第一篇：淺談如何進行中學(xué)物理演示實驗教學(xué)

淺談如何進行中學(xué)物理演示實驗教學(xué)

作者： 趙志富(高中物理

內(nèi)蒙古興安盟烏蘭浩特物理一班)評論數(shù)/瀏覽數(shù)： 1 / 290 發(fā)表日

期： 2009-07-25 10:01:06 淺談如何進行中學(xué)物理演示實驗教學(xué)

摘要：物理學(xué)是一門觀察和實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)。課堂演示實驗是中學(xué)物理實驗教學(xué)的重要組成部分，也是中學(xué)物理整個教學(xué)內(nèi)容的中心環(huán)節(jié)。它不僅是建立物理概念、揭示物理規(guī)律、理解和掌握物理知識不可缺少的環(huán)節(jié)，同時還能培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、思維能力、探索精神以及良好的思維品質(zhì)，尤其是變應(yīng)試為素質(zhì)教育提高人才科學(xué)素養(yǎng)的重要手段。本文主要從中學(xué)演示實驗教學(xué)為出發(fā)點，討論一下如何更好的進行中學(xué)物理演示實驗教

學(xué)。

關(guān)鍵詞：物理教學(xué) 實驗教學(xué) 驗證性實驗 探索性實驗 多媒體教學(xué)

物理實驗是物理工作者在人為控制條件下運用儀器、設(shè)備使物理現(xiàn)象反復(fù)再現(xiàn)，從而有目的地進行觀察、研究的一種方法。而物理學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的，并依賴實驗得以發(fā)展的，脫離實驗就形不成科學(xué)，這是由實驗本身的性質(zhì)和特點決定的。目前，學(xué)生普遍感到物理學(xué)“難”學(xué)，其直接原因就是在物理教學(xué)中缺乏實驗，這是因為實驗?zāi)転閷W(xué)生學(xué)習(xí)物理提供符合認識規(guī)律的環(huán)境；實驗是發(fā)展學(xué)生能力和使學(xué)生得到科學(xué)方法訓(xùn)練的重要途徑；實驗有利于培養(yǎng)學(xué)生良好的道德素養(yǎng)和科學(xué)作風(fēng)。因此，在當(dāng)前我國中學(xué)物理教學(xué)由應(yīng)試教育向素質(zhì)教育轉(zhuǎn)變的過程中，我們對物理實驗教學(xué)必須引起高度的重視，那么如何高效的進行中學(xué)物理演示實驗教學(xué)呢？

1.在演示實驗中增加學(xué)生的參與

演示實驗是教師利用課堂時間為學(xué)生演示、在操作的同時并引導(dǎo)學(xué)生進行實驗觀察、思考和分析的一種物理實驗方式。演示實驗的目的主要是把研究的物理現(xiàn)象展示在學(xué)生眼前，引導(dǎo)學(xué)生觀察、思考，為學(xué)生獨立訓(xùn)練創(chuàng)造條件。

傳統(tǒng)課堂教學(xué)演示實驗通常老師演示學(xué)生看，但很多實驗現(xiàn)象學(xué)生看不清，這是因為實驗的目的不明確以及實驗現(xiàn)象的不明顯導(dǎo)致學(xué)生不能參與在實驗中，特別是座在后面的學(xué)生，實驗可見度的低下給他們造成極大的損失，不同程度的阻礙與限制學(xué)生智能和潛能的發(fā)展，直接影響學(xué)生實驗心理素質(zhì)。

1.1在演示實驗中，應(yīng)積極引導(dǎo)學(xué)生進行觀察、猜想、分析

例如：在“楞次定律”一節(jié)中，教師應(yīng)在課堂演示實驗中邊做邊講實驗，每幾位同學(xué)發(fā)給一套實驗器材（干電池、電流表、原線圈、條形磁鐵、導(dǎo)線），實驗中讓學(xué)生首先觀察電流方向與電流表指針偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)系，再觀察原線圈的電流方向與磁鐵運動的方向，把直觀的材料作為培養(yǎng)學(xué)生知覺、觀察力的材料，引導(dǎo)學(xué)生仔細、準確地進行觀察，然后引導(dǎo)學(xué)生討論研究、對比、總結(jié)出感應(yīng)電流所引起的磁場方向與磁鐵運動方向的關(guān)系，最后訓(xùn)練學(xué)生用科學(xué)的語言描述并解釋所觀察到的現(xiàn)象，從而順理成章的寫出楞磁定律。1.2讓學(xué)生參與做實驗

例如在做馬德堡半球演示時，先讓兩個“大力士“上來拉，不能將兩個半球拉開，打開活塞，讓少量空氣進入，再讓兩個力氣最小的學(xué)生拉，卻輕松的將兩個半球拉開了。兩者對比，說明大氣壓強不僅存在，而且還不小，全體同學(xué)都留下了深刻的影響。

演示實驗在教師指導(dǎo)下讓學(xué)生參與，不僅給了學(xué)生訓(xùn)練實驗技能的機會，又能得到科學(xué)方法的訓(xùn)練及能力的培養(yǎng)，加深理解物理概念與掌握物理規(guī)律，同時又可以領(lǐng)會物理學(xué)的思想，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度與科學(xué)方法。

2．在演示過程中明確實驗?zāi)康摹嶒灛F(xiàn)象、實驗過程

2.1 明確的實驗?zāi)康?/p>

演示實驗用于課堂教學(xué)的不同環(huán)節(jié)，有不同的目的。因此，有無必要演示？選擇什么樣的儀器演示？怎樣進行演示？都必須要明確具體的目的。

2.2 明顯的實驗現(xiàn)象 一個人演示，眾人觀看，現(xiàn)象是否明顯是影響學(xué)生觀察效果的決定因素。這就要求儀器的高度要足夠高，儀器的尺寸要足夠大，測量儀表的刻度線盡量粗些，運動物體所在的平面必須在同學(xué)們的視線范圍內(nèi)。必要時，對可見度低、變化快的、微觀的也可借助多媒體手段。

2.3 明了的實驗過程

在演示中，我們力求過程盡可能明了，降低無關(guān)因素的干擾。例如：在平拋運動的演示中，教師可以拋粉筆頭演示它的運動軌跡。過程雖然簡單明了，卻調(diào)動了思維積極性，既活躍了課堂氣氛，有較好的訓(xùn)練了學(xué)生的思維。

2.4 深刻的啟發(fā)性

演示實驗的最終目的是要通過觀察啟發(fā)思維，有助于認識規(guī)律，發(fā)展能力。因此，在設(shè)計演示實驗或編制演示程序時，必須在啟發(fā)性上下功夫。例如，在講授“聲音的產(chǎn)生和傳播“一章中，演示聲音的產(chǎn)生時，教師可把一個擴音器連接在放音機上，在擴音器的紙盆表面灑落適量紙屑，當(dāng)放音機放音時，紙屑隨著音樂的節(jié)奏翩翩起舞，然后向同學(xué)設(shè)問，聲音是如何產(chǎn)生的呢？這樣的實驗”趣”中涉“疑”，引導(dǎo)定向思維，造成一個向未知知識境界不斷探索的學(xué)習(xí)環(huán)境。

3．變驗證性實驗為探索性實驗 中學(xué)物理實驗有可分為驗證性實驗和探索性實驗，而大部分實驗是驗證性實驗。驗證性實驗是對知識的正確與否加以驗證，鞏固和加深對基本規(guī)律和基本概念的認識。但是，對學(xué)生在學(xué)習(xí)物理的科學(xué)方法和科學(xué)態(tài)度不能得到鍛煉，也不利于培養(yǎng)學(xué)生主動探索物理的能力。而探索性實驗對培養(yǎng)學(xué)生的思維能力、觀察現(xiàn)象的能力及解決實際問題的能力有獨創(chuàng)作用。正如：愛因斯坦所說；“對真理的探索比占有更加寶貴?！?/p>

因此，在實驗中把一些驗證性實驗轉(zhuǎn)化成探索性實驗，盡量再現(xiàn)實驗的設(shè)計過程，讓學(xué)生想想：“為什么這樣做？”、“換種方法行不行”？以此滲透物理思想，啟動學(xué)生思維。例如，在牛頓第二定律一章中，如何將這個驗證性實驗變?yōu)樘骄啃詫嶒灒海?）邊學(xué)邊做實驗，首先讓學(xué)生按照自己的方案進行實驗，使學(xué)生從實驗中初步了解加速度a與物體質(zhì)量m及它所受合外力F的關(guān)系，然后，有教師規(guī)范地演示課本的實驗。這樣，不僅是學(xué)生掌握科學(xué)的探究方法，而且讓學(xué)生觀察到實驗過程、注意發(fā)現(xiàn)研究對象引起變化的原因和條件以及在實驗中出現(xiàn)的現(xiàn)象，使學(xué)生對F、m關(guān)系的感知。（2）探索知識，指導(dǎo)學(xué)生對問題進行研究、處理實驗數(shù)據(jù)、列表畫出a—F、a－１／m的圖象。（3）歸納總結(jié)：師生共同分析、歸納、總結(jié)出牛頓第二定律。

這樣，讓學(xué)生實驗探索和理論探索兩種方法自我進行推證，在推證過程中學(xué)生就自然而然的對特定的研究對象、成立條件、使用范圍、注意事項搞的一清二楚。讓學(xué)生由學(xué)知識變?yōu)橹鲃犹剿髯匀灰?guī)律，對知識學(xué)的更扎實，更牢固，同時，使學(xué)生受到科學(xué)方法的熏陶。4．用嚴謹、科學(xué)的語言描述實驗情景

在演示實驗中，介紹儀器、闡述實驗過程、總結(jié)結(jié)論時語言必須準確。如果教師進行實驗時不注意語言的準確描述，對學(xué)生正確認識儀器、形成概念、掌握定律產(chǎn)生不良的影響。

例如：將滑動變阻器稱為電阻器；將圓筒測力器與平板測力器稱為彈簧秤；將電荷的轉(zhuǎn)移說成電荷的產(chǎn)生；將阿基米德原理中的“重力”說成“重量”。

例如：有的教師在做電學(xué)實驗中，將電鍵K斷開說成打開開關(guān)K，這與學(xué)生生活經(jīng)驗中的認識相沖突，平常，我們習(xí)慣于說開燈或打開水龍頭之類的話，而教師所表達的意思恰與之相反，造成一定的誤解。

5．合理利用多媒體，優(yōu)化演示實驗教學(xué)

利用常用儀器教具進行演示實驗是一種最基本手段，而利用多媒體教學(xué)是現(xiàn)代化的重要標志是教學(xué)改革重要組成部分。

多媒體教學(xué)是指在教學(xué)過程中運用系統(tǒng)、科學(xué)的觀察方法，組織多媒體信息形成合理的教學(xué)結(jié)構(gòu)以實現(xiàn)教育優(yōu)化，使學(xué)生真正體會到物理學(xué)科的學(xué)習(xí)方法提高學(xué)生觀察和分析問題的能力。

5.1 加強對宏觀的、微觀的、極快的、極慢的物理過程的演示

應(yīng)用多媒體展示課堂實驗無法演示的宏觀的、微觀的、極快的、極慢的物理過程，從而突破時間和空間的束縛進行逼真的模擬、靈活的放大或縮小物理場景，將物理過程生動形象的在學(xué)生面前使學(xué)生認識加強，理解透徹。例如：對LC電磁振蕩電路的振蕩過程的分析，教師應(yīng)用電子計算機的效果展現(xiàn)了隨著電容充放電的過程LC的回路中的電流的大小和方向變化的過，安全、逼真激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中保持精力高度集中、思維高度活躍、求知欲處在高度旺盛狀態(tài)。

5.2 加強對可見度低、不易觀察且只能水平演示觀察的實驗

例如：水波的干涉和衍射演示，用發(fā)水波水槽借助投影儀演示，既起放大作用，又使其有動感，使學(xué)生看到清晰的干涉條紋，對學(xué)生頭腦里形成正確認識有極大的幫助。

利用多媒體進行物理實驗教學(xué)演示，不但為教和學(xué)增添了信息的傳輸和接受通道，而且為教學(xué)過程創(chuàng)設(shè)了良好的“情”、“景”，師生們置于“情”、“景”中以“物”思“理”，有以“理”認“物”，這對物理的各種類型的實驗教學(xué)有著積極的意義，對提高物理課的素質(zhì)有著廣泛的前景。

參考文獻；

1.張偉。中學(xué)物理實驗教學(xué)研究與演示教具設(shè)計。內(nèi)蒙古人民出版社，2002.9 ：66--67 2.田世昆，閻金鐸。中學(xué)物理教學(xué)概論。高等教育出版社（第二版）：76--79 3.喬際平。物理教育學(xué)。江西教育出版社，1992版：125 4.劉炳升。中學(xué)物理實驗教學(xué)與教具設(shè)計。上海教育出版社，1999年8月出版：34—37 5.廖伯琴，陳峰。中學(xué)物理課程改革的目標與實施。高等教育出版社，2003 年 8 月

abstract ： The physics are an observation and the experiment for the foundation science.The classroom demonstration experiment is the middle school physics experiment teaching important constituent, also is the middle school physics entire course content center link.Not only it is establishes the physical conception, the revelation physics rule, the understanding and the grasping physics knowledge essential link, meanwhile can raise student's observation ability, the power of thought, the exploration energetic as well as the good thought quality, changes in particular takes an exam enhances the talented person scientific accomplishment for the education for all-around development the important method.This article mainly from the middle school physics demonstration experiment teaching is a starting point, how discusses well carries on the middle school physics demonstration experiment teaching.

