浅议高中物理实验教学现状与策略

【摘要】物理实验作为物理教学的重要基础、重要内容、重要方法和重要手段，在物理教学中的地位和作用可见一斑，但是在我国的中学物理教学中，存在着“重知识、轻方法；重讲授、轻动手；重结论、轻过程；重机械训练、轻实质体验”的问题。长此以往，实验教学将会流于形式，事倍功半甚至劳而无功。因此，提高物理实验课课堂教学的有效性就成为每一位物理教育工作者务必要认真解决的重大课题。

【关键词】高中物理；实验教学；探究性；方法

物理学是一门基础自然科学，物理实验是高中物理教学中的重要内容。在必修和选修模块中，都不同程度地体现了对物理实验的进一步要求。《物理课程标准》中提出“实验是物理课程改革的重要环节，是落实物理课程目标、全面提高学生科学素养的重要途径，也是物理课程改革的重要资源。”

在近几年的教学中感觉大多数学生对物理学习没有兴趣，导致物理成绩不理想，通过与学生沟通了解得知，其实学生并不是真正讨厌物理学习，而是没有真正感受到物理学科的魅力。

一、高中物理实验教学的现状

高中物理实验及其教学是物理课程和物理教学的一个重要组成部分，它既是物理教学的重要基础，又是物理教学的重要内容、方法和手段，在培养学生科学素养的教育中具有独特的地位和全方位的功能。当前，高中物理实验教学必须注意以下几个问题，那就是：实验教学的重视与加强，实验设备的添置与更新，学生动手实践能力、创新思维能力的提高。在物理实验教学的课堂上，经常可以看到一些见怪不怪的现象，试举三例：

现象一：媒体实验就是学生通过媒体“看实验”。过去的实验“看黑板”，如今的实验“看录像”、“看投影”。令人难以理解的是，一些原本可以让学生动手做的实验却用多媒体来展示，被称为是“现代技术的运用”。

现象二：程式化实验，虽然学生动手，但以单纯的机械操作为主。学生根据教师讲解的实验目的、器材、步骤，像做广播操那样，按照规定的程式进行操作，去获取教师（或书本）所要求得到的实验数据（或实验结果），而不需要去考虑实验为什么要这样做，怎样去做，更不必考虑实验中可能会存在什么问题，以及需要如何去解决。

现象三：试题实验，就是学生用笔“做实验”。由教师编制的大量实验试题不仅增加了学生的学业负担，而且挫伤了学生动手实践的积极性，使实验教学在“应试”的泥潭里越陷越深。

这些现象从一定程度上反映了高中物理实验教学存在的问题，那就是“重知识、轻方法；重讲授、轻活动；重结论、轻过程；重机械训练、轻实质体验”。长此以往，学生实验学习的积极性必然会受到压抑，实验教学也将流于形式，事倍功半甚至劳而无功。由此想到，能否通过教师更新教学观念，转变陈旧的教学方式，促进学生物理实验学习方式发生改变，使实验教学走出困境?

随着素质教育的进一步深化，我们国家不少专家学者和广大物理教师对高中物理实验的重要性的认识和感受逐步加深，物理实验教学改革也正在密锣紧鼓地进行着。但到现在为止，物理实验教学的现状在我们国家还是不容乐观的。

1．高中物理实验教学的基本情况。据抽样调查，现在有些高中对专业课的实验要求普遍较高，投入的资金也很足，而作为基础课的物理实验却普遍重视不够。不少学校的物理实验数目达不到教学大纲的要求。2、学校和教师受传统教育的影响，普遍存在重理论轻实验的思想相当数量的教师少做或不做实验，放弃了运用实验的直观教学方法这一现象必将严重妨碍培养具有创新能力的人才。教师在实验教学的组织上，在物理成绩的考核上都存在着诸多问题:实验教学模式僵化；教学方式呆板。3、新课程没有像过去那样规定“必做必考”的实验，而是把它融合在内容标准里了，穿插在每个章节之中，几乎每节课都有实验或“说一说”、“做一做”。其目的是增强物理教学的趣味性、创造性和探究性。新课程也没有规定用什么器材、什么方法，其目的是强调实验的设计，提高学生的心智技能。而新教材和考试的要求弹性较大，加之学校不能及时地配备相应的教学必备的器材，教师不做或不组织学生做实验的情况就比较普遍了。以上实验教学的现状，极大地影响着物理教学质量，与物理教学目的、教育改革的要求和物理实验教学重要地位很不相称，与时代发展对人才的要求很不适应。

