胡良英

摘 要：現(xiàn)代高中物理課堂上，任課教師的教學(xué)目標(biāo)是改變學(xué)生的物理學(xué)習(xí)方式，讓學(xué)生學(xué)習(xí)變被動(dòng)為主動(dòng)，變模式傳授為動(dòng)態(tài)接受，最終提高學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)效果。本文從物理實(shí)驗(yàn)的特性出發(fā)，探討了高中物理實(shí)驗(yàn)課堂的幾項(xiàng)教學(xué)策略。

關(guān)鍵詞：物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)；設(shè)計(jì)策略；實(shí)踐研究

自然界中，很多昆蟲(chóng)都有觸角，它們利用觸角認(rèn)識(shí)這個(gè)世界，完成它們一生中無(wú)數(shù)重要的事情，如覓食，交配等?？梢?jiàn)觸角的作用非常強(qiáng)大。筆者將以高中物理“實(shí)驗(yàn)觸角”為切入點(diǎn)，與大家共同探討一下實(shí)驗(yàn)教學(xué)的策略。

一、物理實(shí)驗(yàn)的特性

物理實(shí)驗(yàn)對(duì)于物理學(xué)科的發(fā)展具有基礎(chǔ)性的推動(dòng)作用，相應(yīng)地，其在高中物理教學(xué)中也起著非常重要的作用。因?yàn)橄鄬?duì)于其他教學(xué)方法來(lái)講，實(shí)驗(yàn)更加直觀、形象，更易于引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在教學(xué)中，教師必須注重通過(guò)實(shí)驗(yàn)給予學(xué)生對(duì)物理現(xiàn)象和規(guī)律進(jìn)行感性認(rèn)知的機(jī)會(huì)，以強(qiáng)化學(xué)生對(duì)概念形成和規(guī)律運(yùn)行的理解。與此同時(shí)，還可以訓(xùn)練學(xué)生科學(xué)地設(shè)計(jì)、操作、觀察、分析以及處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等各方面的綜合能力。這些本身就是學(xué)生整體素質(zhì)水平的反映，為使學(xué)生能自主地對(duì)實(shí)驗(yàn)實(shí)施設(shè)計(jì)和把控，達(dá)到物理實(shí)驗(yàn)課程的最好效果，下面筆者總結(jié)了在實(shí)驗(yàn)的各個(gè)階段可以實(shí)施的各項(xiàng)策略。

二、實(shí)驗(yàn)各階段的課堂安排策略

1.課堂實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)策略

課堂教學(xué)中，物理實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)是最能突顯設(shè)計(jì)者創(chuàng)造性思維的環(huán)節(jié)。教師要多方面引導(dǎo)學(xué)生研究實(shí)驗(yàn)方法，讓學(xué)生不但可以了解實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思想和實(shí)施手段，更能牢牢把握實(shí)驗(yàn)所證實(shí)的概念的規(guī)律，強(qiáng)化課堂教學(xué)效果。

（1）教師可以引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)對(duì)基本原理、具體教學(xué)要求或使用要求、儀器制作或裝置搭配中的一些工藝和選材等問(wèn)題的考慮，對(duì)即將進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想進(jìn)行分析和歸納，從而明確實(shí)驗(yàn)所要解決的重、難點(diǎn)以及關(guān)鍵方法。要做到這一點(diǎn)，首先要判斷出實(shí)驗(yàn)所能解決的問(wèn)題和有待解決的問(wèn)題，這是評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)思想優(yōu)劣的實(shí)際根據(jù)。如：在講解“簡(jiǎn)諧振動(dòng)”概念實(shí)驗(yàn)前，教師可以引導(dǎo)學(xué)生考慮選擇水平彈簧振子、單擺、豎直彈簧振子等實(shí)驗(yàn)器材中的一個(gè)或幾個(gè)作例子。選擇器材的關(guān)鍵是能否反映出簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的主要特點(diǎn)，上述這些都可以作為例子幫學(xué)生建立“簡(jiǎn)諧振動(dòng)”概念，但其中水平彈簧振子簡(jiǎn)諧振動(dòng)的關(guān)鍵特征（F=-KX）相對(duì)而言比較突出，所以領(lǐng)會(huì)到這一點(diǎn)，才能更抓住實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)來(lái)選擇器材。

（2）教師可以引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)對(duì)已有實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)物理知識(shí)和結(jié)構(gòu)的研究，設(shè)計(jì)出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方式。如：力學(xué)實(shí)驗(yàn)中涉及的主要問(wèn)題是對(duì)于位移、質(zhì)量等基礎(chǔ)變量的測(cè)定和力大小的測(cè)量及顯示，所以實(shí)驗(yàn)裝備中一定要有這幾種變量的測(cè)量?jī)x器。

