用心做好实验教学环节回归物理学科教育之本原

陈永通

在一次教研会上一位专家作了题为《分析高一力学在高考中的地位》的报告，讲到：近年来所听的课中，大多数都是这样的模式——首先讲完新课内容，紧接着就是围绕高考的命题方向，讲练习题。这样的课让人觉得越来越没有物理味道了。接下来，专家提出了自己的建议：物理课上多给学生做些实验，特别是拿些富有创意的实验来教学，这会更符合物理学科的特点，可能会取得更好的教学效果……

听了专家的讲话，自己也深有同感。现在的物理课堂，确实基本是理论讲授加题目训练的模式，说什么素质教育，充其量就是解题能力的强化培训罢了，哪来全面培养学生的科学素养呢？纵观其他学科也大同小异，这不仅把学生累得够呛，还磨灭了学生钻研学习的劲头，丢失了创造力的灵感，学生大多处于被迫的学习状态之中，老师教得越来越累，学生却越学越没主动性。

如何解决当前的教学困境？个人觉得专家所提的建议很值得推广。

这些年来，自上而下都在呼吁改革课堂教学、以素质培养为目标，尽力向课堂要效益。为此，尝试了各种各样所谓的“先进”教学模式，做了各种各样的尝试与探索，结果还是不尽人意。然而，物理作为一门自然科学，理论来自于自然事实，实验理所当然应成为教学的重要内容，如果切切实实地把实验教好做好，是不是更有助于达成培养学生基本科学素养的目标呢。

下面就关于物理实验教学的问题，谈谈个人的粗浅认识：

一、做好物理实验教学的必要性

（一）通过实验，有助于学生对物理知识的正确理解

物理给我们阐述的是物体运动、发展、变化遵从的规律，所以往往需要从观察和实验开始研究。当然，观察不能只看表面现象，而不问原由就下结论。当年亚里士多德所说的“力是维持物体运动的原因”这一观点，就是这样草率得出的。我们要推翻他却仍是通过日常所见或者简单的实验过程，但要究其原因;又如，很多学生原来也认为“重的物体比轻的物体下落快”，要纠正他们的错误认识，做实验摆事实，然后再加分析肯定比单纯的说教更有说服力，印象更深刻。

关于“向心力”的理解是教学的难点，如果没有合适的实验演示，学生是较难掌握的。而当课堂赋予了生动的实验后，本来似是而非的问题立刻明了了，理解也变得不费劲了。

（二）帮助学生学会构建物理模型

物理模型的构建是学生一个难点，大多数学生都反映难以根据文字的描述想象出物理模型来。其实，物理模型就是一种理想化的物理形态，它是把复杂的问题抽象成为理想化的简单化的模样，这是研究物理问题首要具备的基本方法。实验过程就提供了很好的范例，可以让学生通过真实的物理过程，学习转化成所谓的模型。

例如，在做完“利用打点计时器记录物体运动的时间与位移”这个实验后，学生对物体做匀速或匀变速运动有了具体认识的同时，脑海里也就自然建立起这两种直线运动的抽象模型了。又如，我们可以利用塑料板做成一个斜面，用小车在上面做演示实验，则学生对斜面上物体的力学模型的认识就变得容易多了;还有，对于各种各样的电场线、磁感线分布情况，如果能通过模拟实验进行演示，学生对电场图形、磁场图形的认识也就变得自然深刻多了;当我们利用阴极射线管完成“阴极射线在磁场中的偏转”实验后，学生对带电粒子在磁场中的运动模型也就不难想象出来了……

可见，物理实验能够自然而然地帮助学生形成多种多样的物理模型，进而顺利地提高学生建模的能力。

（三）实验是培养学生科学素养的良好途径

所谓物理的学科素养，指的是学生在接受物理教育过程中逐步形成适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力。是学生通过物理学习内化的带有物理学科性质的品质。物理学科核心素养包括物理观念、科学探究、科学思维、科学态度与责任。新课程的教学目标之一就是要培养学生的探究能力与创新精神，培养像科学家一样去思考问题，实验就是最好不过的培育过程了。教材很多内容都有实验探究，通过这些实验的教学过程，学生不仅知道物理规律是来自于事实，经得起实验验证的，还能体会到科学的真谛与发现真理的方法，进而逐步树立起尊重事实的科学观，并能逐步培养出探索科学奥秘的能力。

例如，“探究自由落体运动快慢”的问题，经过实验演示过程，学生不得不心悦口服地接受正确的结论。又如，验证“牛顿运动定律”实验，“运动的合成与分解”实验，等等。无不体现出物理知识的真实可信，在知识的建构与验证中实验是不可或缺的。这都是培养学生忠于事实的科学态度的很好教材。

通过一定的物理实验探究，学生在观察能力、动手能力、分析推理能力、处理数据能力、设计创新实验能力等多方面将得到应有的发展，这些能力的培养单靠讲授型的课堂是做不到的，这些能力必将为学生日后终生学习以及参加生产、科研活动打下坚实的基础。

