关于高中物理实验教学的相关调查及几点建议

周嘉茵

【摘要】物理学是以实验为基础的自然科学。本文将高中分为省级重点、市级及市级以下重点和普通高中三大类进行分类调查并以此调查为基础，分析讨论高中物理应如何加强实验教学并对高中物理实验教学提出几点建议意见。

【关键词】高中物理实验；实验教学；建议

一、 物理实验教学在中学物理教学中的地位

物理学是一门以实验为基础的自然科学，实验教学是中学物理教学的坚实基础。物理实验本身包括了重要的基础知识、基本技能和基本方法，是中学物理教学的重要内容，是教师要教、学生应该学的重要内容。

二、物理实验教学在中学物理教学中的作用

（一）物理实验教学能激发学生学习物理的兴趣

实验教学是激发学生学习兴趣的最有效方法，直观生动的实验现象还可以提高学生的学习积极性，激发学生的求知欲望。

（二）物理实验能提高学生对物理概念与规律的理解，培养学生的能力

直观生动的实验现象便于学生获得丰富的感性认识，通过感性的认识使学生得出理性的结论，有利于学生通过最简捷的思维活动建立物理概念，总结得出物理规律，加深学生对物理概念与物理规律的理解。

（三）物理实验能帮助学生学习和掌握科学研究方法

在实验过程中，运用实验仪器重现某种实验的现象，模仿其实验科学研究过程，使学生学习掌握实验研究的方法。

（四）物理实验能培养学生实事求是的科学态度和严谨的科学作风

物理实验本身是一个严格的科学探究过程，实验活动还可以磨练学生的意志、培养学生遵守纪律、爱护仪器的优良品质，养成交流合作的习惯。

2. 研究的实施过程及结果分析

本文研究的主要内容是，学生在不同高中物理教学情况下的物理实验学习中的区别影响，讨论高中物理应如何加强实验教学并对高中物理实验教学提出几点建议。

2.1研究对象的选取

本次研究对象的选取，在清远市内随机选取了清远市一中、英德二中、梓琛中学的高三级学生进行调查。本次调查发放的问卷共200份，回收问卷187份，有效问卷183份，有效率为91.5%。

2.2对高中实验教学现状的调查研究

在对高中物理实验的调查中把高中等级分为省级重点、市级重点、县（区）级重点、市级普高、县（区）级普高等，方便数据分析时对不同等级学校学生的分类统计。调查大致包括：学校物理实验配备、教师物理实验教学技能、学生物理实验能力三大类，参考相关的调查问卷分析制定选择题。下面将对调查结果进行分析，并将对应等级学校简称为“省重点、市重点、普高”。

2.2.1学校的物理实验配备

物理实验仪器等条件性课程资源是开展物理实验教学的物质保障，在很大程度上制约着物理实验教学的顺利开展，也是有效落实物理课程目标基本的物质条件。在调查高中实验配备的情况时设计制定了四道题目，分别从教师演示实验、学生分组实验、实验室设施等方向来进行调查，以下从实验室硬件设施和仪器的利用情况具体分析。

三、实验室硬件设施

高中物理实验室的硬件设施调查中，分为落后、一般、较为先进、非常先进四个等级。据调查结果显示，学校的物理实验室配备情况中，省重点较为先进的比例超过38%，市重点较为先进的比例减少了近一半仅为19%，相比之下普高的实验室配备情况稍显落后，较为先进的比例仅为6%。

四、实验仪器利用情况

在高中实验仪器的利用情况调查中，教师演示实验和学生分组实验调查结果如下，省重点的老师全做了及多数做了教材上演示实验的比例超过了53%，而市级及市级以下重点则相对减少，全做及多数做了教材上演示实验的比例为25%，普高的比例仅仅为18%。省重点教材上所要求的学生分组实验全做及多数做了的学生比例为48%。市重点比例为19%，而普高的比例减少为11%。数据表明，三大类等级不同的学校中，省重点的物理实验设施相对是比较完善的，演示实验及学生分组实验的开设率也比其他两类等级的学校要高。

造成该现象的原因，笔者认为是由多方面引起的。不同学校的实验设备不同，普高的硬件设备较重点高中的有一定差距，实验仪器不足或者陈旧对开展实验教学起着较大的影响。学校教师资源、生源质量、教育理念、教学管理等区别也影响着实验的开展。

