王磊

【中圖分類號】G633.7 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2014）07-0061-01

物理是以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，不論是將來從事科學(xué)研究，還是各級各類的考試，實驗都是其重要的組成部分。近年來物理學(xué)科高考中的實驗題不僅考查實驗原理、實驗操作中的步驟、實驗儀器的使用、數(shù)據(jù)處理等最基礎(chǔ)的實驗?zāi)芰Γ疫€側(cè)重于考查學(xué)生對實驗原理的理解、實驗方法的靈活運用等更高層次的能力，教師在教學(xué)中如何提高學(xué)生的實驗?zāi)芰?，適應(yīng)高考改革的形勢呢？根據(jù)教學(xué)實踐和研究，現(xiàn)提出一些在教學(xué)中的參考意見，供同仁們參考。

一、重視實驗教學(xué)的每一個環(huán)節(jié)

實驗的重要性不言而喻，很多規(guī)律、定理的建立都與實驗密不可分。所以，重視實驗，就是要從實驗教學(xué)開始。在實驗教學(xué)中，應(yīng)從以下五個要素入手。

1.明確實驗?zāi)康暮蛯嶒炘怼?/p>

為什么要重視一個實驗的目的和原理？首先得回答為什么要做實驗？首先實驗是我們?nèi)粘Ｉ?、工作的一個重要組成部分，每時每刻都離不開它，所以我們得重視和尊重實驗;其次，真理來源于實踐（實驗），“實踐出真知”、“實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”等就是很好的例證，說明實驗是使我們從未知到已知、從愚昧到文明的必經(jīng)之路;再者，在宇宙中有很多已經(jīng)是我們知道的，那么它們之間有沒有聯(lián)系呢？以及還有更多的是我們還不知道的，有待去探索和研究……，這一切除了理論的推理以外，更重要的是依賴于實驗去驗證。明確實驗?zāi)康暮蛯嶒炘肀举|(zhì)上就是要知道我們要做什么，怎么做？可是在實際教學(xué)中很多老師往往只注重應(yīng)試，而忽略了它的重要性。一做實驗就急于按操作步驟完成實驗，得出預(yù)定中的結(jié)論，而不注重引導(dǎo)學(xué)生親自體驗實驗設(shè)計的探索過程，至使在考設(shè)計性、探究性的實驗時，大多數(shù)學(xué)生根本就不知道該怎么做。事實上由于在紛繁復(fù)雜的宇宙物質(zhì)世界中，我們可以提出很多問題，但要提出有意義，以及能夠?qū)嵤┖徒鉀Q的問題就很困難。而明確實驗?zāi)康暮蛯嶒炘砭褪且I(lǐng)學(xué)生提出和解決問題的一個重要環(huán)節(jié)。更重要的是如果學(xué)生一旦養(yǎng)成了這種習(xí)慣，他就失去了提出問題和解決問題的能力，只會一味地模仿別人，沒有創(chuàng)新，這對一個民族的教育是很可怕的。統(tǒng)觀中學(xué)教材中的實驗，實驗原理大多都是根據(jù)某一概念或規(guī)律來設(shè)計的，我想在教學(xué)中不妨可以根據(jù)生活中觀察到的一些現(xiàn)象或其它學(xué)科的相關(guān)知識的建構(gòu)思想放到物理實驗中來，可能會得到意想不到的效果。

2.設(shè)計實驗裝置圖或電路（光路）圖。

實驗裝置或光電路圖的設(shè)計是成功地完成一個實驗的重要組成部分，設(shè)計的好壞不僅直接關(guān)系到成本的高低、操作的方便程度、實驗環(huán)境條件，而且會影響測量結(jié)果的精確程度甚至得到錯誤的結(jié)論。例如：在研究勻變速直線運動規(guī)律時，用打點計時器和用光電門計時器，以及在平板上還是在氣墊導(dǎo)軌上做，其儀器成本是不同的，而得到數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確程度也不同。在電路設(shè)計時，采用限流電路還是采用分壓電路也得根據(jù)實際測量的電學(xué)量來選擇。

3.明確實驗步驟及注意事項。

實驗步驟是完成實驗的具體過程，該過程的順序、規(guī)范和完成質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到測量結(jié)果的正誤，甚至是對儀器的損壞或者影響人身安全。所以在做實驗之前應(yīng)重點強調(diào)。例如：在研究“平拋運動”的實驗中，應(yīng)強調(diào)“裝置調(diào)水平”、“Y軸處于鉛垂”、“斜槽末端水平”、“小球從同一位置靜止釋放”;在“驗證機械能守恒定律”時，要求“先接通電源，再釋放紙帶且讓第一、二兩點間的距離接近2mm”等。