第二篇：中學(xué)物理演示實驗教學(xué)的幾點看法

中學(xué)物理演示實驗教學(xué)的幾點看法

美國著名的物理學(xué)家密立根曾說過:“科學(xué)靠兩條腿走路,一是理論,一是實驗,有時一條腿走在前面,有時另一條腿走在前面,但只有兩條腿才能前進?！笨梢娎碚摶A(chǔ),與實驗在物理的學(xué)習(xí)中具有同樣的重要性的,但實驗部分往往是在中學(xué)階段的教師最容易忽略的部分。物理科學(xué)是一門實驗科學(xué),在義務(wù)教育階段應(yīng)讓學(xué)生通過觀察、操作、體驗等方式,經(jīng)歷科學(xué)探究過程,逐步學(xué)習(xí)物理規(guī)律,構(gòu)建物理概念,學(xué)習(xí)科學(xué)方法,逐步樹立科學(xué)的世界觀。

中學(xué)物理教學(xué)過程是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理興趣,使其逐步具備初步觀察事物、分析問題解決問題能力的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。中學(xué)階段的學(xué)生對概念的理解能力還不是很強,這就使物理教學(xué)中的演示實驗成為中學(xué)教學(xué)的一種重要手段,是學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識的一種基本方法和途徑,在教學(xué)中起著非常重要的作用。

一.適當(dāng)改變實驗方法

由于現(xiàn)在的學(xué)生思維開闊,以及現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)的普及大量的信息都涌入學(xué)生們頭腦中,他們有自己的思想,對書本上的知識都有自己獨到的見解,這就要求教師不斷的向?qū)W生學(xué)習(xí),不斷的擴充自己的知識含量,想出課堂試驗中會發(fā)生的各種問題及相應(yīng)的對策。就拿我們在初中學(xué)過的“吞雞蛋的瓶子”這個很普通的實驗來說。通常情況下,教師都是按照教學(xué)大綱和教材上的內(nèi)容按部就班的來完成這個實驗:首先用鑷子夾取一塊酒精棉,然后將酒精棉點燃放入事先準備好的一個恰當(dāng)?shù)膱A口瓶中,最后將一個煮熟的雞蛋放在瓶口。實驗的現(xiàn)象馬上就會出現(xiàn),瓶口將雞蛋一點一點的“吞”了下去。這個實驗的目的在于告訴大家一個關(guān)于大氣壓強的原理:當(dāng)瓶中燃燒的酒精棉消耗氧氣的時候,瓶內(nèi)的壓強會隨之減小,當(dāng)瓶外的大氣壓高于瓶內(nèi)的大氣壓時,就能將雞蛋壓倒瓶內(nèi)。這個演示實驗在教材上用了很多年了,也許有的同學(xué)在上這節(jié)課之前就已經(jīng)了解或知道了這個實驗,老師如果做到這里為止,那么學(xué)生可能就會感到很無趣,這使得老師很難達到預(yù)期的教學(xué)效果,也不易將學(xué)生的注意力集中在課堂上,接下來的教學(xué)任務(wù)也會很難完。這就得需要教師多動動腦筋了。教師可以將前面的實驗當(dāng)成一個鋪墊,而實驗的重點可以放在后面,這是教師可以提出這樣一個問題:“請問,誰能告訴我一個方法,可以將雞蛋取出來,當(dāng)然前提是不能將我的瓶子打碎,當(dāng)然也不能將雞蛋弄壞。”這里教師需要注意自己的語言,最好能做到幽默有趣,故作神秘,掉足學(xué)生的胃口。將課堂放手給學(xué)生自己,將學(xué)生們分成若干小組,按班級的人數(shù)多少每組人一般為5—8人,在教師的引導(dǎo)下讓學(xué)生們用這節(jié)課所學(xué)到的相關(guān)知識來解答問題,最后每組選一名代表來闡述組內(nèi)的討論結(jié)果。教師應(yīng)肯定學(xué)生們的正確想法,而錯誤的想法也應(yīng)給予肯定,并指出其錯誤的原因。教師在最后將自己的想法接受給大家,在這里可以隨意發(fā)揮,在語言上動作上幽默些,將瓶子倒過來,將雞蛋盡量把瓶口密封,然后運足了氣,對瓶口猛的吹氣,迅速的移開,瓶子里的雞蛋會猛地飛出,在做這個實驗時用瓶子越大效果會越明顯。最后教師再試著讓學(xué)生們用所學(xué)的知識來解答這一現(xiàn)象,進行分組討論后由學(xué)生們來總結(jié)原因。將老試驗用新的方法做出來會受到意想不到的效果,可以激發(fā)學(xué)生的興趣,讓學(xué)生們主動思考,活躍課堂氣氛,由原來被動的聽課變?yōu)橹鲃拥乃伎?。一個熱烈的課堂氣氛使在課堂中的學(xué)生們變得生氣勃勃,產(chǎn)生積極的學(xué)習(xí)動機,同時在和諧的氣氛中也不知不覺的培養(yǎng)出了學(xué)生的能力。

二.培養(yǎng)學(xué)生自己動手

隨著傳統(tǒng)的教學(xué)方法逐漸順應(yīng)當(dāng)今學(xué)生的發(fā)展水平,新的課程改革在全國各地普遍的實行起來,探究式學(xué)習(xí)方式成為了現(xiàn)在課堂教學(xué)的主要方式。探究學(xué)習(xí)是學(xué)生從問題或任務(wù)出發(fā),通過形式多樣的探究活動,以獲得知識和技能、發(fā)展能力、培養(yǎng)情感為目的的學(xué)習(xí)方式,能夠多方面的培養(yǎng)學(xué)生的動手、觀察和思維的能力。原來課堂教學(xué)中由老師進行的演示實驗,現(xiàn)在,在有條件的情況下要進行學(xué)生的分組實驗,讓學(xué)生對知識進行探究式學(xué)習(xí),由學(xué)生得出結(jié)論,總結(jié)出知識。教師要調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,激勵學(xué)生主動的去思維、探索和創(chuàng)新。然后針對情景讓學(xué)生提出問題,教師適當(dāng)?shù)恼韱栴},并揭示教學(xué)目標。像初中物理大氣壓強那節(jié)課,書上有個叫“吹不出去的乒乓球”的課堂演示實驗。教師總是會按照書上的要求從瓶口處使勁吹氣,讓學(xué)生設(shè)想產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因?？墒?吹乒乓球的方法有很多種,例如如果不用力吹的話,會怎樣呢?如果不是從瓶口吹又是怎樣的呢?這就是我們需要多加思考的地方,要考慮到多方面的內(nèi)容,在課堂上對學(xué)生進行講解。但是,根據(jù)課堂要求的不同教師也可以讓學(xué)生自制簡易試驗裝置,將廢棄的礦泉水瓶剪掉一半再加上乒乓球,就可以完成簡易的實驗裝置。然后讓學(xué)生進行兩到三人為一組的小組實驗,讓學(xué)生用所能想出的各種方法的去吹乒乓球。通過一系列的實驗學(xué)生會發(fā)現(xiàn),用不同的方法去吹乒乓球,產(chǎn)生的現(xiàn)象各不相同。接著讓學(xué)生試著猜想用不同的方法去吹乒乓球所產(chǎn)生各種不同現(xiàn)象的原因。然后教師依據(jù)學(xué)生提出的問題,激發(fā)學(xué)生繼續(xù)發(fā)散思維并大膽猜想,教師適時給予必要的引導(dǎo),從而確定實驗要探究的問題。這樣不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的獨立創(chuàng)新能力,還可以培養(yǎng)學(xué)生對問題的分析和探究能力。

三.恰當(dāng)運用先進教學(xué)設(shè)備

傳統(tǒng)的物理教學(xué)中的實驗具有局限性。安全方面:有些實驗可能會使學(xué)生發(fā)生意外并造成對自身的傷害,又或者由于實驗操作不當(dāng)對一起實驗人員帶來損害,為此,則會有諸多的實驗要求,而一些難度較大或是需要珍貴儀器的實驗就不會讓學(xué)生親自來做?？陀^方面。有些實驗會因為需要的時間較長,無法在有限的教學(xué)時間內(nèi)實現(xiàn)從而不在課堂進行演示,像布朗運動等。有些教師也會因為學(xué)校缺少實驗所需的設(shè)備以至于在教學(xué)過程中用“口述”或“筆畫”來代替。實驗的效果方面:有些實驗則由于實驗效果不理想或很難成功等等因素,容易對學(xué)生所學(xué)習(xí)知識的正確性產(chǎn)生誤導(dǎo)作用,增加學(xué)生理解知識的難度,像機械波的相關(guān)演示實驗。這事就需要使用多媒體設(shè)備,將實驗過程直觀的演示給學(xué)生。多媒體設(shè)備所演示的實驗具有動畫的立體效果、直觀的各種圖形、清凈的相互交融等優(yōu)勢,能給學(xué)生帶來豐富的感官享受,適合中學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,更加容易的讓中學(xué)生接受。多媒體課件中的圖像、圖表、動畫音響等都能夠激發(fā)學(xué)生的形象思維,發(fā)展學(xué)生的空間想象能力,給學(xué)生以立體感受,讓學(xué)生能夠通過自己的認知沖突更好的理解記憶知識。多媒體課件可以模擬某些試驗中的環(huán)境及條件,將現(xiàn)實生活中很難見到的景象呈現(xiàn)在學(xué)生面前。它還可以將一些課堂演示效果不明顯的實驗,直觀、清晰的展現(xiàn)出來,讓學(xué)生更易理解,以便達到更好的教學(xué)效果。

物理學(xué)是一門以觀察和實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科,而物理實驗更是物理課的魅力所在,并在物理教學(xué)中占據(jù)著不可替代的重要地位。而且,通過實驗,不僅僅提高了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,培養(yǎng)了他們的實踐能力、分析能力,更重要的是可以使他們形成嚴謹?shù)摹嵤虑笫堑氖澜缬^、規(guī)律等重要作用。所以,在中學(xué)的教學(xué)過程中,應(yīng)更注重物理實驗的重要性,要以學(xué)生為主合理的進行實驗教學(xué),這樣才能培養(yǎng)出更適合當(dāng)今社會的人才。

第三篇：中學(xué)物理實驗教學(xué)

中學(xué)物理實驗教學(xué)

摘要 物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和物理理論的建立都是以實驗為基礎(chǔ)的。通過實驗教學(xué)可培養(yǎng)學(xué)生觀察物理實驗現(xiàn)象和分析物理問題的能力、掌握用實驗來探究物理規(guī)律的基本方法，提高思維能力和動手能力，加深對物理概念和規(guī)律的理解，可見實驗在教育教學(xué)中的重要性。而現(xiàn)實中實驗又是中學(xué)物理教學(xué)的薄弱環(huán)節(jié)，改革實驗教學(xué)以適應(yīng)素質(zhì)教育和創(chuàng)新教育的需求是我們中學(xué)物理教學(xué)中的重要問題。另一方面，“探究”是這次課程改革浪潮中的一個重要內(nèi)容，而實驗探究是科學(xué)探究的重要方式。

關(guān)鍵詞 探究

物理

實驗 教學(xué)

本人就中學(xué)物理探究性實驗教學(xué)的感覺與體會談一談之我見。

一、探究性物理實驗的設(shè)計要注意的兩個問題

1、實驗設(shè)計要具有探究性

考察我們當(dāng)前的實驗教學(xué)的現(xiàn)狀發(fā)現(xiàn)，不少課堂上，學(xué)生們也在忙于收集數(shù)據(jù)，解釋并求證結(jié)果，但是如何根據(jù)有限的線索確定證據(jù)收集的方向，如何在不止一個可能合理的解釋面前做出決策呢？這對于學(xué)生至關(guān)重要，但這個環(huán)節(jié)常常被教師替代，缺乏真正意義上的探究。例如，浸入液體中的物體所受浮力的大小與其排開液體的多少有關(guān)，如果把物體排開的液體收集起來稱一下，就會發(fā)現(xiàn)它的重量剛好等于浮力的大小。這樣的結(jié)果無疑可以作為著名的阿基米德定律的實驗事實基礎(chǔ)。但是問題的關(guān)鍵是，人們一開始怎么會想到要設(shè)法去收集那一部分剛好由于物體的浸入而被排擠開的液體呢？因此，實驗設(shè)計要具有探究性是指：所設(shè)計的實驗包含的物理規(guī)律往往隱藏在較深的層次，需要學(xué)生去挖掘。實驗的條件和結(jié)果之間往往存在較大的距離，需要學(xué)生去跨越。解決問題的方法與途徑往往不太明確．需要學(xué)生通過嘗試錯誤，得出假設(shè)并驗證假設(shè)來尋找。

2、探究性實驗教學(xué)設(shè)計要在內(nèi)容上把握主干，形式上注重質(zhì)量。

雖然探究學(xué)習(xí)方式開始會比較耗時，但由于學(xué)生對相關(guān)知識的理解較為深刻。完全可以在后續(xù)的學(xué)習(xí)中通過少花時間而補回。當(dāng)然在探究性實驗的設(shè)計上，我們不可能也沒有必要將所要求的內(nèi)容都設(shè)計成探究性的。選擇的應(yīng)該是對于學(xué)科來說具有核心和基礎(chǔ)地位的那些概念和規(guī)律性知識，因為學(xué)生真正理解了這樣的知識。就等于掌握了學(xué)科知識的主干，形成了擴充和擴展自己知識結(jié)構(gòu)的能力。

