浅谈如何提高高中物理实验教学的有效性

吴金正

随着新课程改革的不断发展以及教育观念的不断变化，教师越来越注重对学生能力的培养.实验是高中物理教学的一个重要内容，也是学生能否学好物理的关键所在，它对学生的动手操作能力具有很重要的意義.因此，如何提高高中物理实验教学的有效性，成为了教师研究的一个新的课题.那么，在新课程改革的影响下，教师应该如何采用新的教学理念来开展实验教学呢？下面，我将根据多年的教学经验，简单谈谈自己的看法.

一、充分利用多媒体技术来辅助实验教学

随着科学技术的不断发展，多媒体技术已经应用于多种学科的教学当中.它可以让学生更直观的对知识点进行理解，将抽象的事物形象化，将静态的事物动态化.因此，在教学过程中，多媒体技术深受教师和学生的喜爱.所以，为了提高学生的学习兴趣和物理实验教学的有效性，教师也可以借助多媒体来辅助实验教学.在教学中我发现，多媒体技术可以迅速改变实验条件和物理参数，在较短的时间内可以向学生提供大量、具体、生动的物理情境和实验数据，可以使实验过程更加缜密，实验结果更加精确.

例如，在讲授“研究平抛运动”这一实验内容时，我明确了本节课的教学目标，即让学生明白“平抛运动”的定义，理解“平抛运动”的性质，掌握“平抛运动”的规律.由于学生刚刚接触平抛运动，所以在授课过程中，我借助了多媒体技术，以便让学生对这部分知识的理解更加深刻.首先，我出示了课件，让学生知道本节课的学习重点.然后演示了一些现实生活中常见的平抛运动，激发学生的探究兴趣.随后，我为学生讲解了本节课的实验任务，即研究平抛运动规律.讲解完毕后，我利用多媒体的动态图画为学生展示了平抛运动实验的基本步骤，让学生对本节课的实验有初步的了解.最后，让学生在实验室对实验进行操作.通过这样的教学方式，不仅可以让学生快速掌握实验原理、实验步骤和实验现象，还可以有效激发学生对物理实验的探究欲望，为学生的学习奠定良好的基础.

二、教师要做好物理演示实验

在高中物理实验教学中，教师起着重要的作用.由于学生对很多物理规律都不是很了解，所以，想要提高高中物理实验教学的有效性，教师首先应该做好物理演示实验.在展示物理实验的时候，教师应该注重各方面的细节问题，尽量做到讲解详细、操作规范，保证学生能够真正掌握这个物理实验.

例如，在讲授“用描迹法画出电场中平面上的等势线”这一节实验内容时，本节课的实验目的是让学生学会用描迹法画出电场中平面上的等势线，并验证电场中各点的电势是顺着电场线方向逐渐降低的.由于本节课的实验内容和“电”有关系，而 “电”本身就很抽象，学生对实验本质不是特别了解.所以，在讲授本节课的时候，我尽量做到讲解详细，以演示实验为主.首先，我给学生分析了本节实验课的实验原理，即用导电纸中的稳恒电流模拟真空中的静电场.然后让学生观看了本节实验用到的实验器材.随后，我一边讲解实验步骤，一边操作实验，在操作过程中，还穿插了一些提问环节，让学生对“等势线”的认识更加深刻.在实验演示完毕后，我引导学生总结实验结论、以及在实验过程中应该注意的问题并自己动手画出电场中平面上的等势线.最后，带领学生到实验室自己完成实验操作过程.通过这样的教学方式，很容易激发学生的探究欲望并让学生真正掌握这个物理实验.

三、调动学生参与实验的积极性，培养学生的

动手能力

经过对学生的了解我发现，要想让学生高效地掌握物理实验内容，首先必须充分调动学生参与实验的积极性，从而提高他们的动手能力.在每一个实验过程中，我都会起到一个指导的作用，使学生成为实验的主要操作者.我还会对他们每一个人的实验步骤以及实验流程进行严格把关和细心指导，让学生逐渐形成一种物理思维模式，提高他们对物理实验的喜爱程度.当然，在实际教学过程中，我还会采用小组竞赛的方式来调动学生参与实验的积极性，培养学生的动手能力.

例如，在教学“用单摆测定重力加速度”这一实验内容时，本实验的实验目的是让学生学会用单摆测定当地重力加速度并正确熟练地使用秒表.我总结了本实验的实验器材，即球心开有小孔的小金属球、长度大于1m的细尼龙线、铁夹、铁架台、游标卡尺、米尺以及秒表.可见，这些器材都是学生在现实生活中经常用到的，学生对这些实验器材的使用方法很熟悉.因此，在本节实验课中，我让学生成为实验的主要操作者，而我主要起到一个引导的作用.在教学过程中，我利用一些时间给学生讲述实验目的、实验原理、实验器材、实验步骤，以及实验中应该注意的一些问题.然后让学生在自己的实验台上对实验内容进行熟悉.随后，我采用小组竞赛的形式来检验学生的掌握情况.我把班里的学生分成6个小组，每个小组6个人，我给每一个小组发放一张实验记录表，看哪个小组最先完成，实验数据记录最准确，并发放一些小奖品.最后，我再对实验做出总结，分析和处理学生在实验过程中遇到的问题.通过这样的教学形式，可以有效调动学生参与实验的积极性，提高学生对物理实验操作的兴趣，进而提高物理实验教学的教学效率.

