◆謝劍龍

(遼寧省撫順市新賓縣高級(jí)中學(xué))

高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)途徑與方法探究

◆謝劍龍

(遼寧省撫順市新賓縣高級(jí)中學(xué))

隨著素質(zhì)教育的進(jìn)展與新課程標(biāo)準(zhǔn)改革的有序推行，高中物理教學(xué)作為中學(xué)階段的重要教學(xué)科目，正迫切需要緊跟新課改趨勢。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)在高中物理教學(xué)中所扮演的角色尤為重要。本文結(jié)合翔實(shí)的教學(xué)案例論述高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的路徑與方式。

實(shí)驗(yàn)教學(xué) 高中物理 方法

新課標(biāo)規(guī)定高中物理要培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力，以此加深對(duì)基本物理原理的理解?？梢?，實(shí)驗(yàn)教學(xué)貫穿于高中物理的始終，并對(duì)教學(xué)效果有著深刻地影響。本文結(jié)合生動(dòng)的、詳盡的教學(xué)案例探究高中物理中實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方法。

一、轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，運(yùn)用新型教學(xué)模式

1.高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀

現(xiàn)如今高中物理教學(xué)仍然存在教師被動(dòng)地灌輸式的教學(xué)方式，并未真正考慮到學(xué)生們的接受能力和掌握情況，暴露出了片面追求物理原理、公式和現(xiàn)象的介紹，而忽視了得出這些物理理論的實(shí)驗(yàn)過程。學(xué)生們普遍認(rèn)為只要記住公式，理解了物理定理、準(zhǔn)則，掌握了必備的物理方法就算真正學(xué)會(huì)了本節(jié)課的內(nèi)容，也能完成相關(guān)的章節(jié)題目。他們往往對(duì)于實(shí)驗(yàn)不是特別重視，只為了物理考試中出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)題的作答而把實(shí)驗(yàn)過程記憶下來，在實(shí)際動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候沒有探索發(fā)現(xiàn)的激情。教師也只是把物理實(shí)驗(yàn)課流于形式，沒有提升到教學(xué)戰(zhàn)略的高度，只一味地按部就班地為學(xué)生描述實(shí)驗(yàn)過程，讓學(xué)生們自己嘗試，因大家本來就知道要得到什么樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，而缺乏做實(shí)驗(yàn)的激情與興趣，即使中間存在什么問題，教師也不會(huì)一一點(diǎn)撥，學(xué)生也沒有做到主動(dòng)發(fā)問。個(gè)別情況下為了趕進(jìn)度，教師干脆只在課堂上口述實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，失去了去實(shí)驗(yàn)室操作的機(jī)會(huì)。

2.轉(zhuǎn)變觀念，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式

高中物理就是一門以實(shí)驗(yàn)作為根基和載體的學(xué)科，只有實(shí)驗(yàn)做好了，學(xué)生們才會(huì)更有勁頭去探索物理奧秘。教師必須緊密依照新課標(biāo)的要求，努力改善自己的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，讓學(xué)生真正成為課堂教學(xué)中實(shí)驗(yàn)的主體，培養(yǎng)學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)探究物理問題的能力。

一個(gè)典型的例子是:在學(xué)習(xí)高中物理《長度與測量》這一節(jié)課時(shí)，教師在講述測量的方法和誤差的概念時(shí)，要想到讓學(xué)生們親自實(shí)驗(yàn)來證明物理教材上面的結(jié)論。非常簡單、可行、快捷的實(shí)驗(yàn)是讓幾位學(xué)生分別拿卷尺測量黑板的長度，教師必須讓學(xué)生由被動(dòng)地聽課到自主地開展實(shí)驗(yàn)操作，這樣才能更加深刻地讓大家理解物理原理。幾位學(xué)生把卷尺給捋平，用工具把卷尺固定住黑板的一端或者找另外一人幫忙，再邊走邊牽引卷尺，一直達(dá)到黑板的另一側(cè)，這樣就測得了黑板的長度。連續(xù)找4位學(xué)生上講臺(tái)來測量，分別得出相應(yīng)的數(shù)據(jù)，最后予以比較，可以明顯看出4次數(shù)值均不相同，最小的差1毫米，最大的相差4毫米，這其中的差值實(shí)質(zhì)就是誤差。學(xué)生們身臨其境地去講臺(tái)做實(shí)驗(yàn)，就會(huì)更牢固地記住誤差無法避免，只能減少，在實(shí)際生活中要想得到更加準(zhǔn)確的長度信息，可以運(yùn)用多次測量求平均值的方法來解決。由課堂現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)定會(huì)使氣氛空前活躍，學(xué)生們的學(xué)習(xí)物理的積極性和主動(dòng)性會(huì)更加高漲，進(jìn)而提高了教學(xué)質(zhì)量與效果。

二、采用科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奈锢韺?shí)驗(yàn)方法搞好實(shí)驗(yàn)教學(xué)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)離不開一定的方法，教師需要提前選取最合理地實(shí)驗(yàn)方法，并讓學(xué)生們?cè)趯?shí)驗(yàn)中予以使用，才會(huì)得到實(shí)驗(yàn)的預(yù)期目標(biāo)。首要的任務(wù)就是要確定實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c方向，明確要驗(yàn)證什么，在實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行的前提下，要準(zhǔn)備哪些實(shí)驗(yàn)器具才會(huì)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)，這些是師生共同考慮的;其次，也要按照設(shè)計(jì)程序的概括與解釋，并把實(shí)驗(yàn)提高到理論的高度。在這期間，還需采用最巧妙的辦法去設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，依托于正確的、合適的科學(xué)方法，在每個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中促進(jìn)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

