王金鳳

摘要：物理是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)中的地位不言而喻。但由于種種原因，高中物理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效用并沒有得到有效發(fā)揮。因此，本文以電學(xué)實(shí)驗(yàn)這一高考熱點(diǎn)為例，對(duì)其整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程的教學(xué)進(jìn)行分步強(qiáng)化，希望可以有效提高高中物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：高中物理；電學(xué)實(shí)驗(yàn)；教學(xué)策略

中圖分類號(hào)：G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2014）52-0275-02

一、明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康募霸?/p>

做電學(xué)實(shí)驗(yàn)不是只要器具齊全、方法到位就可以，還需要相應(yīng)的理論知識(shí)做支撐。實(shí)驗(yàn)的目的就是我們?yōu)槭裁匆鲞@個(gè)實(shí)驗(yàn)，做這個(gè)實(shí)驗(yàn)主要是探究什么問題。所以只有在明確了實(shí)驗(yàn)?zāi)康闹?，學(xué)生才能根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康娜ピO(shè)計(jì)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方案，這是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的前提條件。而實(shí)驗(yàn)原理則是整個(gè)實(shí)驗(yàn)得以發(fā)揮作用，得出科學(xué)的探究結(jié)論的理論支持，如果不清楚實(shí)驗(yàn)的原理，那么學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)時(shí)就會(huì)一頭霧水，即使得到了正確的結(jié)論，但是不知其所以然，記憶也不會(huì)長久。所以在實(shí)施電學(xué)實(shí)驗(yàn)前，物理教師一定要使學(xué)生明確所做實(shí)驗(yàn)的目的和實(shí)驗(yàn)所運(yùn)用到的物理原理。例如，在做“測(cè)量干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”這一節(jié)實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師首先應(yīng)向?qū)W生講明干電池的電動(dòng)勢(shì)會(huì)受到電阻大小的影響，這一點(diǎn)可以用一個(gè)小的實(shí)驗(yàn)或是課件演示來進(jìn)行說明，因此明確我們的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖且獪y(cè)量出干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。可是通過電學(xué)儀器我們并不能直接測(cè)出電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，所以這就需要學(xué)生運(yùn)用所學(xué)到的物理知識(shí)來設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)方案，通過對(duì)其他值的測(cè)量間接求出干電池的電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)阻。這時(shí)教師就應(yīng)該帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行回憶，搜尋所學(xué)到的公式中哪些涉及到了內(nèi)阻和電動(dòng)勢(shì)，并且其中其他的量是可以測(cè)出來的，進(jìn)行篩選過后，學(xué)生就很容易選定應(yīng)用閉合電路歐姆定律來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。

二、引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)自主地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案

1.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案需遵守的原則。①安全性原則。不管任何時(shí)候，安全都是最重要的，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)要避免由于器材和電路的選擇不當(dāng)而遭到電擊等情況的發(fā)生，所以在實(shí)驗(yàn)前一定要學(xué)生檢查電學(xué)儀器有沒有損壞，電阻類器件的電流有沒有超過其允許的最大電流等，以達(dá)到保護(hù)人身和實(shí)驗(yàn)器材安全的目的。②精確性原則。物理實(shí)驗(yàn)要確保其結(jié)果的精確性，所以我們?cè)谠O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時(shí)也要盡可能去減小實(shí)驗(yàn)誤差。其中不同的實(shí)驗(yàn)方案在實(shí)驗(yàn)原理、所用儀器以及實(shí)驗(yàn)的重復(fù)性等方面所引入的誤差是不同的，所以在實(shí)驗(yàn)實(shí)施前最好對(duì)已有方案進(jìn)行一個(gè)初步的誤差分析，盡量選用精確度高的實(shí)驗(yàn)方案來實(shí)施實(shí)驗(yàn)。③方便性原則。高中生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Σ⒉粡?qiáng)，所以為確保實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行其實(shí)驗(yàn)操作盡可能的簡單和方便，我們?cè)谶x擇方案時(shí)，也盡量優(yōu)先考慮那些原理簡單、操作簡便、器具調(diào)節(jié)方便、物理量容易測(cè)量的方案來實(shí)施。④可行性原則。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要成為現(xiàn)實(shí)必須具備兩個(gè)條件：一是符合高中生的年齡特點(diǎn)、已有知識(shí)基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)操作的水平，以及本校的實(shí)驗(yàn)設(shè)施能夠確保實(shí)驗(yàn)的實(shí)施；二是方案設(shè)計(jì)能指導(dǎo)具體的實(shí)踐，實(shí)施起來安全可靠，不會(huì)對(duì)人身和器材造成危害。⑤經(jīng)濟(jì)性原則。教師要注意培養(yǎng)學(xué)生的節(jié)能意識(shí)，在做實(shí)驗(yàn)時(shí)不僅要愛惜實(shí)驗(yàn)器具，還要節(jié)約實(shí)驗(yàn)?zāi)茉?，達(dá)到實(shí)驗(yàn)過程經(jīng)濟(jì)、環(huán)保。