如何去評價一節(jié)探究性實驗教學(xué)課，探究性教學(xué)只不過是一種符合人們認知規(guī)律和科學(xué)發(fā)展本性的教育追求，而我們的教學(xué)現(xiàn)狀中很多的考慮是是否完整地經(jīng)歷了探究的幾個環(huán)節(jié)，學(xué)生是否達到了自主探究的程度，其實活動的質(zhì)量才是關(guān)鍵。例如：α粒子散射實驗我們可以側(cè)重于讓學(xué)生分析實驗現(xiàn)象，總結(jié)得出結(jié)論。對測定電源的電動勢和內(nèi)電阻實驗，應(yīng)讓學(xué)生在電路設(shè)計上下工夫，如給定安培表、伏特表如何設(shè)計電路，給定兩塊安培表如何設(shè)計電路等等。因此，探究性實驗教學(xué)的設(shè)計應(yīng)當(dāng)挖掘?qū)嶒灡旧砭哂刑骄恳饬x的因素．考慮學(xué)生的實際狀

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況。當(dāng)然，自由式的探究實驗教學(xué)缺乏教師的設(shè)計與調(diào)控，會導(dǎo)致許多學(xué)生在課堂上無從下手．也失去了探究的意義。

二、教學(xué)實施方法

結(jié)合本人進行的課堂探究性實驗教學(xué)的實踐，從兩種基本實驗形式來談?wù)劇?/p>

1、演示實驗。

高中物理課本中安排了大量的演示實驗，其目的主要是讓學(xué)生在觀察的基礎(chǔ)上接受物理知識，為理解提供直觀材料。根據(jù)探究性實驗教學(xué)的設(shè)計原則，在演示實驗中，要通過增加演示實驗的創(chuàng)造成分，給學(xué)生提供更大的思考空間，把部分有探究價值的演示實驗改為學(xué)生的探究實驗。例如，平拋物體運動規(guī)律的演示，一個關(guān)鍵問題是如何在無法測定速度、加速度的情況下進行運動規(guī)律的研究，先給學(xué)生一定時間的思考，再由教師演示，讓兩小球從同一高度分別做平拋運動、自由落體運動，比較是否同時落地，讓學(xué)生分析這個實驗說明了什么，這個過程中教師不要輕易給出結(jié)論性提示。這樣做的目的是給學(xué)生提供探索思考的空間，使學(xué)生體會這種將定量研究轉(zhuǎn)化為定性研究的辦法，即實驗轉(zhuǎn)化法。以上實驗方法為學(xué)生提供了新的教學(xué)環(huán)境，在新環(huán)境下，學(xué)生獨立自主思考、探索問題，避免因教師先講或預(yù)習(xí)教材造成的“先入為主”的影響，要讓學(xué)生人人有自己的猜想、觀點、看法，并努力思考形成各自的實驗設(shè)計方案。依據(jù)教學(xué)時間安排和具體課堂教學(xué)進展，必要時教師讓學(xué)生思考并發(fā)表自己的實驗設(shè)計，并視具體情況讓一兩個同學(xué)上臺按照其中一個實驗設(shè)計進行操作（這必須課前要讓同學(xué)思考并設(shè)計，教師也要了解學(xué)生的實驗設(shè)計情況并適當(dāng)準備必要的器材）。

2、學(xué)生實驗

在學(xué)生分組實驗中，要通過增加實驗的未知性，激發(fā)學(xué)生探究的欲望，如果某些實驗所驗證的規(guī)律符合學(xué)生認知水平、思維水平，這類實驗可改為探究性實驗，實驗時間可放在知識教學(xué)之前。比如：“驗證平行四邊形法則”可以在教學(xué)“力的合成”一節(jié)內(nèi)容加入作為探究性實驗，讓學(xué)生在親身體驗、經(jīng)歷探究的過程中，得出合成法則?！皺C械能守恒定律的驗證”、“探索彈力和彈簧伸長的關(guān)系”也可以采取這種方式。對于不能超前于知識教學(xué)的實驗，如：“測量電源的電動勢和內(nèi)電阻”，可在實驗時讓學(xué)生多角度設(shè)計方案，并動手實踐，從中比較各類方法的優(yōu)劣，體會書中方法的獨特性。

對于練習(xí)使用儀器類實驗，如：“練習(xí)使用打點計時器”、“練習(xí)使用多用電表”、“練習(xí)使用示波器”這樣一些實驗，要通過學(xué)生自己閱讀使用說明，了解其基本原理和基本使用方法，并能夠應(yīng)用這些儀器進行相關(guān)量的測量。書中的學(xué)生實驗大多都把實驗器材、實驗原理、實驗步驟等敘述得非常細致，無論這些實驗是作為探究性實驗，在知識教學(xué)前完成，還是作為一般的學(xué)生實驗，在相關(guān)知識學(xué)習(xí)完之后去做，都不要先預(yù)習(xí)教材或由教師講解，即便是驗證性實驗或測量性實驗．如“測定金屬的電阻率”、“測定玻璃的折射率”等實驗，學(xué)生已具備一定相關(guān)知識，完全可以由學(xué)生自主設(shè)計實驗原理、實驗方案、并進行操作。但對于一些學(xué)生確實難以完成的實驗，可以通過教師適當(dāng)點撥或?qū)W生看書完成。

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應(yīng)當(dāng)說幾乎每一個實驗本身都蘊含著探究的成分，比如“物體內(nèi)能變化熱和功”一節(jié)的教學(xué)，利用壓縮空氣，使易燃物著火來演示空氣內(nèi)能的增加。這個實驗給學(xué)生留下許多的疑惑：實驗的研究對象是什么?筒內(nèi)空氣的內(nèi)能是否變化?事先放入易燃物，恰恰忽略了一個很好的探究環(huán)節(jié)。若先不放易燃物，壓縮空氣，然后提出問題：空氣的內(nèi)能是否增加?學(xué)生會感到疑惑：“是否增加怎么看得見？”于是教師可以不失時機地提出問題：“如何判斷？”這樣做不僅有效地調(diào)動學(xué)生自主地參與到實驗的設(shè)計中，而且實驗的目的更加明確。

三、實施探究性物理實驗教學(xué)的收獲

1、學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意識加強。

在新課程中如何變學(xué)生“要我學(xué)”為“我要學(xué)”是一個很關(guān)鍵的問題，在探究性活動中．學(xué)生有了更多自主學(xué)習(xí)的空間，一位同學(xué)所說：“??這樣的實驗需要自己去猜想、去探究。通過實驗可以驗證自己的猜想和設(shè)計是否正確，這種方法既促使我們動腦又鍛煉了勇于猜想、大膽動手的良好學(xué)習(xí)習(xí)慣”。另一位同學(xué)說：“如果問我哪一種形式的實驗好，我會毫不猶豫地說：‘自己動手，豐衣足食?！痹谶@樣的課堂教學(xué)活動中，他們習(xí)慣了自己提出問題，自己猜想假設(shè)，自己設(shè)計方案，并從自主學(xué)習(xí)的過程中增強了學(xué)習(xí)的積極性和主動性。

2、學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化和完善。探究式物理實驗教學(xué)方法強調(diào)，讓學(xué)生自己設(shè)計方案，并具體實施實驗操作，這一系列的過程，使學(xué)生真正參與到實驗中來，使他們的物理概念表象得以更為有效地與基礎(chǔ)理論知識體系中的物理概念建立起實質(zhì)性的聯(lián)系。而過去的常規(guī)實驗方法，教師常常在草草做完一遍實驗后，緊接著進行分析，以引出概念。而沒有注意實驗過程、現(xiàn)象是否給出學(xué)生留下了深刻的印象。當(dāng)學(xué)生頭腦中還是殘缺的表象時，教師卻根據(jù)自己頭腦中早已存在的表象進行分析。結(jié)果，學(xué)生跟不上教師的思路，造成不得不機械背誦概念定義的現(xiàn)象，他們對概念的理解，往往是在以后的逐步練習(xí)、運用中獲取。探究性實驗教學(xué)方法，便是在于使學(xué)生在還沒有抓住物理概念本質(zhì)時，就會主動查閱資料，自己設(shè)計方案，增強遷移效果，優(yōu)化學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)。

3、教師的觀念發(fā)生了變化。在探究性實驗教學(xué)的實踐過程中，教師們對其在物理教學(xué)中的作用逐漸有了更為深刻的認識，對教育過程本身也有了全新的感受?！斑^程即是知識”，過程是理解的基礎(chǔ)，過程中滲透著科學(xué)研究的方法．使學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)是走向社會和終身發(fā)展的基礎(chǔ)。因此，教師是學(xué)生意義建構(gòu)的幫助者和促進者，教師要將教育過程看作是把凝固文化激活的過程。在實踐過程中，許多教師意識到經(jīng)驗型的教學(xué)已經(jīng)不能適應(yīng)新課程的要求，所以教師們還應(yīng)成為自己教學(xué)行為的研究者。

參考文獻：

[1] 唐殿強.創(chuàng)新能力教程.石家莊：河北科學(xué)技術(shù)出版社，2005.24～25.[2] 喬際平.創(chuàng)造思維能力的培養(yǎng)[M].北京：首都師范大學(xué)出版社，1998.第3

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第四篇：第七章 中學(xué)物理實驗教學(xué)

§7.1 物理教學(xué)必須以實驗為基礎(chǔ)

中學(xué)物理教學(xué)必須以實驗為基礎(chǔ)。這是由實驗本身的特點及其在物理教學(xué)中的作用來決定的。

1.實驗?zāi)転閷W(xué)生學(xué)習(xí)物理提供符合認識規(guī)律的環(huán)境

在學(xué)習(xí)物理過程中，要形成物理概念和認識物理規(guī)律，首先必須要有一定的感性認識。這種感性認識可以來源于學(xué)生的生活環(huán)境，也可以來源于實驗提供的物理事實。通常，從生活中得到的感性材料多來自復(fù)雜的運動形態(tài)，力、熱、電、光現(xiàn)象交織在一起，本質(zhì)、非本質(zhì)的因素交融在一起。因此，僅通過這種途徑來使學(xué)生建立概念和認識規(guī)律有時會遇到很大困難。運用實驗則可以提供精心選擇的、簡化和純化的素材，它能夠使學(xué)生對物理事實獲得明確、具體的認識。例如，人們生活在空氣的海洋里，卻很難感受到大氣壓強的作用。做一個覆杯實驗或馬德堡半球模擬實驗，大氣壓存在的物理事實就展現(xiàn)在學(xué)生眼前，他們對這個概念就易于理解和掌握。又如，學(xué)生對物體所受靜摩擦力的方向常常難于辨認，其主要原因是進行抽象思維活動時，頭腦中缺少表象的支持。如果應(yīng)用如圖7-1所示的方法，將有助于學(xué)生形成表象，以克服學(xué)習(xí)中的難點。

2．實驗?zāi)芘囵B(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，激發(fā)學(xué)生的求知愿望

為什么要特別強調(diào)實驗對培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的重要性？有如下的原因：

首先，實驗具有真實、形象、生動的特點，尤其對中學(xué)生有很強的吸引力，極易喚起他們的直覺興趣。例如，讓學(xué)生觀察“噴泉”、“煮金魚”等生動有趣的實驗，他們的注意力會高度集中，新奇的實驗現(xiàn)象常常出乎他們意料之外，使他們興趣盎然。這樣，就容易喚起他們的好奇心，激發(fā)他們的求知欲望，使學(xué)生的興趣不只是停留在被觀察物理現(xiàn)象的表面上。

其次，實驗是一種有目的性的操作行為。學(xué)生在觀察的基礎(chǔ)上，很自然會產(chǎn)生一種自己操作的欲望。讓學(xué)生動手實驗，不但可以滿足學(xué)生的操作愿望，還可以發(fā)展學(xué)生對探索知識和規(guī)律的興趣，進而發(fā)展學(xué)生的認識興趣。

當(dāng)學(xué)生對物理產(chǎn)生濃厚興趣的時候，他們的學(xué)習(xí)欲望強烈，學(xué)習(xí)中會感到輕松愉快，從而有利于形成主動的、正確的學(xué)習(xí)方法。不斷地體嘗“發(fā)現(xiàn)”與“戰(zhàn)勝困難獲得成功”的喜悅，學(xué)生學(xué)好物理的信心就會越來越強．更為重要的是，由此可轉(zhuǎn)化為一種熱愛科學(xué)的素質(zhì)和志向，這對學(xué)生個性的發(fā)展具有重要的意義．

3．實驗是發(fā)展學(xué)生能力和使學(xué)生得到科學(xué)方法訓(xùn)練的重要途徑

圖7-2表示學(xué)生在實驗活動中的信息流程．從這個流程可以看出實驗對培養(yǎng)學(xué)生各種能力的影響：通過閱讀實驗資料，培養(yǎng)著閱讀、自學(xué)能力；通過感覺器官接受形象和數(shù)據(jù)信息，并傳遞到大腦，一方面進行思維加工，一方面輸出反饋信息、控制觀察和操作器官，以獲取更為廣泛和深入的信息．這個過程可以培養(yǎng)觀察能力和手腦并用的能力；與此同時，在大腦中抽調(diào)出貯存的有關(guān)信息，進行更深入的思維加工，從而加強了思維能力的培養(yǎng)；此外，把思維加工的結(jié)果以語言和文字的形式表達出來，又培養(yǎng)著表達能力．由此可知，實驗是一種綜合的能力培養(yǎng)過程． 由于實驗是一種科學(xué)的方法，它能夠創(chuàng)造”最確實、最少受干擾”、“保證過程以其純粹形態(tài)進行”的物理環(huán)境，它是理論密切聯(lián)系實際的學(xué)習(xí)過程，在這個過程中蘊藏著極其活躍的因素，能夠活化學(xué)生學(xué)到的物理知識，因此，實驗是對學(xué)生進行創(chuàng)造意識訓(xùn)練和科學(xué)方法訓(xùn)練的有效途徑．

