注重物理实验教学提高学生综合素养

李艳军　张转利

1注重实验理论的教学，有助于提高学生实验时的成就感

任何形式的实践都不是盲无目的的摸索，尤其是中学物理中的学生实验，多数是验证性实验。因此，笔者认为实验课并不是简单的把所需的器材交给学生，让其自由进行探索的过程，而应该是在一定的理论指引下和教师引导下的有特定目的的实践过程；其目的不是为了探索未知的领域，而是通过实验加深对理论知识的理解深度，感受科学家们探索的过程和方法，提高自己对科学探究的认知。现以人教版普通高中物理课程标准实验教科书中的“测定电源的电动势和内阻”这一实验为例，来谈谈实验理论的教学应该涵盖的主要内容。

1.1明确实验目的

因为同样一套实验装置，可以进行不同的实验，即使在同一个实验中也可以研究不同的问题。通过实验目的的学习，可以提高学生在实验过程中的针对性，提高学生实验的效率，其中很多实验的目的在实验课题中就已经表露无遗了。例如，对于“测定电源的电动势和内阻”这一实验，其目的就是通过实验来求得所用电源的电动势和内阻。

1.2重视实验原理的教学

实验原理是实验顺利进行的重要保证，也是在实验之前必须重点讲述的内容之一。对于实验原理的教学，笔者有如下建议。

首先，针对同一个实验，要尽可能多的把不同的实验方案告诉学生，使学生可以根据不同的器材设计不同的实验方案。这些不同的实验方案，可以直接由教师根据课本讲述，也可以鼓励学生根据所学的知识经过讨论提出，这样可以提高学生的创新实验能力。像“测定电源的电动势和内阻”这一实验，课本中就给出了3种方案。

其次，要注重实验原理的科学性和安全性等方面的内容。在这一基础上，应该鼓励学生多想多问，敢于提出自己的设计方案，教师要及时给予中肯的评价。在上述实验课上，让学生分组讨论，有学生提出了如下方案：先用电压表的两表笔与电源的正负极相接，直接测出电源的电动势；再拿一电流表将电源两极短接，测出短路电流；最后根据r=UI算出电源的内阻。笔者首先肯定了他的方法在理论上的正确性，然后告诉他这样做的不科学性以及容易造成的危险。同时提醒他设计实验方案时，除了有正确的理论依据外，也要符合实验实施的安全性等原则。

最后，要提醒学生根据实验器材选择合适的实验方案。

1.3保证课堂教学时间

一节课只有45 min，如果在明确实验目的和原理的基础上，学生不明确实验操作的先后顺序，就会浪费课堂时间。

1.4处理实验数据

实验数据的处理可以说是至关重要的一步。同一个实验的数据可以采用图表法、图像法、列式计算等，当然不同的数据处理方法会造成不同的实验误差。对于“测定电源的电动势和内阻”这一实验，采用图像法处理较好。在得出结论的同时，也可以加强学生对电源的外伏安特性曲线意义的理解。

只有做好了以上各项工作，学生在实验时才会得心应手，才会有充分的信心来完成实验。

2实验过程要充分体现学生的主体地位

学生实验的目的主要是为了培养学生的各种实验能力——动手操作的能力、观察能力、数据采集能力。从而让学生养成科学的态度，掌握科学的方法。因此，作为教师，在为学生做好实验准备的前提下，应该放手让学生独立操作，教师的作用只是处理学生实验过程中发生的各种偶然性问题，同时对于少数学生进行针对性的指导。尤其是对于一些探究性实验，教师应该尽可能少给学生提供干扰信息，重点鼓励学生多讨论、多猜想、多假设，然后让学生自己设计实验方案来验证自己的猜想和假设，从而有效地激发学生的创新潜能，同时这也符合新课程的教学理念。

3注重物理演示实验，提高学生对物理实验的兴趣

作为一名物理教师，给刚进入高中的学生上第一节物理课时，除了向学生展示物理学对社会进步、人民生活等方面的巨大推动作用外，必须要做一系列精彩的实验——多球碰撞实验、吹漏斗下的乒乓球实验、瓦破蛋全实验、失重实验等，这样可以激发学生的好奇心和求知欲，符合人类认识事物的规律。在平时的物理课堂上，适时引入物理演示实验，既可以加深学生对当堂所学知识的理解，又可以提高学生对物理实验课的向往。例如，在学习“超重和失重”时，让学生站到体重计上做下蹲、起立的动作，同时观察体重计示数的变化。这样一个简单的、学生可以参与的实验，加深了学生对超重和失重现象的理解，同时也提高了学生参与实验的欲望。

4采用适合实验教学的行之有效的评价方式

实验教学评价是实验教学的重要组成部分，对学生的学习具有一定的导向作用和反馈功能，但实验课与理论教学有着天壤之别，因此在评价方法上采用传统的纸笔测验，反而会弱化实验教学的重要性。在2005年以前实行的对学生进行实验操作技能考核，不失为一种较好的而且具有针对性的方法，但这只是一种终结性评价，主要注重了评价的甄别和选拔功能。在这种评价过程中，学生完全处于被动地位，自我评价被忽视，这与新课程标准提倡的关注学生发展的目标不符。因此，实验教学的评价也面临着如何适应新课程改革，使评价真正起到促进学生发展，提高学生的自我认识的作用。

新课程实施的目标有以下3点：知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观，目的是使学生各方面都有所收获。因此，新的评价模式要强调评价对学生学习的改进和激励作用，要注重学生的主体参与，在进行终结性评价的同时应该关注学生学习过程的评价，在进行量化评价的同时应该加入质性评价的元素。对于一般的实验课，可以采用学生自评、学生互评和教师评定相结合的评价机制。对学生的实验过程的评价可从以下几个方面进行，见表1。

表1中的内容既有量化评价的存在，又有质性评价的体现；既体现了教师的评价作用，又体现了作为主体的学生的自我评价功能。这个评价表可以作为学生的学习档案保存，学期末作为对学生进行综合评定的依据之一，结合学生的量化考核成绩给出最终的评定结果，记入学生成绩册，同时与学生进行交流，使学生明确本学期的优点和不足，从而制定下学期的努力方向。

对于探究性实验，尤其应该减轻量化考核的份量，加大质性评价的内容，主要采用小论文、小建议、小发明等形式从探究的几个要点对学生进行评价，使评价真正能起到激励学生的作用。

5运用现代交流工具，加强师生交流，改善实验教学方法

实验教学的效果究竟如何？有的学生为什么不喜欢上实验课？这些问题如果直接面对面的问学生，学生可能存在各种各样的顾忌，不愿直言；采用问卷的方式又有很强的时间限制。如何才能实现师生间随时随地无障碍的交流呢？各种网上即时聊天工具，如：QQ、微信以及博客等，为我们提供了一个实时交流的空间。有条件的学校和教师可以建立一个实验教学博客，教师可以把实验教学的计划、实验教学的感想以及实验教学的结果等内容在博客中进行公示，可让学生到博客里及时了解自己的实验考核情况，同时也欢迎学生到博客里发表自己对实验课教学或对某一实验具体的看法和见解。当然，学生可采用实名或游客身份，从而驱除了学生和教师之间的心理障碍，以便得到及时、真实的反馈信息。对于这一点，随着网络的普及会逐渐成为现实，但如何保证博客空间的语言文明等问题也随之而来，有待慢慢完善。