2.2.2教师的物理实验教学技能

教师的物理实验教学技能直接影响着学生实验能力的培养，所以要充分发挥教师的主导地位，提高教师自身的教学技能。在调查高中教师对比物理实验教学技能时，发现在省重点教师的实验教学中，每次及大多数实验都会明确提出实验目的、观察重点、相关仪器的名称及用途的比例占83%，而市重点和普高的对比差异不明显。

学校教师对实验理论知识（即是指物理实验的基本实验方法、数据处理方法等）的教授情况调查中，省重点和市重点的对比不是很明显，学习过基本的物理实验方法及数据的基本处理方法的比例分别为46%和53%，相比之下，普高的比例仅为22%，只学习了高考要求的物理实验方法及数据基本处理方法的比例是三类学校中相对最高的，超过了72%。

2.2.3学生的物理实验能力

学生在高中时期需要培养的物理实验能力为选择发现问题的能力、实验操作的能力、实验观察的能力、数据处理能力等，对学生高中阶段的实验能力的调查中发现高中阶段总是及经常能熟练正确的完成实验现象和数据的观察记录及处理，省重点所占比例为43%，市重点所占比例为30%，普高的比例相对较少仅为22%。数据表明，学生对物理实验知识的掌握角度上，三类等级不同的学校对比差異不是很大，但省重点的学生掌握情况还是略微比其他两类要优秀。

3.几点建议

五、对高中实验教学的几点建议

（一）提高教师的实验教学技能和实验素质

提高物理教师的实验教学技能可从以下着手：

1.演示实验是以教师为主要操作者的表演示范实验，在引入新课、巩固新课或阐述概念、导出规律时，可以安排不同类型的演示实验，来引导激发学生学习兴趣，为学生提供感性素材，提供示范作用。

【示例3-1】“力之间的相互作用”教学片断

教师：这里有两块磁铁，我们知道磁铁的同极之间是相互排斥的。这是两个小车，在受到里的作用下会在实验台上运动。

现在将磁铁分别放在两个小车上面，现在固定左手，让A小车不懂，而释放右手，现在来观察B车的运动状态，我们可以观察到什么样的现象呢？

学生：B车向外走了。

教师：是的，B小车被排斥开了，也就是说在这个过程中，A小车给了B小车一个力的作用。

……

在演示力的作用是相互的实验中，教师对实验器材、实验操作步骤和实验注意事项都作了清晰的讲解。为学生提供了一个良好的实验操作示范，让学生在实验中注意观察实验现象，有利于学生的实验观察能力的培养。

2.学生分组实验是培养其实验能力、发展创造力和研究方法及养成良好科学习惯的主要途径，教师在进行学生分组实验时，应该做好实验前的准备工作，认真做好实验指导工作，善于启发学生实验的主动性和积极性，体现教师为主导、学生为主体的教学思想。

【示例3-2】“打点计时器实验”教学片断

教师先引入对打点计时器的相关知识，及测量速度的方法。布置学生对照仪器看说明书，引导学生注意其重点：观察打点计时器并阅读其使用说明书，明确电磁打点计时器的结构、各部分的名称、工作原理及使用方法。并且让学生明确振动片的振动周期与电源的电流变化周期一致，若使用50Hz的交流电，打点的时间间隔为0.02s。这个值正好是电源频率的倒数。

教师指导学生自主阅读教材中的实验步骤提示，学习打点计时器的使用方法，对学生讲清注意事项及安全问题。指导学生动手练习使用打点计时器，并引导学生思考：纸带上的点与小车的位移和时间是如何对应的，怎样将纸带上的点变成相关的数据？根据学生的实际操作，让学生体会操作过程的乐趣，指导学生解决实验过程中遇到的问题。

在这个示例中，教师起到了引导的作用，引入打点计时器的知识，并且引导学生对打点计时器的进一步认识，让学生注意实验重点及注意事项，以学生为主体对实验进行操作，让学生亲自体验实验探究的过程，培养学生的实验能力以及独立分析解决问题的能力。

3.边学边实验是教师一边讲授，一边指导学生做有关实验，从而使学生学习一定的物理知识和技能的实验教学形式。教师应该发挥主导作用，引导学生通过自己动手学习物理知识。边学边实验的教学方式可以多种多样，教师应该加强对知识的灵活运用能力，能够灵活的展开简单易做的实验。

