一位物理教师必须认真思考的问题。笔者认为新的教学模式下学生实验技能的培养可以有三种方法：一是文本的研读学习，二是模仿体验，三是创新使用。中学物理中常见的实验方法有：控制变量法、转换法、归纳法、等效替代法、放大法等；在数据处理上有：列表分析法、图像分析法、描迹法等。在具体的物理教学中如何落实这些物理方法的教学，主要是通过物理原理的分析，使学生理解物理实验方法。教学中要鼓励学生自制实验仪器，并尝试用自制仪器进行实验，要鼓励学生改进实验方法完善实验步骤，这样既培养了学生的创新能力又有利于学生真正理解实验原理和方法，明白实验设计的环节，从而体会到各种实验方法的美妙。

3、着力提高教师自身素质

物理教师要真正运用好物理实验教学，使之为提高教学质量发挥出独特的作用，就需要教师具备良好的实验教学素质。作为一名物理教师就要不断的学习掌握应有的实验能力和知识，要有物理学理论，要有教育学、心理学和教学法的知识，还必须脚踏实地亲手实践，要有刻苦钻研和勇于创新的精神。同时，我们教师还要对物理教学中的疑难实验进行专题学习和研究，对一些现有实验进行改进等，还应该接受新的实验理论，新的实验思想，并及时应用于指导自己的物理实验教学实践。

四、学生实验技能培养的方法

1、培养学生使用基本仪器的技能

掌握基本仪器的使用，是做好物理实验的基础。基本仪器主要有：刻度尺、量筒、游标卡尺、螺旋测微器、秒表、天平、温度计、测力计、压强计、安培表、伏特表、滑动变阻器、电阻箱、万用表欧姆档等。物理大纲要求“学会正确使用仪器进行观察、测量和读数”。要让学生了解这些仪器的构造、原理、用途，掌握仪器的量程、使用方法和使用规则，以达到熟练地、正确地读数，在介绍这些基本仪器使用方法时，应抓住各种基本测量仪器的共性来加以指导。

各种基本测量仪器都有一定的量程。必须要求学生在使用各种基本仪器前，搞清仪器的量程，并且能估计被测对象的情况，选用适当量程，避免超过量程而可能损坏仪器。

使用测量仪器前通常都要调节零点或校正零点，否则测出的数据就不准确。如：“对安培表、伏特表等应学会调整零点”。因此，必须使学生养成使用基本测量仪器前调节零点的习惯。

会正确读数。要让学生掌握读数的一般方法，关键是会读出仪器的最小刻度值，会从最小刻度之间估计出一位有效数字。同时，要学会正确读数的姿势。如：从量筒上读数时，眼视线应与液面保持相平，不能仰视或俯视，若是凹液面就要读凹处，凸液面就要读凸处，从安培表、伏特表读数时，视线应与刻度盘垂直，并且正对指针，估计读数四舍五入等。

根据仪器的构造原理，掌握它的使用方法和使用规则。如：天平是根据杆杠的平衡条件制成的，因此，使用前和称量时都要做到横梁平衡，同时必须严格保护刀口，要让学生理解保护刀口的重要性，从而自觉遵守使用方法和规则；温度计是利用液体的热胀冷缩性质制成的，所以，根据热平衡原理，测量液体时，温度计不能离开液体，而且要在温度计内液柱稳定时读数。显然，培养学生使用基本仪器的技能，必须要注意把掌握仪器的使用方法与理解仪器原理结合起来，这样既有利于巩固基础知识，又能帮助学生理解为什么这样使用仪器；只有理解了仪器原理，使用起来才会更加自觉和主动。

2、培养学生进行实验过程必须掌握的技能

培养学生掌握实验的一般原理、进行实验设计和实验方法的技能。首先要求学生明确各个实验的目的、原理或理论根据，根据实验的原理、要求对实验进行设计，包括用什么物理定律、公式，电学实验用什么电路图等。还要搞清哪些是已知量、被测量，然后选择所需的仪器和实验条件，进而设计好实验步骤，画好记录表格等。其次，培养学生正确调整和安装仪器，正确连接电路的技能。正确的实验，首先是安装、调整好仪器或正确连接电路。如：力学实验中的支架滑轮的安装，牵引线的走向，斜面的架设等，有时要对一些仪器做机械调整或电器调整，电器调整如：在电学实验中，依照电路图连接线路，连线时，应将电路分为主回路和支路，从电源一端开始沿主回路按顺序进行，其次为支路；主回路中必须有开关（先断开）；导线最好选用几种颜色，主、支回路分别用一种颜色。往接线柱上接导线时，应按顺时针方向将导线缠上。电路连接后，必须复查，确认正确后方能通电。这种技能的培养，从初中开始应先有示范，让学生模仿学习，然后逐步提高到由老师讲述方法及注意事项，由学生独立去安装、调整。

培养学生正确记录实验数据，并能进行运算和分析，以得出正确结论的能力，这是实验能否成功的关键。要培养学生这方面的技能，要求学生集中精力，按实验步骤有条不紊地操作和读取测量数据，有的实验则要求测量或操作时动作迅速，要把握时机，如：温度测量、电学测量。要按实验先后顺序将需要测定的各量测出，并记录下来。读取数据和记录必须注意：①读数要及时，并马上记录；②要记录完整数据，按有效数字的方式记录；③数据的单位要正确。一般要求学生实验前列出表格，表格设计要求：能记录直接测出的各物理量，能记录各次测出的量，能填写计算出来的中间数据和最后数据等内容。

进行数据处理、运算，对实验结论进行分析。在整理数据时，如发现有不合理的数据，应对该数据补测。要指导学生按有效运算法去处理数据对实验结果进行适当分析讨论，如：讨论数据说明什么？与理论计算有何偏差？实验过程为何这样设计？实验结果的物理意义（结论）是什么？对一些成绩优良的学生，还可让他们设计某个达到相同目的的实验。对实验能力强的学生，许多深一层次的问题都可以在这里分析研究，从而加强了对学生思维能力的培养，有效地巩固知识，技能更加熟练。

总之，随着新课改的稳定推进，教师在学生实验中应该大胆尝试，加强物理实验教学，是提高物理质量的十分有效的途径，对提高学生抽象逻辑思维能力很有帮助，能为学习中学物理知识打下坚实基础。因此，物理教学中，应大力推广加强和优化物理实验教学，从而进一步提高物理教学质量。