（3）教師可以引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)對(duì)某個(gè)有多種實(shí)驗(yàn)方案的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析，分析出共同特征，以便進(jìn)而設(shè)計(jì)出更多的實(shí)驗(yàn)方案。以“測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻”的實(shí)驗(yàn)為例：現(xiàn)在有一節(jié)普通干電池，要想測(cè)出這節(jié)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，如何進(jìn)行？

如圖1，改變電阻的阻值，從電壓表和電流表中讀出幾組I、U值，根據(jù)閉合電路的歐姆定律求出幾組、r值，最后分別算出它們的平均值。除此之外，還可以來(lái)處理數(shù)據(jù)時(shí)可用作圖法。以I為橫坐標(biāo)，U為縱坐標(biāo)，用測(cè)出的幾組I、U值畫(huà)出U-I圖象（見(jiàn)圖A）所得直線(xiàn)跟縱軸的交點(diǎn)即為電動(dòng)勢(shì)值，圖線(xiàn)斜率的絕對(duì)值即為內(nèi)電阻r的值。

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如圖2中沒(méi)有電壓表，但有電阻箱，教師可以引導(dǎo)學(xué)生自己根據(jù)=IR+I設(shè)計(jì)出測(cè)e、r步驟。

只要學(xué)生充分了解閉合電路歐姆定律的實(shí)質(zhì)，對(duì)于公式I=/（R+r）及其變形進(jìn)行研究，就可以設(shè)計(jì)出上面兩種甚至更多實(shí)驗(yàn)方案。

2.課堂實(shí)驗(yàn)方案的操作策略

實(shí)驗(yàn)操作是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的具體實(shí)施過(guò)程，其具體步驟并不是任意確定的，毎一步的設(shè)定都有相應(yīng)的理由存在。因此，教師都需在教學(xué)中督促學(xué)生對(duì)于每一步驟的操作能夠了解清楚，明白因?yàn)槭裁?、為了什么、怎么做。而且，即便是面?duì)相同的器材，不同的人做出的實(shí)驗(yàn)成果都會(huì)有所不同，如在平滑的地面上放一張條紙，拿一支鉛筆豎直壓在紙上，實(shí)驗(yàn)者能否將紙條取出但又不移動(dòng)鉛筆呢？這不但涉及到是實(shí)驗(yàn)者的技巧問(wèn)題，還關(guān)系到實(shí)驗(yàn)者對(duì)實(shí)驗(yàn)原理是否真正理解、對(duì)于操作步驟明確了多少。下面我們來(lái)做具體分析。

（1）明確課堂實(shí)驗(yàn)的操作依據(jù)。操作步驟的設(shè)定是在物理實(shí)驗(yàn)原理的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，否則會(huì)直接導(dǎo)致操作失誤，影響實(shí)驗(yàn)成敗。以靜電實(shí)驗(yàn)為例：將玻璃棒用絲綢布包住再來(lái)回不斷地摩擦較長(zhǎng)時(shí)間所起的電荷量，與將絲綢布緊握在手中，迅速地抽出玻璃棒一次所帶的電荷量相比，可能會(huì)比較少。

（2）強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)操作的分步要求。教師應(yīng)要求學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作要準(zhǔn)確規(guī)范，不拖泥帶水。像稱(chēng)重時(shí)砝碼不能用手拿；溫度計(jì)在使用時(shí)其玻璃泡不能用手握；電表使用前指針要指向零；進(jìn)行天平調(diào)節(jié)時(shí)要先調(diào)底座，將游碼撥至左端后再調(diào)整橫梁。

（3）注意引導(dǎo)學(xué)生分析、辨別不同操作方法的優(yōu)劣。讓學(xué)生在明確實(shí)驗(yàn)操作原理及步驟的同時(shí)，還要了解各步的優(yōu)缺點(diǎn)。像靜電實(shí)驗(yàn)中需要讓驗(yàn)電器帶電，一般有接觸法、感應(yīng)法和尖端放電法三種，通過(guò)具體操作比較，可以發(fā)現(xiàn)第二種方法更易于操作。

3.課堂實(shí)驗(yàn)方案的觀察策略

教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，要注意讓學(xué)生在既定條件下，對(duì)于實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的物理現(xiàn)象和整個(gè)物理過(guò)程進(jìn)行觀察。

