浅谈如何加强中职物理实验教学

毛德贤

实验是物理自然科学的基础，是阐述所有物理概念、规律的依托，是物理课堂教学不可或缺的重要一环。物理课是中职理工类专业的基础课，是学习机械、电子、建筑等专业课程的先导课程，为后续学习相关专业内容起铺垫作用。物理实验是培养学生观察能力、操作技能、科学素养等综合素质的重要途径，特别是中职物理实验教学有自身的特点，加之社会发展对中职生提出的需求不同，加强物理实验教学尤为必要，对培养学生的创新思维、正确的实践观具有十分重要的意义。笔者认为可以从以下几个方面加强中职物理实验教学。

1 转变观念，注重物理实验教学

物理是一门以实验为基础的自然学科，没有实验就没有物理。所有的物理概念、规律都是在实验基础上进行定义和总结的。如果把传授物理概念和规律的教学看成构建物理个体的“肌肉”，那么实验教学就是构建物理个体的“骨骼”了，可见物理实验对于物理教学的重要性。但目前各中职学校在物理课程的开设和实验室的建设方面十分令人担忧。有的学校几乎不开设物理课程，更是疏于物理实验室建设，没有专职管理员，老化的设备和损坏的仪器没有及时得到更换和检修等。但作为中职学校的物理教师应该树立这样的理念：不管学校的实验室建设和器材配备如何，自己心里应该清楚实验是物理课堂教学的脊梁和灵魂，没有实验的物理知识传授就像无本之木、无源之水。那种不以学生发展为本的照本宣科教学固然省事，但害人不浅，对教师自身教学水平的提升和学生素质的发展没有益处，反而会造成学生对物理学科不感兴趣、更加陌生和排斥。有实验的课堂，能激发学生的学习兴趣，发展他们的动手能力和思考力，提升他们的观察力和分析力，挖掘他们的好奇心和求知欲，帮助他们更好地理解、接受和记忆物理知识，充分发挥实验在教学中的作用，是高效开展物理课堂教学活动的重要因素之一。

来职校学习的学生中有很大一部分是对物理不感兴趣的，对待物理实验更是不够重视，这要求教师在今后的物理教学过程中要及时扭转学生的这种观念，让学生体会学习物理和实验过程的乐趣，在实验过程中获得愉悦感，明确物理实验对掌握物理知识的重要性，对提升学生动手能力、思维分析力、学科素养都具有重要意义，明确物理实验是和生活、社会实践紧密联系的，对今后进入社会从事相关工作大有益处。

我国未来的中长期发展目标，是要建成现代化的、创新型国家，并引领世界成为创新新高地，这就要培养大批的创新型人才。而物理实验教学也是承担起培养学生创新思维的有效途径之一，所以教师要树立正确的人才培养观，尽量想办法做物理实验，这是学生的发展需求，也是形势发展需要。基于以上的原因，物理实验应尽量融合到整个物理教学过程中。

2 加强实验教学的课前准备

2.1教师课前的准备

教师在实验课之前应做好本节实验课的教学设计和PPT课件，明确要完成的环节和步骤，提前把实验“三单”（实验通知单、实验记录单、实验器材领用单）交给实验室管理员，让他们把实验场地、所需的实验器械尽快备好。建议教师自己要预做课上实验一到两次，及时发现实验过程可能出现的问题，要全盘考虑完成实验目标应采取的方法、步骤及注意事项等，必要时还要课前带学生到现场去进行情境导入。在讲“动量守恒定律”这节课时，为了创设情境，教师可以在课前带学生先去操场观看“水火箭发射”实验，现场感受物理学科的实用性与趣味性，然后提出问题，让学生带着问题回教室上课。课前的准备工作做得越详细、越充分，课堂上真正实验过程花费的时间就越少，效率就越高。

2.2 学生方面课前准备

教师在上新课之前，可以以学案的方式布置学生提前预习实验内容，并根据预习学案要求做简单实验。可以布置学生在课前先去完成课本上的小实验，能做的尽量先在家找一些生活中的简易物品进行实验。比如，在上“光的折射”这节课前，先让学生在空的玻璃杯底放上硬币，移动视线刚好看不到硬币，倒入清水后观察发生的情形——在杯中插入筷子变弯折的现象；在上“摩擦力”这一节，让筷子插入盛米的杯中，压实并提起筷子，观察发生的现象；在讲“水的表面张力”时，可以让学生在家里先做，把硬币、回形针、小铁片轻轻放向水面，观察发生的现象。又比如，要求学生观察生活中的静电现象，冬天在临睡前脱纤维衣物时静电放电的现象，或把梳过头发的梳子靠近细纸屑或细水流，观察发生的现象；把镜子倾斜插入水中反射阳光来观察“光的色散”现象。用实验室发放的凸透镜放在正午的太阳下去寻找透镜的焦点，并观察阳光会聚于焦点的威力，看看如何把纸张灼烧出洞。