四、增加学生在实验过程中的感受和体验

增加学生在实验过程中的感受和体验，是提高高中物理实验教学有效性的关键一步.当学生在学习一些基础的物理理论知识和物理实验设计方法时，教师就可以引导学生进行一些简单的实验设计，为学生提供一些自己设计实验的机会，进而体验和感受实验的过程.通过这样的教学方法，很容易使学生的情感和思维全方位投入，促使学生实验能力的发展.那么，在具体的实验教学过程中应该如何做呢？下面，我根据具体的课例进行说明.

例如，在讲授“探究加速度与力、质量的关系”这一实验内容的时候，我首先明确了本节实验课程的教学目标，即让学生学会运用控制变量法来研究物理规律并验证牛顿第二定律，掌握利用图象处理数据的方法.实验原理是在探究加速度与力及质量的关系时，要应用控制变量法.即先控制一个参数，再讨论其他参数的变化.但是在讲授这节实验过程中，我并没有给学生讲解具体的实验步骤，而是这样进行导入：首先根据生活经验激发学生的思考，为什么赛车比普通汽车的加速度快呢？而质量很重的货车又比普通汽车的加速度慢呢？通过这两个现象学生就会很快推测出，加速度和力与质量有关.当学生明白这个道理之后，我便开始引导学生自己设计实验.根据我上面对实验原理的介绍，学生很容易想到要用控制变量法，即控制其中一个变量，如控制加速度，来观察质量和力的关系.随后，我又引导学生选择实验器材，一起设计实验的具体流程，进而获取实验数据.在整个实验过程中，学生围绕问题展开实验的设计，真正体会到了物理实验的趣味性.

五、创新实验模式，多进行探究实验

我们都知道，在传统的物理教學中，理论教学和实验教学是分开的.由于很多高中生都是为了考试而进行学习，因此，这种错误的教学观念导致学生对物理实验的学习缺乏兴趣.并且有一些验证性的实验，学生往往在实验之前就知道了实验的结果，这样学生就只有少量的心智活动，更多的是机械性地进行验证和操作，这对培养学生的科学探究能力有着消极的影响.为了改变这种教学方式，在新的教学理念下，教师必须改变传统的教学方法，注重实验与理论的有机结合，多为学生安排一些开放性的探究性实验，这样就会给学生很大的自由发挥的机会.这时，学生必须经过精心的设计、认真操作实验才能得到正确的实验结果，这为培养学生的创新发展和探究能力提供了很大的帮助.

例如，在学习“探究弹力与弹簧伸长的关系”这一部分实验内容时，在授课过程中，我并没有给学生讲解详细的实验原理、实验器材和实验步骤，而是在刚开始上课的时候给学生提出了几个思考问题.1.科学探索都是从研究者提出猜测开始的，对于弹力和弹簧伸长的关系，我们提出了以下几种猜测：（1）弹力大小与弹簧长度成正比.（2）弹力大小与弹簧的伸长成正比.（3）弹力大小与弹簧伸长的平方成正比.为了验证哪种猜想是对的，各需要测量什么量？2.弹力和弹簧伸长量各是怎样测量的？把弹簧挂在铁架台上，旁边立一把尺子，没有挂砝码时顶端坐标为20.1cm，弹簧末端18.2cm，问弹簧原长是多少？3.用列表法处理数据的时候，弹力与长度之间是否成正比关系？用列表法处理数据的时候，弹力与伸长量之间满足什么样的关系？用“图像法”处理数据的时候，弹力-伸长量关系图像应该是什么样的图像？显示出什么函数关系.让学生以小组讨论的形式对这三个问题进行思考.稍后，我再做出具体的讲解.讲解完毕后，引导学生一起对本实验进行探究，和学生一起设计实验方案，寻找需要用到的实验器材，最终得出弹力与弹簧伸长的关系.通过这样的教学形式，可以开发学生的物理思维，培养学生的创新精神.可以给学生更多的时间和空间进行思考和探究.这对于学生理解物理知识的本质也是非常有帮助的.因此，在实验教学过程中，教师可以鼓励学生多做一些探究性小实验.

总而言之，想要提高高中物理实验教学的有效性，教师不仅要充分利用多媒体技术辅助教学，在实验中做好演示工作，还应该充分调动学生参与实验的积极性和主动性，培养学生的动手能力，增加学生在实验中的感受和体验，尽可能多的让学生自己去思考、去探究.引导学生设计出自己的实验方案，寻找实验器材，得出实验结论.只有这样才能够高效地提高学生的观察能力、动手能力、创新能力和学习能力.当然，在实际教学过程中，教师也要起到良好的督促作用和指导作用，让学生成为整个课堂的主体，努力构建和谐的师生关系，从而进一步提高高中物理实验教学的有效性，提高学生的学习兴趣，达到高中物理实验操作的目的和效果.