例如，在做關(guān)于驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)時(shí)，首先要把握好物體所遇到的合外力，然而在實(shí)際測試合外力的時(shí)候又可能受到阻力f的制約，在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)階段可減少其對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測試的妨礙，使用對(duì)比法、控制變量法和理想假設(shè)法并采用如下方案:減少小車的阻力，讓f明顯小于mg，;測試阻力f，小車此時(shí)的合外力就變成F=mg－f;把平板缺少滑輪的一側(cè)加高長度，將下滑力作為使阻力f獲得均衡?？梢?，經(jīng)相互對(duì)照，最后一種方案應(yīng)為最佳。還要注意，在全部實(shí)驗(yàn)過程中，變量只有兩個(gè):F和m，在探究因變量a與F和m的關(guān)聯(lián)時(shí)，借助于控制變量的方式，細(xì)分為兩個(gè)小方案:控制F為恒定時(shí)，探討m與a的聯(lián)系;保持m一定時(shí)，探究F與a的關(guān)聯(lián)。由此可看出，運(yùn)用科學(xué)的方法再配以細(xì)致周密地觀察與思考才能更加高效地做實(shí)驗(yàn)，從而盡快得出準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

三、關(guān)注演示實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生們學(xué)物理的興趣

演示實(shí)驗(yàn)雖然看起來不像實(shí)驗(yàn)室里的大實(shí)驗(yàn)?zāi)菢诱揭恍匀粚儆谖锢韺?shí)驗(yàn)的范疇，而且完全可以達(dá)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的。教師憑借演示實(shí)驗(yàn)，把生活場景或平時(shí)碰到的現(xiàn)象生動(dòng)、直觀、形象地展示給學(xué)生，讓他們?cè)谡莆瘴锢砀拍睿斫馕锢砉?、原理前獲得有趣的物理教學(xué)情境，有助于讓大家更快地認(rèn)知教材中的所有物理理論是怎樣得出來的，為學(xué)生更扎實(shí)地消化物理學(xué)常識(shí)提供了充足的、必要的技術(shù)支撐。

例如，在學(xué)習(xí)《自由落體運(yùn)動(dòng)》這節(jié)課時(shí)，教師可提前準(zhǔn)備好一只小皮球，并將它舉到高于頭頂?shù)奈恢?，再往下拋，讓學(xué)生們能真切地看出整個(gè)“自由落體”的過程，即在沒有阻力的情形下，只是在重力作用之下而下降的運(yùn)動(dòng)，教師在演示這個(gè)小實(shí)驗(yàn)的同時(shí)，還要采用發(fā)問式、啟發(fā)式教學(xué)，給學(xué)生留下疑問，激發(fā)其探索物理未知世界的激情:“為何物體能夠完成自由落體運(yùn)動(dòng)?自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律是什么?”教師為了讓大家更實(shí)際地感受，可以請(qǐng)一些學(xué)生到講臺(tái)來自我動(dòng)手演示一遍，學(xué)生們由加速度和勻速直線運(yùn)動(dòng)等儲(chǔ)備知識(shí)便知道了自由落體運(yùn)動(dòng)的初速度為零，用手緊握每個(gè)物體時(shí)，在不額外增加外力的理想狀態(tài)下輕輕松手便會(huì)出現(xiàn)的情景。從而深化了對(duì)本物理概念和公式的熟悉與應(yīng)用。

四、為學(xué)生多創(chuàng)造去實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)

學(xué)生們會(huì)否動(dòng)手設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)在很大程度上都關(guān)乎物理教學(xué)的成敗，個(gè)別學(xué)生由于不拘泥于課堂上所看到的或書本上所接觸到的實(shí)驗(yàn)，往往會(huì)表現(xiàn)出強(qiáng)烈的好奇心與求知欲，總是希望能有個(gè)動(dòng)手的窗口把個(gè)人的物理思想付諸于實(shí)踐，來探明是否可行。此外，還有部分學(xué)生因自身對(duì)物理公式或規(guī)律理解欠透徹，而表現(xiàn)出害怕做實(shí)驗(yàn)或者只想著單純提高物理成績而不愿意親自去實(shí)驗(yàn)，擔(dān)心出錯(cuò)會(huì)打擊個(gè)人學(xué)物理的自信力?；诖?，教師就要因材施教，針對(duì)不同水平的學(xué)生，利用課余時(shí)間與實(shí)驗(yàn)室工作人員協(xié)商好，完全開放實(shí)驗(yàn)室，給不同物理層次的學(xué)生都營造出一個(gè)良性互動(dòng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)氛圍，讓學(xué)生們從實(shí)驗(yàn)中不單單能學(xué)到物理知識(shí)，還可以培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)摹⑻?shí)的物理學(xué)習(xí)態(tài)度，為將來走向工作崗位夯實(shí)基礎(chǔ)。這也符合新課標(biāo)改革的理念和初衷。

五、結(jié)束語

教師要高度注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)在整個(gè)物理教學(xué)的地位和作用，運(yùn)用新穎、靈活的教學(xué)方式，不斷革除過去輕視實(shí)驗(yàn)的錯(cuò)誤教學(xué)觀念，激發(fā)大家實(shí)驗(yàn)的興趣，全面提高物理教學(xué)水準(zhǔn)。

［1］李曉芬，侯占林.新課程背景下高中物理探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)［J］.廣東教育出版社，2010，(13).

［2］陳永維.新課程中的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究［J］.新教育，2009，(09).

［3］李日蘭.優(yōu)化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提高科學(xué)探究的有效性［J］.廣西教育，2012，(02).

［4］張振坤.談高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生科學(xué)探究的引導(dǎo)［J］.中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2011，(18).