浅析物理课堂中的实验教学
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作者: 秦雷
[摘要]物理实验对物理学的重要性不言而喻，对开发学生的物理思维能力，培养学生的创造性以及动手能力有着重要作用。无论是学生还是教师，对物理实验都应当引起高度的重视。通过实验教学可以培养学生观察物理实验现象和分析物理问题的能力，掌握用实验来探究物理规律的基本方法，提高思维能力和动手实验能力，加深对物理概念和规律的理解。分析物理实验教学存在的问题，才能更好地研究应当采取的策略，从而有效开展物理教学。
[关键词]物理实验；实验教学；探究；创新
物理学是一门以观察、实验为基础的科学，实验是物理教学的基础。物理规律的发现和物理理论的建立都是以实验为基础的。实验教学是高中物理教学的薄弱环节，结合教学的实践，谈谈在传统的实验教学中存在的问题和解决策略。
一、物理实验教学中存在的问题
1.没有充分发挥实验报告的作用
实验是否成功，从某种程度取决于实验报告的质量。缺少实验报告这一环节，严格地说不能算是一个完整的实验过程。对于物理实验学生普遍感到枯燥乏味，在每次实验之前没有预习，没有制定切实可行的实验方案。他们很少思考要从实验中掌握什么、获得什么、提高自己什么样的能力和素质，也很少从实验的角度去思考物理问题。不少学生仅把上实验课当成是看热闹、做游戏，实验充满盲目性，实验效果差。
在实验过程中，教师应通过指导学生做实验报告，让学生正确理解原理，仔细记录数据，准确归纳结论。实验报告中可以不限定实验方法，不限制实验手段，由学生按照自己的想法去实验，自行设计实验报告完成数据记录并得出结论。也可要求学生把在实验过程中出现的困惑，或感兴趣的问题，甚至不成熟的观点在报告中总结出来。
2.实验教学没有突出学生的主体地位
在传统的实验教学中，存在一个很大的缺陷，就是学生不会提出问题。其中一个重要的原因就是让学生自己观察并提出问题的活动太少了，大多数的学生活动都是现成的。分组实验时教师往往是先按照实验步骤一步步演示给学生看，然后学生依葫芦画瓢，把老师做的模仿一通，造成一种老师在台上唱独角戏、学生当观众、做配角的情况出现。
在做完《验证机械能守恒定律》实验后，我问一个学生，“做这个实验的目的是什么？”他愣了一会说：“不知道。”我十分好奇地接着问：“那么你为什么这样做？”他回答说：“因为老师这样做。”这件事情对我的触动很大。的确，如果教师对实验限制过严，对学生的实验活动放心不下，干预过多，结果必然会使学生产生依赖心理，学生缺少“参与”意识，实验效果可想而知。
实验教学应以学生为中心，让他们主动探究、独立思考，自己操作，真正成为实验的实施者。在实验教学中对学生力所能及的方面，教师不应包办代替，只是在学生无能为力的时候，及时点拨、引导，鼓励学生有不同的见解，有不同的实验方案。只要能达到实验目的，就要充分肯定。学生有设计思路上的错误，教师也不要随意否定，以免挫伤学生的主动性和积极性。只有这样才能充分发挥学生的主体作用，才能培养学生的创造精神和动手能力。
3.实验教学中探究性实验比例少
教材中的验证性实验和测量性实验居多，相对而言探究性实验比例偏低。探究性实验是由学生自己设计实验方案并独立运用实验去探求知识或获取必要的感性知识，从而自己总结得出结论的过程。它可以让学生在实际操作中形成良好的观察能力和思维能力。在教学中，只要条件许可，可以多给学生实验的机会，特别是增加探究性的实验。如《验证力的平行四边形定则》的实验，要求学生根据已有的结论按照既定步骤去实验，学生必然失去对实验的兴趣。而把这一实验改成探究性实验，让学生在未知分力与合力之间矢量关系的前提下，自己设计方案，自己动手进行实验，然后通过作图得出结论。这样学生对力的平行四边形定则的理解就要比前者深刻得多，显然探究性实验更能提高学生的思维能力和实验操作能力。通过这样自由度大、自主力强的实验，学生能学到许多知识，又能培养学生的观察力、动手能力和思维能力，更以其趣味性和探索性在培养学生创新精神方面发挥其独特的功能和作用。