二、促进实验教学改革的几个策略

高中物理实验，几乎所有项目都有技能训练的要求。比如，基本测量仪器的使用，实验误差和数据处理，多用表测量电压、电流和电阻，练习使用示波器，以及DIS实验室的运用。要通过严格的实验训练，让学生进行有效的模仿，达到如下的要求：能够根据实验目的，正确地选择和使用物理测量工具、物理实验装置，合理地安排实验步骤，规范、熟练地组装和调试设备，积极地完成实验操作和实验任务，并能初步学会排除实验故障，初步学会分析实验误差及其产生原因，写出完整的实验报告。

1、切实转变实验教学观念。物理实验教学的现状很大程度上与过去的观念有关，要促进实验教学的发展，转变教学观念是关键。只有学校领导树立全新的观念，才能在课程设置、经费投入、师资调配和其他相关方面充分考虑到物理实验教学的实际需要，才能优化实验资源，充分发挥实验教学的最大效能。只有教师认真学习新课程理论，才能明确实验教学的新目的和新要求。新课标中的实验教学也是三维目标，知识与技能中的技能，过去理解主要是操作技能，其实心智技能更重要。历史上的有名的实验之所以有名，都是因为设计巧妙，而不是因为操作者的手艺多么熟练。只有让学生知道素质教育的内涵，才能使他们从追求短期学生成绩的片面认识中转变过来，充分发挥主观能动性。

2．有效改变传统教育模式。要真正促进物理实验教学的发展，真正发挥实验在物理教学中的作用，必须改变传统教育模式，创设新的实验教育情境，要以学生的综合发展为中心。新课程标准对“培养学生的实验操作技能”提出了明确的教学目标，对高中学生应该掌握的物理常见实验方法做了具体的说明。如何通过高中物理教学使学生掌握技能、熟悉方法是我们每一位物理教师必须认真思考的问题。笔者认为新的教学模式下学生实验技能的培养可以有三种方法:一是文本的研读学习，二是模仿体验，三是创新使用。改进和新增课堂演示实验在实际的教学过程中，由于实验条件、课时安排等，种种原因的限制，很多的演示实验并没有真正的开展，使得演示没有达到教材预期的效果。在演示的过程和方法上，演示者和被演示者又往往只是简单的从“知识与技能”的角度去考虑和联系，忽略了“情感态度与价值观”的融入。只有当学生学习的内容贴近他们生活的情景，而且又具有实际的意义，这种学习才能收到最佳的效果，这种学习才能持续发展，不断创新。

3、1对课程规定演示实验进行分析并提出改进意见1）实验演示方式的改变课堂演示实验是演示实验的主体，课堂演示实验的特点是紧密配合教学，原理清晰，形象直观，易于操作，安全方便。随着教学手段的进步，演示实验也有多种表现形式。可以用小型仪器放于视频展示台上，通过视频转换在大屏幕上展示。还可以组织录像片段（录像片可包括科学家的生平，原理的阐述，疑难的解答，以及许多演示实验的录像等），利用课堂上宝贵的几分钟，把实验的精华部分展现给学生，同样收到较好的效果。2）情感态度和价值观的融入物理实验教学其教育功能是丰富的，不仅体现在本学科能力和思维的培养上，同时也体现在道德和人文素质的培养上，现简单作如下阐述：（1）培养学生科学的思维方法，统筹兼顾、全面规划的设计能力，严谨的科学态度以及加深科学情感。（2）巾帼不让须眉。就普遍情况而言，女生的物理思维比较薄弱，应该说我们必须为这些学生提供思想上的动力。居里夫人、丽丝?迈特纳、玛利亚?梅耶、吴健雄等都是激励她们的好榜样。在与这些女性科学家有关的实验当中，可以比较重点的介绍她们。（3）发挥力所能及的美育功能。可以让学生领略物理规律本身的简洁、对称、和谐、统一。演示实验中的美育因素客观存在，教师要善于发觉，用审美的眼睛来感知美。

3、2建议增加的演示实验教材有一些内容或实验只作为“做一做”或课外实验来处理，实际上，很多内容都可以通过仪器和方法的改进来优化为演示实验。比如在超重和失重一节中，课后的“做一做”就可以改进为演示实验。找一个用过的易拉罐、金属罐头盒或塑料瓶，在靠近底部的侧面打一个洞，用手指按住洞，在里面装上水。移开手指，水就从洞中射出来。如果放开手，让罐子自由落下，在下落过程中，水将不再从洞中射出。对于演示超重失重现象还可以做如下的改进：在悬挂的木板上放一块砖，在砖和木板之间放一条纸带。静止时抽动纸带，由于有比较大的压力而使纸带断裂。如果剪断吊砖的悬挂线，而使砖块和木板自由下落(下方放置减撞垫)，则抓住纸带的手可以不费力地把纸带完好地抽出。教材的有些章节对于公式或定律的导出完全是灌输式的，在这种地方，我们完全有必要加入一些形象而又简单的演示实验来说明定律或公式得出的原因或用以说明验证。