要求学生在课前做好实验现象记录和操作过程，并能简单归纳实验结论等，用已学知识尝试进行分析，有疑問的地方可以通过“班班通”“学习通”平台与教师互动交流，并利用互联网查阅、收集相关的实验影音资料，对照课本内容进行学习。有条件的学校，提倡开放物理实验室，让学生对感兴趣的实验可以进行器材“借阅”，这样互动有利于发挥学生的主动性和创造性。

3 加强课堂上的演示实验和分组实验

3.1 强化实验演示，加强师生互动

由于物理实验器材的匮乏或其他原因，有些物理老师现在上课几乎是照本宣科，连最基本的物理演示实验也不做了。本来中职学生就对物理理论性太强的知识不感兴趣，这就必然导致学生课堂上无精打采、昏昏欲睡，一点也激发不了学生学习物理的兴趣，长此以往对物理就会失去信心的。传统课堂的演示实验都是以教师演示为主，学生是从属，被动地观察、思考教师所提出的问题。现今新的课改教学要求学生应作为课堂的主体，课堂上能交给学生实验的尽量放手让学生上台演示，教师在旁指导即可，例如，组装电学电路、通电导线在磁场中的受力演示都可以让学生上台组装和演示，特别是课本上有许多的小实验，尽量要让学生自己来完成。只有让学生做一做，才能真正体会实验带来的乐趣和真谛，提升学生课堂的参与性，充分发挥演示实验辅教的作用。

另外，要加强演示实验的可见度，为了翔实展示实验的微观细节，可以用实物投影仪进行放大投影演示，例如，要形象演示磁铁周围的磁场时，借助细铁屑在透明玻璃板上进行演示，并进行投影放大。再如，水波的干涉和衍射实验也可以进行放大投影，为方便学生观察还可以把实验移到班级中间演示。要高效发挥演示实验作用，不但要充分利用学校实验仪器还要用自制教具辅助演示。

3.2 提升分组实验效率

教师在学生分组实验前要对实验的各个环节做到心中有数，对实验重点和难点以及实验注意事项都应了然于胸，除了准备好实验器材外，也要给各小组准备必要的实验提纲或实验学案，并将学生合理分组，一般分成4人一组，选一人当小组长，负责监督和评分。要求四人相互配合，分工明确，高效完成实验任务。期间，教师要加强巡视和监督，适时指导，及时解答学生实验碰到的疑问，强调注意事项并要求学生做好真实的数据记录，完善实验报告等。

不管是演示实验还是分组实验，都要体现学生在实验中的主体作用，教师起引导启发的作用，教师加强巡视指导，确保实验过程学生有效参与，真实客观地记录实验数据，尊重实验过程发生的现象和实验误差造成的结果等，绝不允许在实验数据上弄虚作假，树立正确的实验观和实事求是的科学态度，养成良好的实验习惯，实验过程强调团队协作的精神，提升分组实验效率。

4 利用自制教具辅助实验教学

实验教学完全依赖于实验室成套仪器，会让学生感到物理是神秘又陌生的、与生活脱节的，学生会认为就连实验器材都有人精心设计好了，照搬照看即可，懒得自己探究思考，这样会抑制学生的想象力和创造力，削弱学生探究自然科学的热情，不利于学生动手能力的提高和创新思维的发展。而且学校物理实验室所配备的实验器材不可能面面俱到，特别是课本上的小实验需要学生课前去准备的，这就需要老师和学生要利用生活中常见易得的物品，变“废”为宝，自制教具。

有些实验课前就可以布置学生去完成，比如，在教“电流”这节时，可以布置学生课外去完成“水果电池”的制作，利用锌片（或铁片）、铜片、导线、小灯珠及西红柿（或用马铃薯、苹果）就可以完成这个实验。在教“电荷”这节时，利用锡箔纸、硬铜线、玻璃瓶就可以做成一个简易的验电器。利用生活物品和身边常见的材料制作教具，让学生感觉到物理就在我们身边，激发学生的好奇心，使他们对物理产生浓厚的兴趣，唤起他们探究热情，积极主动地实践。