【示例3-3】“超重与失重”教学片断

教师：同学们的桌子上都有勾码和纸带，现在我们用它们来做一个小实验，像老师这样把勾码挂在纸带下面，挂好了吗？

学生：挂好了！

教师：我们发现纸带是能够承受勾码重力的，如果现在我们迅速向上提纸带，注意了，是迅速向上提，会出现什么情况呢？我们一起来做一下，来迅速向上提，开始。

（学生动手做实验）

教师：出现了什么情况呢？

学生：纸带断了。

教师：我们发现，纸带断了。这是为什么呢？

（学生思考）

教师：静止的时候纸带受到的拉力在竖直方向上等于勾码的重力，当我们迅速向上提纸带时，纸带断了，这说明，纸带所受到的拉力变大了，大于了它的承受能力，所以纸带断了。

（学生思考）

教师：那么我们物理上就把物体对对悬挂物的拉力大于物体所受的重力的情况，称为超重现象。那如果一个物体压着一个支持物上面，二者也是一起迅速向上运动会怎么样呢？

通过一个简单的纸带吊勾码的实验，实验步骤简单，直观生动的物理现象有利于进一步使学生形成了超重的概念。教师引导学生一起参与操作实验，并且在实验的过程中设置疑问，让学生思考，加深了学生对实验现象的理解，有利于学生物理概念的形成。

（二）教育资源公平分配，加强对薄弱学校的建设

近年来，教育部门加大了对薄弱学校的公平投入，学校间的硬件上的差距逐渐减小，必须坚持教育资源的公平分配，加强对薄弱学校的建设，优化学校的实验设备。

（三）充分利用物理实验教学设备，提高对实验仪器的利用率

由于种种原因和具体困难，可能在实验教学中存在不足之处，教师应设法解決，加强对现有资源的利用率，克服困难，把有限的经费多投入到最基本的教学需要上，为实验教学的顺利开展提供一定的保证。

（四）完善实验教学的考核制度，提高对实验教学的重视

物理实验教学是物理教学的一个重要组成部分，对实验教学的考评是学科测量和评价的一个重要环节和内容。通过考核可以促进对物理实验的重视。

附录

高中物理实验教学的现状调查问卷

亲爱的同学：

您好！为了解高中物理实验教学现状，邀请您参加此次问卷调查。请您根据实际情况和真实想法填写问卷，期望能得到您真实地反馈。

以下各题中，请在您最符合的实际情况的选项“□”里打“√”，衷心感谢您对本次调查的支持！

1.您的高中学校属于以下

□A.省级重点高中

□B.市级重点高中

□C.县（区）级重点高中

□D.市级普通高

□E.县（区）级普通高中

□F其他___________

2.中学物理教材上的演示实验，老师都给你们看了吗？

□A.全做了 □B.多数做了

□C.部分做了 □D.只做了少数

□E.都没做

3.中学物理教材上的学生分组实验您都亲自动手做了吗？

□A.全做了 □B.多数做了

□C.部分做了 □D.只做了少数

□E.都没做

4.中学学校物理实验室配备怎么样？

□A.落后 □B.一般

□C.較为先进 □D.非常先进

5.中学老师在黑板上通过板书来“做实验”的情况多不多？

□A.非常多 □B.比较多

□C.一般 □D.不太多

□E.基本没有

6.您在高中对物理实验的理论学习情况是（实验理论学习指基本的实验方法、数据处理方法等）

□A.学习过基本的物理实验方法，及数据的基本处理方法

□B.只学习了高考要求的物理实验方法，及数据的基本处理方法

□C.没有学习过物理实验方法，及数据的基本处理方法

7.高中老师做演示实验时，会明确提出实验目的、观察重点、相关仪器的名称及用途吗？

□A.每次实验都会

□B.大多数实验会

□C.部分实验会

□D.很少实验会

□E.从不介绍

8.在中学阶段，您能够熟练、正确地完成实验现象和数据的观察记录，数据的处理吗？

□A.总是能 □B.经常能

□C.有时能 □D.很少能

□E.从不能

9.在中学实验中进行物理量的测量时，您能按照有效数字的规则来读数吗？

□A.每次都能 □B.多数实验能

□C.部分实验能 □D.从来都不能

参考文献

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