二、物理实验教学中应采取的策略
1.适当开设课题型实验
开设课题型物理实验，改革传统的物理实验模式，是适应素质教育和创新教育的要求，是物理实验教学改革的趋势。传统的实验教学害怕学生在实验中走弯路，犯错误，在实验中制定了许多条条框框，要求学生按部就班地实验，封杀了学生创新求变和思维拓展的空间。加上缺乏时代气息，与现实生活严重脱节，学生自然缺少实验的欲望。我把中学物理的部分实验或课后思考改进成实验课题，使之与学生的生活实际紧密联系。如“测量楼层的高度”“研究变速自行车是如何实现变速的”等，学生对这些课题十分感兴趣，大大激发了他们动手实践的热情。课题型实验打破了实验依赖教材的传统，不再约束于课堂，不再局限于课本，由学生自己选择实验地点和器材，确定具体实验方案。充分发挥学生的主观能动性，给学生提供一个完成实验观察、讨论、探索、归纳总结的自主学习的环境与机会。
2.适时地对学生进行挫折教育
实验教学中，会由于各种主客观因素的影响使实验达不到预期的目的，造成实验失败。让学生学会坦然面对失败，勇敢正视挫折，才能培养学生克服困难的精神。对学生进行挫折教育，使德育渗透于实验教学，这是实验教学的一个重要内容。如在“测定金属的电阻率”实验当中，由于设计的实验方案不合理、电路组装错误、螺旋测微器的读数不准等原因，造成有些同学实验不成功。看到同学们灰心丧气，这时有意识地通过讲述物理学史，让学生认识到科学成就的取得都不是一帆风顺的，人类对自然规律的认识是一个曲折漫长的过程。如法拉第发现电磁感应现象用了10年，做了几百次实验。对力与运动关系的认识从亚里士多德到伽俐略，经历了一千多年。学生从中领悟到在科学探索的过程中只有具有坚定意志和百折不挠精神的人才能有所成就。因此在实验过程中，鼓励学生大胆地尝试，“勇于”失败，失败后的成功给人的启示更深刻，收获更丰富。学生在实验过程中有时不可能一步到位，需要反复修正，这些过程本身能很好地锻炼学生的实验能力，使他们的发散思维得到充分发展。只要学会不断从实验原理和实验操作等方面存在的问题去分析，学生就能自己查找失败的根源，排除故障，直至最后顺利完成实验，从而使学生的心理素质得以强化和提高。
3.引导学生正确对待实验存在的误差
学生往往存在这样的认识误区，误差就等于错误。如在做“测定匀变速直线运动的加速度”这个实验中，本来在实验中他们打出的纸带都非常清晰准确，但由于事先估计到处理数据的难度，我给学生做了一个示范，在数据处理后的附页上我这样写道：“事实上实验中并不可能得到如此设计完好的纸带，ΔS往往不等，但这并不成为否定实验的理由。”然而学生对此视而不见，为了与那条杜撰出来的纸带上的数据吻合，东拼西凑，全班大多数同学的答案如出一辙，他们为了“虚幻”的精确，而失去了物理学赖以生存的真实。求同思维如此根深蒂固，以致湮灭了创新和立异的火花。针对这一问题，我教育学生，有误差是正常的，一丝不差反而不正常。实验中由于偶然和系统的误差，结果都不会太精确，越能合理表现适度的误差，反而越能说明实验的真实性。要真正减少误差，必须从产生误差的原因上去分析，从方法仪器上去改进，而不能依靠胡编乱凑等脱离事实的做法。
在新课程的理念下，激发学生探究物理规律的热情，培养学生动手实验的兴趣，增强学生的创新思维能力，全面提高学生的综合素质，使物理实验教学发挥出它应有的科学探究的功能及作用，最终培养出富有科学精神和实践能力的开拓型人才。
参考文献：
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[2]朱良宏.浅谈高中物理实验教学技巧[J].理科考试研究：高中版，2014（06）.
[3]罗艳.高中物理实验教学[J].读写算：教研版，2012（12） .
[4]陈火健.如何提高高中物理实验教学的有效性[J].新课程：中学，2013（10） .
（责任编辑 史玉英）
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