对于物理教学中一些抽象且难以理解的概念，教师可以自制教具让其直观形象化。比如，在介绍“通电直导线电流周围的磁场”时，可以用自制简单的道具进行演示，如图1（1-直导线，2-不同线径的纸皮圆筒），这样一来把通电直导线电流周围的磁场形象地展现出来。又比如，在教授“磁感应强度”概念时，因为它比较抽象，学生难以理解，我们就用如图2所示模型（1-硬纸板，2-细金属线）来讲解。“穿过单位面积的磁感线的条数”来形象表示，把磁感应强度直观化，便于学生理解和掌握。对于中职生来说，用具体的实物模型进行演示讲解，更能激发他们的听课兴趣和学习效率。

5 应用智能信息技术辅助实验教学

利用现代信息化教育平台辅助课堂实验教学是当代教师必须掌握的一门技艺，课前预习时就可以布置学生上网查阅、收集相关实验信息和应用，利用班班通、学习通等平台，对预上课的内容和疑问进行互动交流，特别是对于光学、电学、磁学、热学、原子物理方面的内容，难以用实物进行演示的实验，可以布置学生上网查阅还可利用网上的交互动画进行模拟实验。比如，对于光的反射和光的折射、力的合成都可以用几何画板进行动画演示，随机改变入射角观察反射角和折射角的变化，改变分力的大小形成不同的合力等。

对于不方便在课堂上演示和要在实际场景演示的，可以利用摄像投屏或者手机拍摄投屏的方式进行展现。比如，学生不方便到现场观看的实验应用，或教师上网下载的实验资料（包括图片和实验视频等），或者课前已经预先录好的实验视频也可以采用手机投屏的方式播放给学生看，丰富课堂实验资源并起示范指导作用。上实验课时，除了教师亲自巡视外，还可利用实验室的监控系统，通过摄像头的切换和拉近聚焦，自由观看各小组的实验情况。课后学生可以利用手机和电脑端发送电子版的实验报告到信息化平台的作业区，这样提交作业不受时间和空间的限制。

现在普通的物理实验大部分均可用“仿真物理实验室”软件来模拟完成，有些实验在现实环境中无法演示，只能在真空无重力的理想环境下才能完成，这时我们可以借助仿真实验室进行演示。比如，在讲解“动量守恒定律”时，要演示两个小球真正意义上的弹性碰撞，这是个理想实验，它必须在无重力和无空气阻力的情况下演示。借助這个软件，我们可以事先设置两个小球的半径、质量、颜色、碰前速度等参数，再通过动态碰撞后的实时参数输出，获得碰后的速度，就可以把系统碰前的动量与碰后的动量进行比较，验证系统的动量守恒。可以让学生上台演示：改变实验对象的参数设置，重复做实验。

6 改进实验成绩评价机制

传统上实验课给学生的实验成绩打分，往往是以学生做的实验结果成功不成功，并以结果符合不符合课本上既定的结论给学生作为评定成绩高低的标准，而忽略了给学生进行过程性的评价。这样会造成学生对实验现象的观察不仔细，测量数据不真实，还有可能去抄袭别人测量的数据进行拼凑，然后形成自己的实验报告，造成教师对学生实际情况不了解，缺乏真实的差异性评价。因此，应把传统的以结果定成绩的做法改为注重过程性的综合评价。

教师在平时的试验课时可以重点地给部分学生打分，比如，给先完成实验的或者实验较好的先打分，然后由他们去指导、带动实验较慢的，同时由他们和负责任小组长一起打分，最好用事先准备好的评分表，将实验进行项目分类、环节清晰、分步骤配上相应的分数权重，这样便于小组长课堂上快速打分。评分表中应包括学生实验过程的参与度、对待实验过程的态度、操作的熟练程度、设计实验的方案、对数据的测量、记录的情况、最终的实验结论等。对于学期或学年实验总成绩的评定，应把平时实验的情况作为主要参考，加上期末进行单项实验考核相结合，还要综合考虑学生整体表现，包括实验的操作技能、实验的动手能力、实验素养的提升等，还可以利用实验室的监控录像，回看和核实学生平时实验的实际情况。采取过程考核评分的办法有效防止个别学生的滥竽充数，在实验过程搞形式主义，拼凑数据以获得“满意”的实验结果，培养了学生实事求是的科学态度和良好的实验习惯。

加强中职物理实验教学是强化学生动手实践能力、提升学生综合素质、培养创新思维和创新精神的重要途径之一，也是适应国家发展和培养应用型人才的需要。注重坚持以人为本的实践理念，师生在实验课堂上相互配合、相互促进，形成良好互动的学习氛围；应用现代技术辅助实验教学，并改进评价机制提升实验教学效率。中职物理实验教学现状的改善和提升，将会为社会培养出更多具备科学素养的科研工作者。

（作者单位：福建省尤溪职业中专学校）