4.學(xué)會數(shù)據(jù)的采集、分析和處理。

做實驗之前務(wù)必要搞清楚要測量那些量？用什么儀器儀表去測？怎樣測？怎樣計數(shù)和記錄？怎樣分析和處理？當(dāng)然還包括儀器儀表的選擇、計數(shù)、繪制數(shù)據(jù)表格、會選擇恰當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系作圖。

例如：在“測定金屬絲的電阻率”時，根據(jù)電阻定律R= ?？籽■得？籽=■，其中R用伏安法測量，l用米尺測量，s不能直接測量，必須先測直徑，而測直徑得用螺旋測微器在不同位置不同方向測量，最終得？籽=■。在測定電源電動勢和內(nèi)阻”時，首先，由于要用圖像法處理數(shù)據(jù)，所以采集的數(shù)據(jù)不能太少（教材要求12組數(shù)據(jù)）;其次，要注意該實驗獲得的U—I圖線和“測定小燈泡的伏安特性”曲線的差異;另外，由于獲得的數(shù)據(jù)在縱軸U上比較密集，所以在作圖時，U軸的始點不要從OV開始。

5.學(xué)會歸納實驗的結(jié)論和誤差分析。

以上四部完成以后，就是要對所研究的問題下一個結(jié)論，這個過程不僅讓學(xué)生弄清楚實驗結(jié)果與實驗原理中的理論公式是否相吻合，而且還可以培養(yǎng)學(xué)生的歸納總結(jié)能力。最后要對實驗結(jié)果進行誤差分析。如：在“驗證牛頓第二定律”的實驗中，得到a—F，a—1/m的函數(shù)圖像，就要讓學(xué)生歸納總結(jié)實驗結(jié)論及分析由于摩擦而產(chǎn)生的誤差;在“電阻的測量”實驗中，采用電流表內(nèi)接和外接對測量值的影響。

二、重視滲透實驗的科學(xué)思想方法

在“長度的測量”時，介紹逐差測量的思想;在驗證“牛頓第二定律”時，滲透控制變量的思想;在“電阻的測量”的實驗中，如何測量大電阻（包括電壓表）、中等電阻、小電阻（包括電流表）的電阻？介紹內(nèi)接法、外接法、替代法和惠斯通過電橋法;在“研究平拋運動”中，如何去發(fā)現(xiàn)“水平方向上是做勻速直線運動，豎直方向是做自由落體運動”呢？根據(jù)力和運動的關(guān)系介紹分解的思想。這些應(yīng)該讓學(xué)生多去思考，親自做一做實驗并且去體會其中的內(nèi)涵。

三、重視探究性實驗和創(chuàng)新性實驗

科學(xué)探究在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，了解科學(xué)探究的基本過程、方法與藝術(shù)，拓展學(xué)生的想象力、知識視野、創(chuàng)新思維能力，增強科學(xué)協(xié)作精神和學(xué)術(shù)研討氣氛，有效培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)等方面有著不可替代的作用。因此，我們提倡在實驗中探究，更好地培養(yǎng)學(xué)生探索科學(xué)奧秘與方法和創(chuàng)新研究的能力。設(shè)計性實驗是由學(xué)生根據(jù)實驗?zāi)康淖约哼M行設(shè)計和實驗。它能較好地調(diào)動學(xué)生的積極性，培養(yǎng)靈活運用知識和技能、進行創(chuàng)造性思維和實踐的能力。在近年的高考和競賽中，探究性實驗和創(chuàng)新性實驗不斷出現(xiàn)。如2005年江蘇卷第11題，就是從教材中的探究性實驗“探究彈簧彈力和伸長關(guān)系”演變而來;2006年全國理綜Ⅲ卷第22題“測定玻璃的折射率”就是教材中分組實驗的延伸和創(chuàng)新。所以教學(xué)中應(yīng)給予高度的重視。

四、創(chuàng)造條件讓學(xué)生動手做實驗

無論是教材中的分組實驗，還是探究性實驗，創(chuàng)新設(shè)計實驗，都應(yīng)該讓學(xué)生實際動手去做。這樣，符合中學(xué)生的認(rèn)識特點和思維規(guī)律，學(xué)生不僅能體會到實驗的樂趣，喜歡做實驗;而且可以提高學(xué)生的實際動手能力;同時，還可以發(fā)現(xiàn)實驗設(shè)計、操作中的優(yōu)點和不足，從而對實驗進行改正。俗話說：“細節(jié)決定成敗”、“過程決定結(jié)果”。在實驗教學(xué)過程中只要遵循實驗本身的特性和規(guī)律，學(xué)生的研究能力、實踐能力和應(yīng)試能力都會有較大的提高。