二、做好实验有利于提高课堂教学的效果

（一）增强课堂的吸引力，激发学生的求知欲

看到老师做演示实验，学生已表现得饶有兴趣了，更何况让他们亲自动手参与呢？在课堂中多设置些小实验让学生动手来探究，学习的气氛会既热烈，又能扫除满堂灌的沉闷。如果能通过小组合作进行实验探究，进行相互讨论学习，那必然会给学生们感受到合作学习、共同进步的乐趣。

曾经为了节省时间而想放弃做平抛运动的演示实验和学生实验，打算放视频就算了。但备课组长不大同意，当他上完了一节课，回来便更坚定地对我们说：“不能省那点时间，我以前也是没有给学生做演示实验的，但今天的课做了，发现现在的学生比以往的感兴趣多了，而且都很认真地思考问题，还不时地提出一些疑问，可以看出同学们很喜欢有实验的教学，花这些时间值得。”

如果時间允许，我们还可以鼓励学生到实验室做些有趣的实验，也可以布置学生参与设计或改进某些实验，让学生更多地投入到学习研究中去，体会物理实验的乐趣，这既能培养学生的创新能力，又能不知不觉地让学生爱上物理。

（二）改良演示实验会有意想不到的教学效果

在一次公开课上，当要演示“物体的微小形变”时，教师为了让反射光线偏移的范围尽量大点，特意把一面反射镜挂到课室后墙上，演示效果立刻变得非常的明显。学生看到了这个比较“夸张”的实验结果，都不由自主地发出惊叹声，并且表现出异常的兴奋，这为本节课的成功带来了很大的作用。

在电学演示实验中，往往为电表的示数太小不能被学生看到而发愁，现在我们可以借助实物投影仪，问题就得到很好的解决了。

做静电演示实验的时候碰上春夏之潮湿的天气，用静电起电器难以获得足够的电量，实验往往不容易成功。幸好找到了一个好办法——用一个类似矿泉水瓶一样的塑料瓶子，装上半瓶左右的塑料小球，再插上一根塑料棒，然后拿起瓶子用力摇动一会儿，塑料棒很容易就能带上足够多的静电，哪怕是在下雨回潮天也能顺利地完成静电实验。

在演示“牛顿第三定律”的实验中，把原来用两只手对拉两把弹簧秤，改成把它们分别固定在两张小板凳上，这样两边对拉，可以匀速，也可以加速。实验效果明显、清楚、说服力强。

（三）新授课以学生探究实验来展开，效果显著

众多的成功课例表明，设计有实验的课堂教学，特别是有分组实验的课堂，无论是在吸引学生的注意力、还是在调动学生的学习热情和参与度上，都能取得令人满意的效果。

例如，探究弹力、研究摩擦力、探究牛顿第二定律、探究合外力做功与物体动能的变化、研究导体的电阻率等新授课，当采用实验探究的教学模式时，整个课堂的面貌便发生了根本性的变化，呈现出勃勃生机的景象，学生探讨气氛热烈，学习积极主动。这都充分体现了实验能让物理课堂更加充满活力。

三、加强实验的教学功能，更有利于学生均衡发展

现在各个学科都在用尽所能争时间，要求学生多学所教科目。特别是文科科目，常常要求学生背诵默写，有的连课间和午间休息都不放过，抓学生来背诵默写。现在有的理科老师为了提高成绩，也开始学文科的做法，那不把学生累得头晕脑胀才怪，这不仅违背了教学规律，也必将对学生的身心造成傷害。

如何让学生顺利学好高中各个科目呢？自认为应充分发挥不同学科的教学特点，让学生以合理的途径和方法学习各科的知识与精髓，才是正道。

发挥实验在教学中作用，是物理学科区别于其它学科的重要体现。实验可以丰富学习的内容，丰富学生参与学习活动的机会，做好实验教学，可以起到很好的调节作用，减轻诸多纯理论课堂学习的枯燥感，有效减轻学习压力，更有利于学生各科都均衡的发展。

四、发挥集体备课功能，改进实验教学环节的实施

由于急功近利的原因，曾经放松了实验教学，以换取更多的做题时间。但实践表明，一味的灌输讲练课，并没能提高学生的成绩，恰恰相反，学生往往会觉得课堂枯燥乏味而难以专心听讲，慢慢地对物理也失去了兴趣。

还是备课组长分析得好，与其看着学生无心上课，不如多做些实验，活跃下课堂更好。毕竟实验能大大地调动起学生的好奇心，激发学生的兴奋点……

现在我们达成了共识，都积极参与到如何增强优化实验教学的探索研究中去，集合科组人员的智慧与力量，精心准备各章节的实验教学，将会让我们物理课堂增添更多的活力，让物理教学走上更好的道路。可以相信，这应该也是物理学科取得良好教育效果的正确途径。

【参考文献】

[1]张德启，李新乡，陶洪，王崇光.物理实验教学研究[M]. 科学出版社.2011，7.