4．實驗有利于培養(yǎng)學(xué)生良好的道德素養(yǎng)和科學(xué)作風(fēng)

由于實驗本身是一個嚴格的科學(xué)過程，要想獲得實驗的成功，必須一絲不茍，來不得半點虛假，并且必須把各項活動安排得井井有條，這對培養(yǎng)學(xué)生實事求是的態(tài)度和嚴謹?shù)目茖W(xué)作風(fēng)十分有益，此外，在實驗過程中也不總是一帆風(fēng)順的．它以很強的吸引力磨煉學(xué)生的意志；加之實驗中存在著辯證唯物主義教育的豐富素材，這對學(xué)生科學(xué)世界觀的形成起著促進作用．我們不可低估實驗在這方面的作用，從某種意義上說，實驗的這種作用較之于學(xué)生掌握一些具體的知識和技能更為重要，對于提高人的素質(zhì)具有很大意義．

綜上所述，實驗在完成物理教學(xué)的任務(wù)中占有非常重要的地位，我們必須從培養(yǎng)社會主義現(xiàn)代化建設(shè)所需要的、有個性特征的、全面發(fā)展的人才的高度來充分認識實驗教學(xué)的意義，切實改變某些不重視實驗的舊觀念，始終堅持以實驗為基礎(chǔ)的教學(xué)方向．

§7.2物理實驗的分類及各類實驗的作用

物理教學(xué)中的實驗，大體上可以分為如下幾類：（1）演示實驗（2）學(xué)生分組實驗；（3）課內(nèi)小實驗；（4）課外實驗．將上述各類實驗與一定的教學(xué)手段配合就組成了各種實驗教學(xué)課型：例如，將演示實驗穿插在教師的講授過程中可組成演示講授課；將教師的演示與學(xué)生的討論結(jié)合可組成演示討論課；將教師的演示與學(xué)生的練習(xí)結(jié)合可組成演示習(xí)題課；將學(xué)生的小實驗穿插在課堂教學(xué)活動中，可組成“邊教邊實驗”或“邊學(xué)邊實驗”；將教師的指導(dǎo)貫穿在學(xué)生獨立操作的分組實驗過程中，就構(gòu)成了學(xué)生分組實驗課型．各種實驗有各自的特點，各自的功能，實驗教學(xué)應(yīng)當(dāng)是各種實驗與各種教學(xué)手段有機結(jié)合的系統(tǒng)．應(yīng)當(dāng)根據(jù)物理教學(xué)的整體要求來選擇和組織實驗教學(xué)系統(tǒng)．下面，將演示實驗、學(xué)生分組實驗和課內(nèi)小實驗的特點和功能分別作一介紹（課外實驗將在第十一章中介紹）．

一、演示實驗的特點和作用

演示實驗是以教師為主要操作者的表演示范實驗．它的目的主要是把要研究的物理現(xiàn)象展示在學(xué)生的眼前，引導(dǎo)學(xué)習(xí)觀察思考；配合講授或穿插學(xué)生討論等方式使學(xué)生認識物理概念和規(guī)律，或者通過演示的引導(dǎo)和示范作用，為學(xué)生獨立訓(xùn)練創(chuàng)造條件．它的主要作用如下：

1．引入課題，激發(fā)學(xué)生的求知欲望

教師常常選擇一些生動、有趣、新奇和使學(xué)生感到意外的演示實驗來引入課題，它能夠有效地激發(fā)學(xué)生的求知欲望．

例如，教師在講授動量定理之前，做如圖7-3所示的實驗：將一個生雞蛋用棉線在其上圍繞一周，再用透明膠帶將打結(jié)處的兩側(cè)貼牢．把線的另一端跨過鐵架上的鉤于，象升旗一樣把雞蛋緩緩地升到鐵鉤下端，然后把線松開，讓雞蛋從高處落下．學(xué)生緊張而又意外地看到雞蛋落下后反彈起來，被教師捉住，緊接著將雞蛋往桌面上輕輕一砸，使蛋汁流入玻璃杯內(nèi)．隨后教師提出問題：“為什么雞蛋從那么高處落下沒有砸碎，而在桌上輕輕一砸就殼破汁流呢？”??教師運用這個演示，創(chuàng)造了一個愉快學(xué)習(xí)的環(huán)境，使學(xué)生的思維活動處于積極狀態(tài)．

2．提供必要的感性素材，幫助學(xué)生建立概念和認識規(guī)律

在課堂教學(xué)中，教師常用演示實驗展示物理的現(xiàn)象和變化的過程，特別是學(xué)生日常生活中難以見到的或者是與學(xué)生的經(jīng)驗相抵觸的現(xiàn)象和過程，使學(xué)生獲得豐富的感性知識，形成鮮明的表象，為學(xué)生建立正確的概念、認識規(guī)律奠定基礎(chǔ)．

例如，物體的形變總是伴隨彈性力而產(chǎn)生的，然而，堅硬的物體，形變很小，學(xué)生無法察覺，因此在他們的觀念中形成了“有的物體能夠形變（如橡皮、彈簧），而有的物體不會形變（如石頭、玻璃）”的錯誤認識．為糾正上述錯誤的認識，教師可應(yīng)用如圖7－4的演示實驗．由于加接了細孔徑2毫米的玻璃管，而使形變的現(xiàn)象顯露出來．又由于選用了橢圓截面的大墨水瓶，沿短軸方向向內(nèi)擠壓時（a），可以看到玻璃管中的液柱上升；沿長軸方向向內(nèi)擠壓時（b），可以看到玻璃管中的液柱下降．學(xué)生在驚訝的發(fā)現(xiàn)中建立了正確認識．

3．進行觀察和思維訓(xùn)練，鞏固和應(yīng)用物理知識

由于演示實驗中教師的可控制特點很突出，教師能夠有意識地選擇和設(shè)計實驗的內(nèi)容和程序．得心應(yīng)手地把需要的現(xiàn)象展示出來，因此演示實驗不僅可在學(xué)生形成知識的過程中發(fā)揮作用，而且可以在學(xué)生應(yīng)用知識的過程中發(fā)揮很好的作用．

例如，教師利用電學(xué)黑箱對學(xué)生進行觀察、思維訓(xùn)練，黑箱蓋上有兩個接線柱，箱內(nèi)只有兩個電學(xué)元件；一只大容量的電解電容器（1000微法）和一只數(shù)千歐姆的電阻并聯(lián)，用示教電流計的R×100的歐姆表進行測試，讓學(xué)生通過觀察，判斷元件的種類及其聯(lián)結(jié)的方式．盡管只有兩個元件，也必須非常仔細地觀察，既要把握電流變化的階段特征（先大后?。?，又要察覺電流變化瞬時特征（速率越來越?。?，以及終態(tài)電流的狀況，經(jīng)過認真思考，才能得出正確的結(jié)論．

4．提供示范，為學(xué)生訓(xùn)練實驗技能創(chuàng)造條件

在演示教學(xué)中，教師的示范作用表現(xiàn)在兩個方面：一是通過演示實驗介紹學(xué)生將要使用的儀器和進行實驗的方法步驟、技能；二是通過教師操作過程中實事求是態(tài)度，嚴肅認真一絲不茍的作風(fēng)的影響，潛移默化地培養(yǎng)學(xué)生良好的作風(fēng)、習(xí)慣．

總之，演示實驗是物理實驗教學(xué)中發(fā)揮教師主導(dǎo)作用的重要手段之一．成功的演示實驗，常常給學(xué)生留下難以磨滅的鮮明印象，使課堂氣氛異?；钴S，從而獲得很好的教學(xué)效果．

二、學(xué)生分組實驗的特點和作用

學(xué)生分組實驗是學(xué)生在教師指導(dǎo)下利用整節(jié)課時間，在實驗室分組進行實驗的教學(xué)形式．它是學(xué)生親自動手使用儀器、觀察測量、取得資料數(shù)據(jù)，并親自分析總結(jié)的過程；是學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識、培養(yǎng)實驗技能和良好品德素質(zhì)的重要環(huán)節(jié)．從教學(xué)目的的側(cè)重點來劃分，學(xué)生分組實驗大體上可以分為五類，即：研究性（探索性）實驗，驗證性實驗，測定性實驗，基本儀器使用訓(xùn)練性實驗和裝配技術(shù)訓(xùn)練性實驗．這些實驗的特點和作用如下：

1．研究性（探索性）或驗證性學(xué)生實驗

這兩類實驗是以學(xué)生獲取知識的不同途徑來劃分的，研究性（探索性）實驗的主要目的是，讓學(xué)生通過觀察測量活動和歸納概括的思維方式來建立物理概念和認識物理規(guī)律，同時訓(xùn)練一定的實驗技能，它具有讓學(xué)生親自“發(fā)現(xiàn)”的意義．人們常稱其為“探索性實驗”．在中學(xué)物理教學(xué)中驗證性實驗的主要目的是讓學(xué)生通過實驗驗證由已知理論推導(dǎo)出的新結(jié)論的正確性，從而加深對新知識的理解，并訓(xùn)練實驗技能．這兩種實驗方法都是物理科學(xué)研究中的基本實驗方法，前者是從個別到一般，實驗在前，而結(jié)論在后，實驗成為探索規(guī)律的主要手段．后者則推理判斷在前，實驗驗證在后．在物理教學(xué)中，這兩種方法都各具重要的作用．研究（探索）性實驗之前，由于學(xué)生還不知道實驗的結(jié)論，要求他們自己去“發(fā)現(xiàn)”，因此學(xué)生的積極性是比較高的，能夠較好地激發(fā)學(xué)生通過手腦并用、探求知識的欲望和培養(yǎng)觀察、歸納、概括能力．驗證性實驗是傳統(tǒng)學(xué)生實驗中的主要類型，它能夠使學(xué)生更好地理解知識的內(nèi)在聯(lián)系，認識理論的能動作用，培養(yǎng)推理、驗證分析能力．

2．測定物理量和物理常數(shù)的學(xué)生實驗

這類實驗在學(xué)生分組實驗中也占有相當(dāng)大的比例．它主要是讓學(xué)生利用已知的物理概念或物理規(guī)律并運用一定的儀器來測定某個物理量或物理常數(shù)，例如，利用自由落體的規(guī)律“測重力加速度”，利用完全非彈性碰撞中的動量守恒定律來“測定彈丸的出口速度”，利用歐姆定律以“狀安法測電阻”等．它可以幫助學(xué)生理解物理概念和物理量的意義，學(xué)會應(yīng)用物理規(guī)律，訓(xùn)練基本實驗技能，并學(xué)習(xí)間接測量的巧妙方法．

3．基本儀器使用訓(xùn)練性和裝配技術(shù)訓(xùn)練性的學(xué)生實驗

當(dāng)然在前述幾類實驗中都要運用一定的基本儀器和涉及某些裝配技術(shù)．但是對于某些重要的基本儀器和實驗技術(shù)，有必要對學(xué)生進行一定的實驗技能技巧訓(xùn)練．這就是這兩類實驗的目的．例如，“示波器的使用”實驗，可以使學(xué)生了解電子束在電場中偏轉(zhuǎn)的原理，知道示波器面板上各主要控制器件的名稱和作用，學(xué)習(xí)和初步掌握使用示波器的最基本方法．又如，“安裝簡單的收音機”實驗，可以使學(xué)生學(xué)習(xí)電子線路圖的認識方法，熟悉簡單收音機的基本原理和接受電子裝配技術(shù)的初步訓(xùn)練． 總的說來，學(xué)生分組實驗的最主要特征是學(xué)生的獨立實踐活動，這種活動有系統(tǒng)的、統(tǒng)一的要求，并在實驗室內(nèi)完成．如果把教師的演示示范看成是帶路的向?qū)?，則單靠向?qū)吠_不到獨立認路的目的，只有在自己實踐的基礎(chǔ)上，才能在沒有向?qū)r辨認前進的方向．在這種意義上，學(xué)生分組實驗是任何其它的教學(xué)手段和方法所不能替代的．

三、課內(nèi)小實驗的特點和作用

課內(nèi)小實驗是穿插在課堂教學(xué)過程中的學(xué)生小實驗，它與演示實驗的不同點主要在它的操作者不是教師或者是協(xié)助教師的個別學(xué)生而是全體學(xué)生．它與學(xué)生分組實驗的不同，它不象學(xué)生分組實驗?zāi)菢佑谜?jié)課比較規(guī)范地完成教師在實驗室中準備好的實驗，也不一定要履行“預(yù)習(xí)實驗-報告”的要求．通常它與教師的講解密切配合，比較小型靈活，可以根據(jù)教學(xué)需要，選擇不同性質(zhì)的實驗，可以是一個小實驗，也可以是一組系列的小實驗，或者是按照一定程序編排的系列階段實驗．實驗的時間可以由幾分鐘到幾十分鐘；組織形式，可以是同桌的兩人一組，也可以是更多一些人組成一組．實驗可以在實驗室進行，也可以在教室進行，可以用配套的正規(guī)儀器，也可以用自制教具、學(xué)具或者是隨手可取的日常生活用品進行實驗．這種實驗與教師的講授和學(xué)生的自學(xué)、討論結(jié)合組成“邊教邊實驗”或“邊學(xué)邊實驗”的課型，并具有如下的優(yōu)點：