此項(xiàng)也包括兩個(gè)方面：第一，觀察實(shí)驗(yàn)的物理過(guò)程和其中出現(xiàn)的物理現(xiàn)象。只有時(shí)時(shí)注意觀察實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的物理現(xiàn)象有沒(méi)有隨時(shí)空條件變化，才能記錄下實(shí)驗(yàn)發(fā)生、發(fā)展的條件及規(guī)律。以水的沸騰實(shí)驗(yàn)為例，學(xué)生在觀察中，如果只看到水表面的劇烈汽化，那么只能得出沸騰的一般特點(diǎn)。只有注意到汽化在水內(nèi)部與表面同時(shí)發(fā)生，才算看到了沸騰的主要特點(diǎn)。當(dāng)然，如果可以觀察到汽化同時(shí)產(chǎn)生氣泡的數(shù)量、上升速度等細(xì)節(jié)特征，該實(shí)驗(yàn)觀察質(zhì)量則相當(dāng)高。

第二，培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)觀察中，提出在自己的知識(shí)范圍內(nèi)不能解釋的問(wèn)題。由于這種提問(wèn)的發(fā)生關(guān)鍵在于觀察者，正確的質(zhì)疑往往能夠啟發(fā)學(xué)生下一步的學(xué)習(xí)，所以教師要鼓勵(lì)學(xué)生在物理實(shí)驗(yàn)觀察中勇于并且善于提問(wèn)，還要對(duì)其反復(fù)琢磨，進(jìn)而反映到觀察結(jié)果中。

4.課堂物理實(shí)驗(yàn)結(jié)果的處理策略

教師要有意識(shí)地提高學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)結(jié)果信息的處理能力，使其能夠在物理實(shí)驗(yàn)中有效地選擇對(duì)于實(shí)驗(yàn)結(jié)果有利的信息，以便準(zhǔn)確獲取、運(yùn)用并總結(jié)出新的規(guī)律。那么，從哪幾個(gè)方面對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)信息處理的引導(dǎo)呢？筆者認(rèn)為可從以下兩個(gè)方面入手：

（1）引導(dǎo)學(xué)生正確認(rèn)識(shí)和處理實(shí)驗(yàn)誤差。誤差理論是進(jìn)行誤差分析的基本理論，對(duì)于教學(xué)中大部分的確定性實(shí)驗(yàn)而言，它可以為實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否正確提供標(biāo)準(zhǔn)，也能為進(jìn)一步對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行深入研究提供依據(jù)，所以要重視誤差理論在信息處理中的有效運(yùn)用。

（2）培養(yǎng)學(xué)生較好地處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的能力。在高中物理課堂實(shí)驗(yàn)中，數(shù)據(jù)處理是否準(zhǔn)確是學(xué)生能否正確理解物理概念和規(guī)律的前提。教師應(yīng)授予學(xué)生常見(jiàn)的數(shù)據(jù)處理方法，如列表、逐差、圖示等。

5.通過(guò)實(shí)驗(yàn)開(kāi)展高中物理課堂探究式教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)能力

在高中物理課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，實(shí)施探究式教學(xué)有利于學(xué)生的全面發(fā)展，有利于學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的實(shí)現(xiàn)，最終提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。教師從探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)出發(fā)，要想進(jìn)而實(shí)現(xiàn)物理課堂學(xué)習(xí)中學(xué)生主觀能動(dòng)性的積極發(fā)揮，就必須重視學(xué)生在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中的各種活動(dòng)。所以，教師不僅要注重在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的認(rèn)識(shí)能力，還要重視激發(fā)學(xué)生在整個(gè)物理課程進(jìn)行中的興趣和信念，讓學(xué)生能夠不怕挫折，不怕失敗，發(fā)揚(yáng)堅(jiān)韌不拔的刻苦探究精神。

在多年的具體教學(xué)實(shí)踐中，筆者經(jīng)常與物理學(xué)習(xí)方面比較吃力的學(xué)生交流，從中得知他們一開(kāi)始都是積極伸展出求知的“觸角”，去探索、去了解物理世界的，都是帶著濃厚的興趣去觸碰物理這個(gè)新鮮、奇妙的世界的。然而令人沮喪的是，在探知這個(gè)世界的時(shí)候，一部分學(xué)生經(jīng)常碰壁，觸角回饋的信息讓他們覺(jué)得物理“真的好難學(xué)”，“物理知識(shí)真的晦澀難懂”……久而久之，學(xué)生就越學(xué)越不會(huì)，越學(xué)越痛苦。究其原因，還是在于沒(méi)有掌握好學(xué)習(xí)的方法。事實(shí)上，教師在教學(xué)過(guò)程中可以采用多樣化的教學(xué)方式，培養(yǎng)學(xué)生的探索“觸角”，鼓勵(lì)學(xué)生用自己的眼去觀察，用自己的手去創(chuàng)造，用自己的頭腦去創(chuàng)新、思考。只有通過(guò)自己的“觸角”去了解自己究竟學(xué)的是什么、究竟學(xué)到了什么，學(xué)生才能夠及時(shí)明了自己當(dāng)前的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀，合理調(diào)整學(xué)習(xí)節(jié)奏，從而盡可能地提高成績(jī)。

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