3．3宏观、微观及理想实验的演示和计算机辅助实验的运用物理学所研究的物体小到微观粒子，如原子、电子、光子等，大到宏观世界的自然规律，用普通的办法无法难以描述其“其所以然”。在这方面计算机的辅助教学可以发挥很大的作用。通过电脑课件动画模拟实验内容，将微观的、不可见的、动态的、抽象的实验，展示在学生面前，逐层分析，深入讨论、讲解，使之形象化、直观化。 三、高中物理实验教学方式的改进

高中物理实验教学是培养学生基本的实验方法和实验技能的过程，也是学生物理思维的训练过程。教师应精心设计实验教学方式，以用于不同的实验活动，满足学生的不同需求，达成各种实验教学目标，使物理实验更适合学生的学习，促使学生积极地参与和体验。改进的教学方式主要有：

1.“实验--训练”方式

“实验--训练”教学方式，用于培养和训练学生的实验技能和实验方法。应让学生明白实验“做什么”和“怎样做”，强调学生的参与、体验和理解。同时，学生实验操作过程的合理、规范、协调、熟练程度，要通过学生不断地反馈调节才能得心应手。教师的示范点拨，要精到、简明、娴熟。

2.“实验一归纳”方式

“实验--归纳”教学方式，往往用于学生物理概念的形成阶段。教师应创设情景，让学生在实验中学会像科学家那样地思维，自己构想实验方法，控制实验条件，排除干扰因素，在实验中测量数据，获取信息，交流信息，处理信息，在信息中寻找和发现规律。从物理现象的观察和物理实验的研究分析中归纳出结论，是高中学生学习科学归纳思维方法的有效途径。

3.“实验--探究”方式

“实验--探究”教学方式，用于学生学习和探索物理规律。教师要尽可能为学生提供参与“完整的科学探究过程”的机会，让学生根据已有的背景知识和可靠的物理事实，通过推理和想像来提出问题，并形成假设或提出某种猜测，然后设计实验探究方案，选择仪器、设备、工具来搜集证据，并通过分析数据来验证假设或修正假设，最后形成实验探究结果。实践表明，学生在实验探究中将会得到极大的满足。

4.“实验--应用”方式

“实验--应用”教学方式，通常用于学生物理概念、规律的复习和应用，并不局限于实验室。现实生活中的许多实际问题，学生很有兴趣，但已超越物理学科学习的具体情境。设想以实际的问题为载体、以学生的实验探究为特征，引导学生把已经掌握的知识、技能迁移到现实生活中，解决真实的问题，发展学生的实践能力和应用能力。

实际上，对高中物理实验教学方式的改进还很有限。许多问题还有待进一步的解决。

四、学生分组实验的发展与创新

1、教材实验的探索性改革将部分演示实验改为学生分组探究体验，从尊重物理实验、全面开发学生创造力为出发点，采取学生分组探究的模式进行尝试，做到没有观众，人人动手参与。实践证明，这种“全员参与”的方式是成功的，她收到了很好的效果———学生和老师达到了“双赢”。

2、课堂外开展物理研究性学习的探索人的创造性往往又潜伏在个性差异之中。教师应依照教育规律和学生个性差异，选择合理的教学策略，精选适当的课外实验，使学生获得许多开放的，生动的，创造性的生活情境体验，从而提高其科学素养。1）鼓励家庭小实验家庭小实验可以就地取材，对学生来说比较亲切，吸引力强可以增强其学习动机和兴趣。2）探究改进原实验教师可以鼓励学生对课本中的实验提出改进方案。如果这些改进能获得理想的实验效果，就既可以培养了学生敢于打破课本知识的禁锢，积极探索的创新意识，又提高了其思维的灵活性与批判性。3）科技小制作、小发明通过体验小制作、小发明在时间上、设计上、操作上的高要求和制作成功的喜悦感，可促进学生形成良好的意志品质和严谨的科学态度，提高其实验操作、实验设计和实验创新的能力。4）组织应用性小实验●科人们的日常生活和生产，无不渗透着物理知识，将实验内容与生产生活相联系，既可以使学生避免脱离实际的纯理论学习的枯燥乏味，又可以使学生的学习与生活接轨，从而丰富了学习内容。

科学素养无法像知识那样直接“教”给学生。实验证明，通过长期有计划地展开多种形式的物理实验活动，不仅可以优化学生的知识结构和能力结构，同时这些丰富多彩的实验活动也使学生产生了关注周围世界，探索其中奥秘的欲望，进而使其在活动过程中形成了良好的科学态度、科学意识及科学的价值观，体会到科学精神和人文精神的和谐统一。可以相信，只要切实地抓好制约物理实验教学改革的几个方法，通过广大物理教师、教育研究工作者的共同努力，高中物理实验教学改革的步伐将进一步加快，实验教学的现状将得以改变。

【参考文献】

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