1．由于讓學(xué)生通過自己動手來學(xué)習(xí)知識，而不只是看教師演示，有助于發(fā)揮學(xué)生的主動性，有利于克服課堂教學(xué)“滿堂灌”的現(xiàn)象．

2．由于在這類實驗的間隙穿插教師的啟發(fā)．引導(dǎo)、講解或教師與學(xué)生，學(xué)生與學(xué)生的討論，在這種物理環(huán)境中，有利于擴大課堂內(nèi)師生的信息交流，在教師的主導(dǎo)作用下，發(fā)揮學(xué)生的主體作用．

3．由于這類實驗小型靈活、運用方便，可以增加學(xué)生實驗在教學(xué)中的比重，因此，可以提供更多的機會來培養(yǎng)學(xué)生的實驗技能和訓(xùn)練科學(xué)方法．

如果我們把以上三類課堂教學(xué)中的實驗按照教師施加影響的程度和學(xué)生的獨立活動量排一個隊，則如表所示：課堂實驗種類 教師影響程度 學(xué)生獨立活動量 演示實驗 大 小 課內(nèi)小實驗 中 中 學(xué)生分組實驗 小 大 由此可見，我們應(yīng)當(dāng)將它們有機地結(jié)合起來，以取得最佳的課堂實驗教學(xué)效果．

§7.3演示實驗教學(xué)

演示實驗在中學(xué)物理教學(xué)實驗中占有很大的比重，而且是一種深受學(xué)生歡迎的實驗形式．它是教師施展教學(xué)藝術(shù)的獨特手段，它能夠化枯燥為生動，化抽象為具體．演示實驗的內(nèi)容和方法有很大的靈活性．同一課題，教師可以用現(xiàn)成的儀器設(shè)備，也可以用自制教具進行演示．同一個演示儀器，教師可用于引入課題，也可用以鞏固新課．為更好地發(fā)揮其功能，必須深入研究演示實驗教學(xué)的基本要求．

一、演示實驗教學(xué)的基本要求

1．要有明確的目的 演示實驗運用于課堂教學(xué)的不同環(huán)節(jié)，有不同的目的，因此有不同的要求．有無必要演示，選擇什么樣的演示，怎樣進行演示，都必須首先從具體的目的出發(fā)．

例如，我們在學(xué)習(xí)習(xí)近平拋和斜拋的內(nèi)容時，可供選擇的演示實驗很多，拋出粉筆頭就是一個最簡單的演示，還有如圖7-5所示的“三球相碰”的演示，水流噴射的演示，以及利用閃光照相等等．

顯然，在運用演示引入課題或鞏固所學(xué)知識時，教師總要力圖增加實驗的趣味性，以更好地調(diào)動思維積極性．拋粉筆頭的演示雖然簡單，但在引導(dǎo)學(xué)生通過觀察定性地描述平拋運動的特征這一點上卻很好，好就好在它稍縱即逝，活躍課堂氣氛，并可較好地訓(xùn)練學(xué)生的觀察能力．如果需要讓學(xué)生認識“平拋運動可以看成是水平勻速運動和自由落體運動的合成”，可用如圖7－5所示的“三球演示器”，并配合使用閃光照相圖片（或投影），效果就很好．原因就在于它們能夠清楚地顯示拋體運動的本質(zhì)特征．

由上可知，我們不能離開演示的具體功能來評價演示的好壞，演示實驗只有和一定的教學(xué)過程結(jié)合起來，才能發(fā)揮它的作用．

2．要明顯和直觀

可以說，演示實驗的一切功能都離不開觀察，觀察者只能在演示者所給觀象的基礎(chǔ)上進行觀察，因此演示實驗的直觀是最起碼的要求．

（1）演示的現(xiàn)象要明顯

一人演示，眾人觀察，所以現(xiàn)象必須明顯．能否使每個學(xué)生都看到要演示的現(xiàn)象，是教師心目中有無學(xué)生的表現(xiàn)．為使現(xiàn)象明顯，儀器的尺寸要足夠大，測量儀表的刻度線要適當(dāng)粗些，聲、光及觀察物體與背景的對比度要強，過程中的變化要顯著．必要時，可以借助投影、機械放大、光杠桿、放大電路等手段增強現(xiàn)象的明顯性．其次要注意放置儀器的位置，有足夠的高度，不平攤在桌面上，運動體所在的平面應(yīng)與黑板面平行．必要時，可借助演示小桌、演示墊凳、演示板、演示支架和磁性黑板等．

（2）儀器簡單，過程明瞭 我們力求演示儀器簡單，過程明瞭，其目的在于突出要觀察的物理現(xiàn)象和過程，降低無關(guān)因素的干擾，特別是在一些為建立、鞏固物理概念的定性演示中，沒有必要選擇精密復(fù)雜的實驗裝置．例如，用前面介紹的橢圓墨水瓶演示微小形變的現(xiàn)象，效果就比用復(fù)雜的光杠桿系統(tǒng)裝置好．又如，用如圖7-6所示的鐵絲軌道對比小球靜止和運動時對凸橋、凹橋橋面的壓力時，①把小球放在凸橋頂端，小球恰巧能從兩橋臂之間掉下去，但讓小球從斜面上滾下，再經(jīng)過凸橋頂端時，小球便不再從兩臂之間落下，而是沿橋面驚過．②把凹橋下方的搭鉤脫開，讓小球靜止地放在四橋的中心，顯示小球的壓力不足以將兩鐵絲橋臂擠開而下落，然后讓小球從斜軌上滾下，當(dāng)小球經(jīng)過凹橋底端時，小球即從兩軌道之間掉了下去．由上可見，這種凸橋、凹橋的裝置，可以說是簡單的出奇，然而演示說明的卻是學(xué)生平時將信將疑的一個難題．我們提倡用簡單的方法做演示，不僅有利于突出物理原理，而且易于引起學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造意識．

（3）視聽感官并用

有關(guān)資料表明：“在接受知識方面，單靠聽覺一般只能記住15％左右；單靠視覺，從圖象獲得知識，只能記住25％左右；如果兩者結(jié)合起來可記住65％”①．因此，調(diào)動學(xué)生各部分感官的協(xié)同作用，比用單一渠道要好．還應(yīng)考慮學(xué)生對各種感覺信息的分辨本領(lǐng)，以強化有用刺激．例如，用下面的方法幫助學(xué)生理解加速度的概念：

在一輛沿斜面滾下的小車后面，拖一條長約2米的磁帶，磁帶上錄有一段不變的樂音（如風(fēng)琴的c調(diào)），把錄音機的放音磁頭用導(dǎo)線接出來，裝在斜面的一定位置上，用貼有細氈的薄彈性金屬片將磁帶輕輕壓在磁頭上．當(dāng)小車沿斜面向下運動時，小車拖著磁帶運動，使錄音機發(fā)聲．這樣就可以使學(xué)生用視覺觀察到的速度變化為聽覺感受到的音高變化，用音高來理解速度，用音高變化的快慢來理解速度變化的快慢，即加速度的大?。捎谌硕鷮σ舾叩母惺莒`敏，而且對“變”的感受，比視覺更直接，因而對變化率的概念比較容易建立①．

3．要安全、可靠

課堂上的教學(xué)時間是極其寶貴的．如果教師在演示中出現(xiàn)失誤和差錯，不僅會貽誤時間，而且會引起學(xué)生對所得結(jié)論的懷疑，因此，教師在課堂上的演示實驗必須確保成功．（1）做好充分的準備工作

這是確保演示成功的關(guān)鍵．教師在課前要選擇好所需的儀器和材料，仔細地進行檢查，并按照課堂上的實際程序預(yù)做一遍（甚至數(shù)遍），熟悉儀器的使用性能，了解實驗的準確程度，估計實驗的時間，觀察教室里即將演示的環(huán)境等等．并在教案中寫明演示所需的每一件物品，以免課堂上演示失敗或失去良機．

（2）課堂演示時必須確保安全

演示時，教師必須按照安全操作規(guī)程去做，認真仔細，確保人身安全和儀器設(shè)備的保全．可能存在不安全因素的實驗，一定不要讓學(xué)生上臺來操作．例如需要用到220V或380V市電的實驗，或者用高壓感應(yīng)圈、水銀的實驗，應(yīng)當(dāng)由教師自己操作，并做到萬無一失．

（3）正確對待課堂演示中的失誤，切忌弄虛作假 備課中做好充分準備，可以提高演示的成功率，但不能保證課堂上一定不出問題．出了問題怎么辦？一是要鎮(zhèn)靜，切忌手忙腳亂，應(yīng)認真思考和分析，盡可能及時找出原因，迅速排除故障；二是要實事求是．萬一不能及時排除故障，也不可用“儀器不行”來搪塞過去，更不可編造數(shù)據(jù)，弄虛作假．應(yīng)當(dāng)向?qū)W生如實說明實驗失敗的原因，并聲明在下節(jié)課重做．這樣的負責(zé)精神和科學(xué)態(tài)度，必將對學(xué)生產(chǎn)生良好的影響．

4．要有啟發(fā)性

演示實驗?zāi)軌蛱峁┴S富的感性材料，變抽象為形象，但它的最終目的是要通過觀察啟發(fā)思維，使學(xué)生更好地認識客觀規(guī)律，發(fā)展能力，培養(yǎng)興趣．因此，在設(shè)計和編制演示程序時，必須在啟發(fā)性上下功夫．

演示中的啟發(fā)性，首先在于以趣激疑．當(dāng)生動的演示現(xiàn)象出乎學(xué)生意外之時，認知的矛盾將轉(zhuǎn)化為思維的動力．例如，在“彈性碰撞”教學(xué)開始時，讓學(xué)生觀察用兩個等質(zhì)量的玻璃小球做成的兩個雙線擺：如圖7－7，先將左邊的擺球拉開，右邊的球靜止于平衡位置，再釋放左邊的小球，兩球相碰后，左球靜止，而右球彈起；當(dāng)右邊的球返回碰撞后，右球又靜止，而左球彈起．如此兩球反復(fù)碰撞，圖7－7在碰撞聲中，動靜交替．面對這一有趣的情景，問題油然而生．

運用演示引發(fā)問題，只是啟發(fā)思維的起點，雖然它是學(xué)生開展積極思維的突破口，但要推進思維活動的展開，仍須有教師不斷的引導(dǎo)．這樣，演示才能成為推進思維的向?qū)В虼搜菔窘虒W(xué)的啟發(fā)性應(yīng)體現(xiàn)在演示程序的精心設(shè)計之中．

例如，在高中學(xué)生學(xué)過氣體定律之后，教師用如圖7-8所示的浮沉子演示來訓(xùn)練學(xué)生的思維．

（1）用手壓容器上方的薄膜，原來浮在液面上的浮沉子開始下沉，當(dāng)下沉到某一深度時松開壓膜的手指，浮沉子上升[圖

7－8（a）（b）]，試解釋這一現(xiàn)象． 這是許多初中學(xué)生曾經(jīng)見到過的實驗，當(dāng)時對這個現(xiàn)象的解釋是很粗略的，只需要說明，壓膜時水進入浮沉子內(nèi)，重力增大，浮力小于重力，于是浮沉子就下沉，松膜時，水從浮沉子內(nèi)排出，重力減小，浮沉子就上?。?/p>

（2）繼續(xù)壓膜使浮沉子下沉到更深的位置放手，見到浮沉子仍可上升．似乎上面的解釋還是完善的．

（3）繼續(xù)壓膜，使浮沉子達到比上一步更深的某一位置松開，出現(xiàn)了浮沉子不再上升的現(xiàn)象，并且一直沉到容器的底部[圖7－8（C）（d）］，這突然出現(xiàn)的現(xiàn)象，使學(xué)生感到意外，于是不得不重新審查以往解釋的不足之處．看來浮沉子中氣體的體積，不僅與容器上方氣體的壓強有關(guān)（這是由帕斯卡定律所決定的），而且還與浮沉子所處的深度有關(guān)．

（4）打開容器上方的橡皮膜，使液體上方的氣壓不變，用一根棒把浮沉子逐漸下壓至不同的深度，觀察浮沉子中氣體體積的變化，說明浮沉子所以在一定的深度不再上浮，是由于在下降過程中液體內(nèi)部壓強這個因素造成的．（5）在浮沉子沉至容器底部以后，打開容器下的出水閥門，或用虹吸管使水緩緩流出．可以看到，當(dāng)液面下降到一定深度時，浮沉子就從底部浮了起來［圖7－8（e）]．

從上述的程序設(shè)計可以反映出教師對學(xué)生思維的引導(dǎo)作用，它既調(diào)動了學(xué)生的積極性，又使觀察和思維緊密結(jié)合起來，從而使學(xué)生的認識由表及里逐步深化．

二、演示實驗教學(xué)中的觀察指導(dǎo)

在演示方案確定以后，要想達到演示的目的，關(guān)鍵在對學(xué)生的觀察進行指導(dǎo)．同時，對演示觀察的指導(dǎo)又是培養(yǎng)學(xué)生觀察能力的一個重要途徑．因此，在演示教學(xué)中應(yīng)十分重視觀察指導(dǎo)．這里所說的觀察指導(dǎo)，有兩層含義：一是演示本身應(yīng)能吸引學(xué)生的觀察注意；二是教師在演示過程中及時指導(dǎo)，教給觀察方法．所謂指導(dǎo)，絕對不是說教師指到哪里，學(xué)生就看到哪里．

1．明確觀察目的，做好觀察的思想準備 草率從事是新教師在演示教學(xué)中常犯的毛病當(dāng)學(xué)生還沒有思想準備時，演示已經(jīng)結(jié)束，因而達不到演示目的．在演示之前，一定要讓學(xué)生明確為什么要做這個實驗，以及打算怎樣進行；出示的儀器應(yīng)當(dāng)有所交待，例如，在演示液體內(nèi)部壓強規(guī)律時，應(yīng)當(dāng)使學(xué)生帶著兩個問題進行觀察：一是液體內(nèi)部壓強與深度的關(guān)系；二是液體內(nèi)部在各方向是否都有壓強（特別是向上的壓強）及它們的關(guān)系；同時還應(yīng)使學(xué)生在認識U形管壓強計的構(gòu)造及功能的基礎(chǔ)上進行觀察．因為此時學(xué)生還不理解U形管壓強計的原理，所以應(yīng)當(dāng)用直覺的方法，如在橡皮膜上用手或重物壓，使學(xué)生了解U形管兩側(cè)液面高差越大，表示壓強差越大．

又如，在自感現(xiàn)象的教學(xué)中，觀察接通電路的自感現(xiàn)象，首先必須帶著“如果線圈自身的電流發(fā)生變化，那么線圈自身是否也會產(chǎn)生感生電動勢？”的問題，并認清演示電路的特點，才能把觀察的注意力集中到接通電路瞬間所發(fā)生的現(xiàn)象上．我們曾經(jīng)對20名高一的學(xué)生和高二的學(xué)生分別進行演示．由于高一的學(xué)生還沒有學(xué)過法拉第電磁感應(yīng)定律，正確記錄觀察現(xiàn)象只有75％，而高二學(xué)生剛學(xué)過電磁感應(yīng)定律，正確記錄觀察現(xiàn)象的達到了95％，可見，觀察的目的性對于觀察效果起了很重要的作用． 2．突出觀察重點，排除無關(guān)因素的干擾

例如，通常教材中介紹斷路時自感現(xiàn)象的電路裝置，都選用一只燈泡與電感線圈并聯(lián)的電路．設(shè)想按這一裝置進行演示時，學(xué)生會看到開關(guān)斷開后燈泡并不立即熄滅．但由于時間常數(shù)L/R太小，這種延時現(xiàn)象無法看到．而燈泡突然一閃的現(xiàn)象卻十分明顯，它給學(xué)生建立自感的概念帶來困難．如果在開始演示時只給出一個簡單的電感線圈、燈泡、開關(guān)與電源的串聯(lián)電路（圖7－9），提出“在斷開開關(guān)的瞬間線圈中是否有感生電動勢產(chǎn)生”的問題，然后與學(xué)生共同設(shè)計實驗電路來驗證感生電動勢的存在．一種簡單的方案就是觀察開關(guān)拉斷時閘刀與閘刀座之間的火花放電現(xiàn)象證明感生電動勢的存在；另一種方案就是將示波器或者是高內(nèi)阻的電壓表并聯(lián)在電感線圈兩端，觀察其電壓的變化；還有第三種方案就是將一只氖泡并聯(lián)在線圈兩端，開關(guān)接通時氖泡不導(dǎo)通，其電阻為無窮大，可視為它對電路沒有影響，切斷開關(guān)時，線圈中的電流迅速減小，原串聯(lián)的燈泡熄滅，而并聯(lián)在線圈兩端的氖泡起輝了，它的起輝電壓比電池電壓要高許多，由此說明感生電動勢的存在．這個實驗還可以在后面的教學(xué)中說明日光燈的起輝原理．

3．從整體到局部，再從局部到整體，培養(yǎng)觀察思路

觀察的全面性是客觀反映事物屬性的前提，應(yīng)當(dāng)利用演示實驗培養(yǎng)學(xué)生正確的觀察思路．例如，教師常用“圓錐上滾”的實驗來訓(xùn)練學(xué)生的觀察力．首先把傾斜軌道展示在學(xué)生跟前，傾斜軌道的表面特征給學(xué)生造成假象．把雙錐旋轉(zhuǎn)體放在軌道的中部，學(xué)生幾乎毫不例外地預(yù)感到旋轉(zhuǎn)體將沿斜面滾下，然而見到的卻是意料之外的現(xiàn)象（如圖7－10所示）．在學(xué)生渴望得到解答之際，讓他們從各個方面對儀器觀察，并注意圓錐體與軌道之間的聯(lián)系，最終發(fā)現(xiàn)圓錐體在軌道低端的重心位置最高．于是學(xué)生在恍然大悟中獲得了觀察方法的啟示．

4．縱、橫對比，把握事物特征

觀察的深刻性在于透過表面現(xiàn)象抓住象物的本質(zhì)，利用對比觀察是使思維向縱深發(fā)展的很好的方法．在演示實驗中，要引導(dǎo)學(xué)生善于察覺條件的差異及產(chǎn)生結(jié)果差異的聯(lián)系．通?？梢圆捎每v向?qū)Ρ取M向?qū)Ρ?、正反向?qū)Ρ鹊姆椒ǎ?/p>

例如，用驗電器和鋅板（或鋁板）等演示光電效應(yīng)的現(xiàn)象，實驗過程如圖7－11所示．把用砂紙打磨光的鋅板（或鋁板）插在驗電器的導(dǎo)桿上，給鋅板帶上負電荷，可以看見驗電器指針張開；用紫外光（功率較小的醫(yī)用紫外線燈）照射鋅板，驗電器指針即迅速閉合；再給鋅板帶正電，同樣用紫外光照射鋅板，驗電器指針不再閉合；再用白熾燈作光源，照射帶電的鋅板，不見指針張角有何變化．從上述過程可以看出，它是一個邏輯性很強的縱向?qū)Ρ冗^程．由（a）、（b）階段的對比可以看出，驗電器指針閉合不是由于紫外光使空氣電離的原因（雖然有一點影響，但不是主要原因），而是光照射使電子躍出的原因．由（a）（C）階段的對比說明光電子能否躍出與照射光的頻率有關(guān)．

縱向?qū)Ρ鹊难菔痉椒ㄊ前凑宅F(xiàn)象變化的順序逐步展開的．它能夠使學(xué)生較好地把握過程發(fā)展的階段特征，但需要不斷回憶已經(jīng)消逝了的現(xiàn)象．在比較復(fù)雜的過程中，可以變部分縱向?qū)Ρ葹闄M向?qū)Ρ龋v橫向?qū)Ρ认嘟Y(jié)合．例如，圖7－12（a）顯示了物體浸入液體前后彈簧秤讀數(shù)的變化，由此可知浮力的大小，在繼續(xù)演示的過程中，保留圖7－12（a）的狀態(tài)，同時用另一個同樣規(guī)格的彈簧秤顯示排開液體的重量，如圖7－12（b）所示，兩者橫向?qū)Ρ龋瑢W(xué)生就能清晰地察覺兩者之間的關(guān)系．

又如在上述接通電路的自感現(xiàn)象的演示中，也采用了電感支路和電阻支路同時橫向?qū)Ρ鹊姆椒ǎ瑥亩闺y于察覺的暫態(tài)差異顯現(xiàn)出來．

為了便于學(xué)生認識事物的本質(zhì)，常需要用正向和反向?qū)Ρ鹊姆椒ǎ?，為了說明振動產(chǎn)生的條件之一是物體必須受到回復(fù)力的作用，可以用彈簧振子演示，分析回復(fù)力使物體圍繞平衡位置往復(fù)運動；還可以用保險絲繞一個彈簧，下掛小球，在事先不告訴學(xué)生彈簧材料的情況下，把小球拉伸后釋放．學(xué)生驚異地看到小球不發(fā)生往回運動，這時告訴學(xué)生彈簧的材料，于是學(xué)生們從反面現(xiàn)象加深了振動產(chǎn)生條件的認識．

總之，教師在演示教學(xué)中，一定要注意使學(xué)生的觀察和思維活動緊密結(jié)合起來．用觀察促進思維活動的展開，又用思維指導(dǎo)觀察活動的進行，使學(xué)生逐步認識物理概念、規(guī)律，逐步發(fā)展觀察和思維能力．

§7.4學(xué)生分組實驗教學(xué)

一、學(xué)生分組實驗技能訓(xùn)練的教學(xué)目的 學(xué)生分組實驗是學(xué)生在教師指導(dǎo)下獨立操作的課堂教學(xué)過程，教師應(yīng)當(dāng)根據(jù)大綱的要求，有計劃地、系統(tǒng)地訓(xùn)練學(xué)生的實驗技能和良好習(xí)慣．這些技能的教學(xué)目的可大體分述如下：

1．逐步學(xué)會自學(xué)實驗講義（教材）

通過自學(xué)與輔導(dǎo)，逐漸學(xué)會自學(xué)實驗講義或相關(guān)教材，理解其內(nèi)容、包括目的和原理，知道怎樣做實驗，會組織實驗步驟．

2．逐步養(yǎng)成正確認識基本量具、儀表的習(xí)慣

要求學(xué)生養(yǎng)成正確習(xí)慣：拿到量具，儀表能說出它的名稱，通過對外部形態(tài)、銘牌、一般構(gòu)造的觀察，教師的輔導(dǎo)及閱讀說明書等材料，了解它的主要功能、使用條件、量度范圍，精密（準確）度及使用規(guī)范．

3．逐步養(yǎng)成良好的操作規(guī)范，進行正確的實驗操作．

實驗操作必須按一定的操作規(guī)范程序進行，逐步養(yǎng)成良好習(xí)慣，例如：

（1）裝配儀器：一臺儀器的裝配，多臺儀器和器材的組合，都應(yīng)當(dāng)做到能按合理的規(guī)范程序操作．例如在裝配天平時，應(yīng)先將橫梁放于止動架上，才能安放掛鉤、掛架和掛盤，不僅要使各類部件的位置正確，而且要做到“對號入座”．

（2）儀器的預(yù)備性調(diào)整

器件裝配好以后，一般都要進行預(yù)備性調(diào)整，如儀器底座位置的調(diào)整，滑線變阻器滑動臂初始位置的調(diào)節(jié)，儀表上的檔位選擇及各種旋鈕初始狀態(tài)的調(diào)節(jié)，熱電子儀器的預(yù)熱，光具共軸的調(diào)節(jié)和各種測量儀表零點的調(diào)節(jié)等．

預(yù)備性調(diào)節(jié)的最后一步是檢查，檢查的項目，一是看儀器或電路的裝配是否正確，二是看各種器件是否處于規(guī)定的初始狀態(tài)．

（3）啟動工作和觀察記錄：按規(guī)程及實驗步驟啟動儀器工作，并仔細觀察，記錄所示數(shù)據(jù)．（4）實驗結(jié)束后的收尾工作

實驗結(jié)束，應(yīng)按照一定的順序拆除和整理儀器；檢查儀器材料是否有壞損丟失，然后清理桌面，板凳的歸位．一切設(shè)備復(fù)原．

4．逐步掌握實驗操作的規(guī)范動作

實驗操作不僅要注意程序，而且要注意動作的規(guī)范要求，切忌隨意性的動作．例如：

（1）調(diào)整天平時，一般用左手握住止動旋鈕，不論調(diào)節(jié)底座、橫梁，放卸待測物和砝碼，還是撥動游碼，都必須在止動期內(nèi)進行．需要觀察天平是否平衡時，再輕輕地順時針旋轉(zhuǎn)止動旋鈕．當(dāng)橫梁處于升起狀態(tài)時，左手不可脫離止動旋鈕．這樣做，一方面是為了防止橫梁自動落下，一方面提醒使用者在觀察天平平衡之后立即把橫梁放下．用右手拿砝碼鑷，鑷口的凹邊應(yīng)當(dāng)朝上，如圖7－13所示．待測物和砝碼都應(yīng)放在砝碼盤的中央．

（2）用手拿燒杯傾倒液體時，應(yīng)如圖7－14所示．

（3）使用螺旋測微器，一般應(yīng)用左手拿被測物，右手無名指與小指握弓形架，拇指與食指操作旋輪．若被測物已被固定，則可用左手握住弓形架身，右手旋轉(zhuǎn)螺桿套筒．當(dāng)螺桿開始接觸被測物時，應(yīng)改旋棘輪，使螺桿前行，壓住被測物，待聽到“咔咔”聲時再行讀數(shù)，如圖7－15所示．

（4）用手調(diào)節(jié)滑線變阻器滑臂時，應(yīng)以另一手扶住瓷支架上方，如圖7－16所示．

（5）用手拿透鏡時，應(yīng)如圖 7－17所示，切不可觸及透鏡表面．

5．學(xué)會正確測量讀數(shù)與處理數(shù)據(jù)

（1）檢查零點是否正確，在零點不符的情況下，應(yīng)調(diào)整好零點或選擇相對零點：

（2）應(yīng)使觀察視線與表面垂直．（3）讀數(shù)時，一般應(yīng)保證準確的數(shù)位不致省略，可以估讀到最小分度的下一位，但不必估讀至最小分度的下兩位．例如，用毫米刻度尺測量的正確讀數(shù)是15.3mm．不應(yīng)表達為15mm，也不應(yīng)表達為15.25mm．當(dāng)量具的最小分度為0.2或0.5個單位時，在觀察能力許可的條件下，應(yīng)估讀到最小分度的 1／2或 1／5．例如，最小分度為0.02A的安培表，應(yīng)估讀到0.01A：

不管使用何種量具，養(yǎng)成良好的讀數(shù)習(xí)慣是非常重要的．一般來說，應(yīng)當(dāng)先觀量程，再看最小分度，然后看零點，再讀數(shù)和記錄．

處理數(shù)據(jù)應(yīng)體現(xiàn)科學(xué)的態(tài)度和方法．常用處理方法有計算法和圖示法兩種．

在中學(xué)物理教學(xué)中，使用計算法多利用平均法來減小實驗誤差．

圖示法的優(yōu)點主要有兩條：一是簡明、直觀、便于比較，特別對探索物理規(guī)律很有用；二是利用實驗中的有限數(shù)據(jù)作出圖線后，從中找到那些無法通過實驗來得到的數(shù)據(jù)，還可以求出相關(guān)的第三個物理量．用圖示法表述物理量之間的關(guān)系時，應(yīng)注意以下的要求：（1）在中學(xué)物理教學(xué)中，主要介紹直角坐標系．直角坐標一般以橫軸代表自變量，縱軸代表因變量．在軸的末端近旁注明所代表的物理量及其單位．

（2）坐標的原點，不一定取為變量的零點．坐標軸上的標度值應(yīng)能恰當(dāng)?shù)胤磻?yīng)出測量值的有效數(shù)字．坐標標度應(yīng)劃分得當(dāng)，以不用計算就能直接讀出圖線上每一點的坐標為宜，如通常用1、2、5而不用3、7、9來標度，使坐標紙的一小格可用來表示測量值最后一位的1，2，5個單位．

（3）應(yīng)盡量使圖線占據(jù)圖紙的大部分，不致偏于一角或一邊．橫軸和縱軸的標度可以不同，但大小要注意配合．如果數(shù)據(jù)特別大或特別小，可提出乘積因子，例如提出×103、×10－2放在坐標軸最大值的右側(cè)．

（4）描點和聯(lián)線．依據(jù)實驗數(shù)據(jù)用削尖的鉛筆在圖上描點．為清楚、準確起見，常以該點為中心，用×、⊙等符號中的一種標明．同一圖線上的觀測點要用同一種符號，如果圖上有兩條圖線，則應(yīng)用兩種不同符號以示區(qū)別．描繪出的直線或曲線應(yīng)為光滑曲線．曲線不通過全部測定點是正常現(xiàn)象．一般情況下，聯(lián)線時應(yīng)盡量使曲線通過或靠近大多數(shù)觀測點，并使測點比較均勻地分布在曲線的兩側(cè)．如圖7－18所示．

6．學(xué)會寫實驗報告

實驗報告一般應(yīng)包括實驗?zāi)康?、裝置與器材、實驗原理與步驟、數(shù)據(jù)記錄與計算、結(jié)論與討論等部分，逐步地要求學(xué)生學(xué)習(xí)自行設(shè)計實驗報告．在設(shè)計報告時，應(yīng)讓學(xué)生學(xué)習(xí)用比較簡潔的文字，直觀的圖表來表達報告的內(nèi)容．?dāng)?shù)據(jù)表格的設(shè)計應(yīng)做到：說明實驗條件；要有原始記錄；欄目中應(yīng)注明物理量的符號和單位；力求簡明，便于總結(jié)物理規(guī)律．

下面介紹一份學(xué)生分組實驗的報告：

證機械能守恒定律

實驗者姓名××，同組人姓名×××

實驗時間×月×日下午第二節(jié)

[實驗?zāi)康腯

1．驗證物體在光滑斜面上自由下滑時的機械能守恒；

2．進一步鞏固打點計時器的使用和數(shù)據(jù)處理方法。

[實驗器材]

平面小車，電磁打點計時器，學(xué)生用電源，支架，直尺。

[實驗原理與步驟]

如圖7－19，如果小車在重力作用下沿光滑斜面下滑，從靜止點A到B小車的重力勢能減少 △Ep=Mghon

而動能增加 如果△Ek=△Kp即 或△Ek/△Ep=1

則證明機械能守恒

1．調(diào)節(jié)斜面傾角，使H/L盡可能大一些，以減小摩擦力的影響；

2．裝配和調(diào)整電磁打點計時器；

3．將小車置于斜面上方A點處，連接裝配好打點紙帶；

4．開啟電源，釋放紙帶末端，使小車下滑，下滑結(jié)束即關(guān)閉電源；

5，取下紙帶，測量讀數(shù)并進行數(shù)據(jù)處理。為什么在本實驗中△Ek／△Ep＜1？ 因為在本實驗中小車在斜面上運動所受的阻力不能忽略不計，其勢能減少量中的一部分消耗在克服阻力所做的功上，因此△Ek＜△Ep．本實驗的誤差約在8％以下．因此可以說，如果不計阻力的影響，小車維持機械能守恒．

由上述數(shù)據(jù)可以大致估計小車所受阻力的大小．現(xiàn)以第4組數(shù)據(jù)為例．

二、學(xué)生分組實驗的一般過程和教學(xué)要求

學(xué)生分組實驗的過程，一般分為三個階段：準備、操作和總結(jié)階段．

1．準備階段及其要求

本階段的主要任務(wù)是使學(xué)生明確實驗?zāi)康模斫鈱嶒炘?、方法，認識實驗儀器，做好操作與記錄的準備工作，其核心是理解實驗方案．這是調(diào)動學(xué)生實驗主動性的前提．如果對目的、原理不了解，依葫蘆畫瓢地做一陣子實驗，稀里糊涂地記了一批數(shù)據(jù)，這就很難說有什么好的收效．對科學(xué)的實驗研究來說，構(gòu)思階段非常重要．教師正是在實驗的準備階段中，讓學(xué)生學(xué)一點科學(xué)構(gòu)思的方法．因此，教師要充分重視準備階段的引導(dǎo)工作，如引導(dǎo)學(xué)生認真閱讀實驗教材，提出一些問題幫助學(xué)生思考和理解例如，在做“把電流表改裝成伏特表”的實驗以前，可布置如下幾個問題：

（1）怎樣才能把電流表改裝成伏特表？在計算電表的附加電阻時，應(yīng)當(dāng)知道電流表的哪些參數(shù)？

（2）在按圖7－20的電路測電流表內(nèi)阻時，為什么要滿足R遠大于R＇（例如R≥100R＇）的條件？怎樣才能滿足R》R＇的條件（怎樣選擇電路中的兩個可變電阻和電源輸出電壓）？

（3）在校正伏特表時，應(yīng)按怎樣的電路測試？改變電壓應(yīng)選擇滑線變阻器的分壓器電路，還是限流器電路？

此外也可以通過教師引導(dǎo)下的學(xué)生討論，共同設(shè)計和理解實驗方案，特別是對探索性的實驗，更應(yīng)注重這方面的引導(dǎo)． 學(xué)生理解了方案，還不能認為已完成了必要的準備工作，還必須考慮學(xué)生是否具備進行實驗的技能．只有事先為學(xué)生進行實驗基本鋪平了道路，才能使他們在有限的課堂時間內(nèi)，把精力集中在解決主要矛盾方面．

例如，高一力學(xué)中有一組關(guān)于利用電磁打點器的實驗．對學(xué)生來說，這是一種新的實驗方法，它涉及到打點計時器的原理和使用，有關(guān)的實驗原理和操作要求，紙帶數(shù)據(jù)的處理方法等，因此是比較困難的．教材中分成幾個不同內(nèi)容的實驗，分散了教學(xué)的難點．教師應(yīng)當(dāng)根據(jù)各次實驗的側(cè)重點引導(dǎo)學(xué)生做好預(yù)習(xí)工作．

還須說明一點，預(yù)習(xí)決不只是看書．對于一些學(xué)生尚未見過的儀器，光靠看書往往是難于弄懂的．教師應(yīng)當(dāng)抽出一定時間，讓學(xué)生邊看實物，邊著教材，或者一邊聽教師講解一邊看示范操作．

2．操作階段及其要求 它是把實驗方案變?yōu)閷嵺`的階段．在這個階段中，學(xué)生的主要任務(wù)是：安裝和調(diào)整儀器，操作控制實驗條件的變化，觀察測量，取得必要的數(shù)據(jù)；排除可能出現(xiàn)的故障，這是培養(yǎng)學(xué)生實驗技能和良好習(xí)慣的關(guān)鍵階段．

總的說來，在學(xué)生分組實驗的教學(xué)過程中，應(yīng)始終注意發(fā)揮學(xué)生的主動性，使他們帶著明確的目的，認真仔細地觀察，積極地動手操作和動腦思考．實驗中遇到一些問題．教師應(yīng)善于啟發(fā)，不要包辦代替．這樣盡管學(xué)生可能遇到一些麻煩，但收獲是大的．還需要辯證地處理好發(fā)揮學(xué)生主動性與嚴格要求的關(guān)系．實驗中有一定的程序規(guī)范和動作規(guī)范，應(yīng)當(dāng)使學(xué)生了解這些要求是以科學(xué)理論為依據(jù)，并經(jīng)過實踐總結(jié)出來的，以提高學(xué)生執(zhí)行規(guī)范的自覺性．其次，執(zhí)行規(guī)范也不是要求學(xué)生機械的操作．相反，應(yīng)要求學(xué)生手腦并用．例如，調(diào)節(jié)天平底座的時候，就必須根據(jù)重垂線的垂尖位置思考底腳螺絲的調(diào)節(jié)旋向．當(dāng)然熟練以后就會成為一種技能．實驗步驟是根據(jù)實驗程序的總要求來制訂的，但也不是千篇一律．可適當(dāng)鼓勵學(xué)生在不違反操作規(guī)程基礎(chǔ)上有所創(chuàng)新．再次，應(yīng)當(dāng)看到嚴格要求對于培養(yǎng)學(xué)生良好習(xí)慣和作風(fēng)的意義，從一開始就要嚴格要求，許多學(xué)生在連接電路以前，從不考慮各器件放置的位置，亂七八糟，有的儀器表面背對著自己，他們認為，只要電路正確就行了．還有的學(xué)生準備不認真，不按操作規(guī)程操作，使儀器損壞，實驗結(jié)束，桌面場地零亂，儀器不復(fù)位．造成儀器零件及材料丟失．如果老師放松要求，久而久之不僅養(yǎng)成學(xué)生毛毛糙糙的作風(fēng)，而且極不利于對學(xué)生品德特別是科學(xué)態(tài)度的培養(yǎng)，對于學(xué)生今后的工作學(xué)習(xí)也很不利．在實驗指導(dǎo)的過程中，教師應(yīng)抓住好壞典型，不失時機地提出對全體學(xué)生有教育意義的問題．

3．總結(jié)階段及其要求

本階段的一般任務(wù)是：處理數(shù)據(jù)，分析結(jié)果及完成實驗報告．這是從現(xiàn)象上升到理性認識的重要階段．在這個階段中，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生發(fā)揮思維的能動作用，學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)處理的某些方法，了解影響實驗結(jié)果的因素，培養(yǎng)實事求是的態(tài)度和科學(xué)作風(fēng)．

值得一提的是如何對待“不滿意”的結(jié)果．應(yīng)當(dāng)使學(xué)生認識到，改一改數(shù)據(jù)，湊成“好的結(jié)果”是十分錯誤的；簡單地歸結(jié)為儀器粗糙，對自己也無益處；應(yīng)當(dāng)仔細分析實驗經(jīng)過和實驗條件，找出產(chǎn)生問題的原因，必要時重做實驗．有時看上去實驗是失敗了，但對一個認真的實驗者來說，收獲不一定就小，獲取實驗數(shù)據(jù)是一件嚴肅的工作，任何時候都不允許草率從事，更不用說弄虛作假，在教學(xué)實驗中就要強調(diào)這種科學(xué)精神．此外，還應(yīng)當(dāng)向?qū)W生指出：教學(xué)中的實驗只是給大家提供學(xué)習(xí)和訓(xùn)練的機會，科學(xué)上的發(fā)現(xiàn)絕不是這樣輕而易舉地得到的；不是通過一、二節(jié)課的時間就能使理論得到驗證或發(fā)展的．

第五篇：中學(xué)物理實驗教學(xué)

中學(xué)物理實驗教學(xué)，當(dāng)與“新課改”并行

摘要：本文通過對傳統(tǒng)的中學(xué)物理實驗教學(xué)中存在的一些弊端進行剖析，提出了“新課改”下的中學(xué)物理實驗教學(xué)的主要特征，并思考怎樣推進中學(xué)物理實驗教學(xué)的改革模式。

關(guān)鍵詞：新課 物理實驗 實驗教學(xué)

一、問題的提出

物理學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)?；仡櫸锢韺W(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展過程，可以發(fā)現(xiàn)實驗是研究物理問題最基本的手段和方法，自始自終發(fā)揮著極其重要的作用。培根說過：“凡是希望對于在現(xiàn)象背后的真理得到毫無懷疑的快樂的人，就必須知道如何使自己獻身于實驗?！蓖瑯樱锢韺嶒炘谖锢斫虒W(xué)中也占有舉足輕重的地位。中學(xué)物理實驗是實現(xiàn)物理教學(xué)目標的基本手段，是實現(xiàn)手、眼、腦綜合運用的過程。物理課程標準明確規(guī)定了實驗教學(xué)的任務(wù)，并把培養(yǎng)學(xué)生的實驗技能作為中學(xué)物理教學(xué)的目的之一，力求通過實驗來加強中學(xué)物理的教學(xué)，提高教學(xué)效果，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、操作能力、分析能力。在“新課改”下的今天，強化實驗教學(xué)就顯得更加突出，尤為重要。物理新課程標準旨在進一步提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，而科學(xué)精神中的探究精神、創(chuàng)新精神等在物理實驗中學(xué)生都可以得到充分的訓(xùn)練和培養(yǎng)。因此，在“新課改”形勢下，就必須對現(xiàn)行中學(xué)物理實驗教學(xué)進行改革，是為急務(wù)。

二、傳統(tǒng)的中學(xué)物理實驗教學(xué)中存在的一些弊端

1．落后性和局限性

當(dāng)今的科技發(fā)展一日千里，教學(xué)儀器設(shè)施設(shè)備在不斷地更新?lián)Q代，而中學(xué)物理實驗室特別是農(nóng)村中學(xué)用的還是八十年代的“小車＋木塊”，現(xiàn)代化的教學(xué)手段不能充分用在中學(xué)物理實驗教學(xué)中，中學(xué)物理實驗大多數(shù)與科技前沿相距太遠，受到教材、場地、實驗器材以及時間等的限制，實驗就只能停留在教材中和實驗室里，使學(xué)生感覺物理實驗毫無趣味可言，嚴重制約了學(xué)生學(xué)習(xí)的趣味性、主動性、能動性以及探究性。

2．單一性

我國實驗教學(xué)的一個怪現(xiàn)象是“錄像實驗”和“試題實驗”。為了應(yīng)付中考，教師想出了提高“課堂效率”的絕招：用“錄像實驗”詳細講解實驗要點、步驟，代替學(xué)生動手操作；用“試題實驗”講原理與設(shè)計思想，學(xué)生在實驗中“動腦不動手”。這種濃縮的實驗教學(xué)方式對于應(yīng)付考試有時還比較管用，這種理論與實踐的脫離，嚴重制約著物理教學(xué)水平的整體提高。著名物理學(xué)家楊振寧曾對中、美兩國學(xué)生的物理學(xué)習(xí)進行比較研究，指出：“中國的學(xué)生學(xué)習(xí)非常刻苦，基礎(chǔ)知識豐富、扎實，且善于考試，但他們卻普遍存在動手能力差，不善于提出問題等缺陷”。這與其它大量的信息資料表明的是同一個事實：中國基礎(chǔ)教育最為突出的弊端之一就是忽視了對學(xué)生進行動手能力的培養(yǎng)。在物理課堂教學(xué)中，實驗一方面能培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和激發(fā)學(xué)生的求知欲，另一方面能創(chuàng)設(shè)學(xué)生有效掌握知識的學(xué)習(xí)環(huán)境，能使學(xué)生在注意力高度集中的情況下處于教師創(chuàng)設(shè)的情景中，達到“我看了，我記了；我做了，理解了”，這正是教師演示實驗和學(xué)生分組實驗?zāi)苓_到的效果，而課堂教學(xué)中教師如果對該做的實驗不做，一帶而過給出結(jié)論，忽視了課堂的探究過程，學(xué)生往往處于“我聽了，我忘了”的狀態(tài)，雖然在短時間內(nèi)有些印象，但容易遺忘。

3．包辦性

傳統(tǒng)的實驗教學(xué)側(cè)重于基本的實驗技能，過多地強調(diào)實驗操作的規(guī)范化。學(xué)生在實驗中往往“動手不動腦”，出現(xiàn)以單純的機械操作為主。學(xué)生根據(jù)教師講解的實驗?zāi)康摹⑵鞑?、步驟，像做廣播操那樣，按照規(guī)定的程序進行操作，去獲取教師或教材所要得到的數(shù)據(jù)或?qū)嶒灲Y(jié)果，而不去考慮實驗為什么要這樣做，怎樣去做，更不去考慮實驗中可能會存在什么問題，以及需要如何去解決。在這種實驗教學(xué)模式下，學(xué)生對實驗的認識只停留在表面上，體會不到實驗的真正意義，當(dāng)然也就談不上探究與創(chuàng)新。久而久之，學(xué)生對實驗也就失去了興趣，出現(xiàn)有些學(xué)生相互之間抄襲數(shù)據(jù)，甚至瞎編造數(shù)據(jù)，這種實驗報告就顯得一點兒沒有意義，且違背了我們教育的培養(yǎng)初衷。

在新課程中增加了一些探究性實驗，教師似乎也比較注重探究性實驗，然而往往有不少實驗的探究只停留在了表面上，要學(xué)生真正體驗科學(xué)上的探究，還存在不少的困難。比如，以人教版九年義務(wù)教育課程課程標準實驗教科書物理八年級下冊第九章第七節(jié)《磁生電》為例：本節(jié)課為典型的探究課，教材要求學(xué)生從實驗現(xiàn)象中歸納得出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。教師教學(xué)設(shè)計時一般安排為隨堂實驗課。學(xué)生按圖連接電路，按表格填寫實驗現(xiàn)象，然后由實驗現(xiàn)象得出結(jié)論。一切竟如此輕松！學(xué)生感嘆，那么簡單的結(jié)論，法拉第竟花費了十幾年的時間去探究！為什么學(xué)生竟會有如此的想法？為什么學(xué)生難以體會科學(xué)家們從事科學(xué)探究的艱辛？原因在哪里？原來是在課堂探究實驗中教師給定的預(yù)設(shè)條件太具體化了：實驗器材，線路連接，具體要觀察的現(xiàn)象，要記錄的表格都有了，有時教師從教學(xué)時間考慮，甚至連實物圖都事先給連好了，學(xué)生在課堂上只剩下在表格中填“有電流”或“無電流”，實驗中其實就沒有了探究的味道。至于本實驗的關(guān)鍵與重難點，學(xué)生如何從實驗現(xiàn)象歸納得出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，應(yīng)該說對學(xué)生的思維要求還是挺高的，可是不少學(xué)生在課前預(yù)習(xí)過教材，在做實驗之前也就早已知道了結(jié)論，這樣的探究還有多少是真正探究的價值！

三、新課改下中學(xué)物理實驗教學(xué)的主要特征

新課程的培養(yǎng)目標定位于培養(yǎng)全體學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，新課程標準使中學(xué)物理實驗教學(xué)有了新的要求和新的特點，促使物理實驗從內(nèi)容到形式都發(fā)生了較大的變化。

1．物理實驗的趣味化

物理實驗根源于假設(shè)加驗證的探究性質(zhì)，這決定它具有極大的動機，來激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的功能，但是以往物理課程教學(xué)因過分強調(diào)“學(xué)科中心”和“知識系統(tǒng)”，使物理實驗的“學(xué)術(shù)化”偏向十分明顯。國內(nèi)外的各種調(diào)查顯示，很多中學(xué)生對物理學(xué)習(xí)的興趣正在明顯降低，甚至一些學(xué)生放棄了對物理的學(xué)習(xí)。導(dǎo)致這一狀況的原因固然是多方面的，但物理實驗?zāi)芊窦ぐl(fā)學(xué)生的探究興趣、求知欲望和動手學(xué)好，這也是新課程標準反要求的，應(yīng)該引起我們的關(guān)注與思考。有教師創(chuàng)新關(guān)于“力”的實驗：設(shè)計了筷子提米、瓶口吞蛋、不沉底的針等實驗，這些實驗簡單易行，趣味性強，效果也明顯。有效地提高了物理實驗的趣味性，創(chuàng)設(shè)趣味實驗等新的實驗形式，使實驗系列化、多樣化，這是今后教學(xué)中需要強化的教學(xué)目標和教學(xué)途徑。

2．物理實驗的微型化

微型實驗同常規(guī)實驗相比，具有儀器簡單、村料少、省時省力、現(xiàn)象明顯等特點。由于微型實驗來源于生活、應(yīng)用于生活，能極大地激發(fā)學(xué)生物理學(xué)習(xí)的興趣，有效提高課堂教學(xué)的質(zhì)量。同時，由于微型實驗的器材來源廣泛，取材容易，可達到人手一套器材，從而能實現(xiàn)人人動手。學(xué)生通過動手做實驗和自制教具或?qū)W具，既訓(xùn)練動手能力和創(chuàng)新能力等，又增強了自信心；既體驗了自主實驗的成就感，又強化了實驗的參與意識。

3．物理實驗的生活化

物理是一門實踐性應(yīng)用性很強的科學(xué)，物理現(xiàn)象無時不在，無處不有，物理知識廣泛地滲透到個人和社會生活的各個方面。為此，我們有理由創(chuàng)設(shè)一些新的物理實驗形式，如“生活中的物理實驗”、“家庭小實驗”等，使學(xué)生認識和理解物理對個人和社會的價值，營造“學(xué)科學(xué)、愛科學(xué)、用科學(xué)”的氛圍，在潛移默化中對學(xué)生進行“科學(xué)的生活”和“生活中的科學(xué)”教育。

4．物理實驗的社會化

將“從生活走向物理、從物理走向社會”、“面向全體學(xué)生的物理”這些理念落實到物理教學(xué)中，要求整個課堂教學(xué)中貼近生活、貼近社會，使學(xué)生學(xué)習(xí)“有用的物理”。作為物理課程教學(xué)內(nèi)容的一個重要組成部分，物理實驗尤其要注意聯(lián)系學(xué)生的生活和社會實際。這一方面可以提高學(xué)生的科學(xué)興趣，使學(xué)生感到物理就在自己的身邊；另一方面也可使學(xué)生在掌握物理知識的基礎(chǔ)上，了解其應(yīng)用的原理。因此，通過物理實驗來解釋和解決日常生活和社會實際問題，對于拓展物理實驗的功能，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和提高學(xué)生的致用能力，具有十分重要的意義。

四、新課改下中學(xué)物理實驗教學(xué)改革模式的探討

1．改“落后性”為“先進性”

對現(xiàn)有物理儀器設(shè)施設(shè)備盡快更新。運用現(xiàn)代化的教學(xué)手段，使學(xué)生實驗更加直觀、簡便、準確，更具有吸引力。教師還可以適當(dāng)?shù)卦黾右恍┙锢韺嶒灒寣嶒炞咴诮滩牡那懊?，讓學(xué)生初步了解和接觸科技前沿。

２．改“局限性”為“開放性”

經(jīng)常開放實驗室。由于人的個性差異，有些學(xué)生往往不滿足于課堂上所看到的或書本上所接觸到的實驗，他們往往表現(xiàn)出較強的動手欲望，有些學(xué)生則動手能力不強，有時想自己試著做實驗，又怕做不成功，在實驗中往往處于旁觀者的位置。因此不定期地開放實驗室，既可以給動手能力強的學(xué)生施展身手機會，又可以為動手能力較差的學(xué)生提供鍛煉自己，提高實驗?zāi)芰Φ谋憷?。具體辦法可以采取自愿參加、全方位開放的形式，或根據(jù)興趣愛好組織專題研究和探討，學(xué)生也可以根據(jù)自己的情況和需要，復(fù)習(xí)已經(jīng)學(xué)過的實驗的操作，自主選擇實驗方法或自主選擇身邊的材料去做各種實驗，完成自己設(shè)計的小實驗等。無論采取哪種形式和基于何種目的，這些實驗都將極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強學(xué)生的動手能力，這樣也能達到將實驗室“搬出”學(xué)校，將儀器“搬回”家中，讓學(xué)生擺脫課本、實驗室、器材的限制，真正做到實驗教學(xué)的“改革開放”，引導(dǎo)學(xué)生去探究和發(fā)現(xiàn)，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、想象能力和創(chuàng)造能力。

3．改“單一性”為“多樣性”

（1）改驗證性實驗為探究性實驗。我們可以嘗試改“力的合成”為“研究合力與分力的關(guān)系”。在實驗中，先讓學(xué)生通過觀察實驗現(xiàn)象，總結(jié)現(xiàn)平行四邊形法則，這樣讓學(xué)生在實驗中先獲得感性認識，再上升到理性認識，比起單純地教師演示、講解的效果，學(xué)生對學(xué)習(xí)物理的興趣更強，對物理規(guī)律的理解也更加深刻。

（2）加強理論與實踐的聯(lián)系。例如：講開關(guān)時，教師讓學(xué)生多接觸生活中常用的開關(guān)；講變壓器時，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生認識家用電器中的小型變壓器或參觀發(fā)電廠。在課外活動中指導(dǎo)學(xué)生修理實驗儀器、開設(shè)小型家用電器等課外活動小組，讓實驗更加貼近學(xué)生的生活、深入生活，用所學(xué)的物理知識去解決實際問題，進一步培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，激發(fā)學(xué)生的求知欲望。

4．改“包辦性”為“獨立性”

獨立完成一個實驗，要求學(xué)生具有扎實的基礎(chǔ)知識，嚴密的思維能力，熟練的實驗技能。而培養(yǎng)學(xué)生的獨立實驗?zāi)芰?，最好的辦法是指導(dǎo)學(xué)生嘗試課本外的探究性實驗和設(shè)計性實驗。例如“研究白熾燈泡的電阻隨電壓變化的關(guān)系”的實驗，可以指導(dǎo)學(xué)生獨立設(shè)計電路（要考慮滑動變阻器的分壓接法和限流接法，電流表的內(nèi)、外接法），選擇器材（電源、電流表、電壓表的量程、滑動變阻器等），處理實驗中的突發(fā)問題（如電路不通、缺少器材等）和記錄、處理數(shù)據(jù)，最后再與額定值相比較，分析實驗誤差的來源。學(xué)生的獨立實驗是鞏固物理知識，培養(yǎng)學(xué)生思維能力、動手能力以及發(fā)揮學(xué)生主動能動性的重要手段之一。

總之，新課改下的中學(xué)物理實驗教學(xué)的改革應(yīng)注重把實驗的改進與培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神相結(jié)合，不僅要讓學(xué)生明確實驗改進的必要性，學(xué)會改進的方法與技術(shù)，體驗改進成功的喜悅，更要注重啟發(fā)學(xué)生運用所學(xué)的物理知識去進行創(chuàng)新。