2.鼓勵(lì)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。新課標(biāo)重視對(duì)學(xué)生自主性的開發(fā)，因此物理教師也應(yīng)該對(duì)鼓勵(lì)學(xué)生拋開課本，在上述原則下自主進(jìn)行電學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)。電學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)往往涉及到儀器的選擇和電路的連接，這兩方面也是影響實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵。因此，物理教師應(yīng)注意引導(dǎo)學(xué)生吃透實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)原理，選擇正確的儀器和實(shí)驗(yàn)電路來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。如：學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要和歐姆定律的原理設(shè)計(jì)閉合電路，運(yùn)用到了電阻箱和電壓表。教師讓學(xué)生說一說為什么要選用這兩種器材，為什么要這樣連接，和書上給出的方案相比又有哪些優(yōu)點(diǎn)。通過這些提問讓學(xué)生意識(shí)到設(shè)計(jì)方案時(shí)應(yīng)該要注意的東西，并以教科書為參考，讓他們?cè)O(shè)計(jì)出更優(yōu)秀更合理的實(shí)驗(yàn)方案。

三、細(xì)化對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的指導(dǎo)

雖然要加強(qiáng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中的主體地位，但是教師的引導(dǎo)作用同樣不能喪失。實(shí)驗(yàn)中需要注意的事項(xiàng)有很多，比如學(xué)生的安全、儀器的使用與保護(hù)、具體的操作細(xì)節(jié)及禁忌等，都是教師應(yīng)該監(jiān)督并提醒學(xué)生的地方。

1.實(shí)際操作指導(dǎo)。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作時(shí)往往會(huì)忽視一些細(xì)節(jié)問題，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)的不成功，所以教師應(yīng)對(duì)學(xué)生常出錯(cuò)的地方指導(dǎo)糾正，使學(xué)生能夠?qū)W習(xí)養(yǎng)成良好的操作習(xí)慣。例如，連接電路時(shí)導(dǎo)線不允許交叉；檢查實(shí)驗(yàn)器材有沒有連接到電路中；選擇合適量程的電表，以減小讀數(shù)時(shí)造成的相對(duì)誤差；閉合開關(guān)前，要將電路中的滑動(dòng)變阻器或電阻箱調(diào)節(jié)到適當(dāng)阻值，以免損壞電源或電表；實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有悖理論時(shí)要檢查電路是否短路或斷路；測(cè)U、I數(shù)據(jù)時(shí)多做幾組，以六組以上為優(yōu)；做U-I圖像時(shí)盡可能讓點(diǎn)落在直線上。此外，教師還應(yīng)叮囑學(xué)生不要在實(shí)驗(yàn)室以外的地方擅自做實(shí)驗(yàn)，因?yàn)殡妼W(xué)實(shí)驗(yàn)涉及到電的問題，器材或使用方法不當(dāng)很容易對(duì)人身安全造成危害。所以學(xué)生在進(jìn)行電學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)一定要有教師在一旁監(jiān)督指導(dǎo)，以確保實(shí)驗(yàn)的安全、順利進(jìn)行。

2.網(wǎng)絡(luò)軟件指導(dǎo)。好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣不是短時(shí)間內(nèi)就能養(yǎng)成的，而且通常情況下都是一個(gè)教師要指導(dǎo)一個(gè)班甚至幾個(gè)班的學(xué)生做實(shí)驗(yàn)，形成僧多粥少的局面。學(xué)生有很多問題要問或是有新想法需要教師證實(shí)，但是由于課堂時(shí)間的限制和提問學(xué)生太多的緣故而得不到及時(shí)的解答和證實(shí)，錯(cuò)過了教學(xué)的最佳時(shí)期，這對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)積極性會(huì)是一個(gè)不小的打擊，時(shí)間一長或許就不提問了。為了解決這個(gè)問題，建議可以引進(jìn)仿真物理實(shí)驗(yàn)室、Multisim11、Edison4.0等仿真軟件進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)的仿真教學(xué)。這些仿真教學(xué)軟件可以為學(xué)生們提供一個(gè)實(shí)驗(yàn)器具完備的綜合性實(shí)驗(yàn)室，幾乎可以創(chuàng)建所有的電學(xué)實(shí)驗(yàn)，而且實(shí)驗(yàn)過程非常接近實(shí)際操作的效果。使用軟件進(jìn)行仿真模擬實(shí)驗(yàn)不僅能夠模仿實(shí)物電路的連接，而且具有各元器件的選擇范圍廣、參數(shù)修改方便等優(yōu)點(diǎn)，不會(huì)像實(shí)際操作那樣多次地使用元件而損壞器材，降低了實(shí)驗(yàn)成本和實(shí)驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)，既經(jīng)濟(jì)又縮短了實(shí)驗(yàn)的實(shí)施時(shí)間，并且能夠?qū)崿F(xiàn)全體學(xué)生共同實(shí)驗(yàn)，可以說是物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的好幫手。與此同時(shí)，它們還為學(xué)生提供了虛擬的電路實(shí)驗(yàn)環(huán)境，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室以外的地方也能夠做實(shí)驗(yàn)，有什么問題也可以在網(wǎng)絡(luò)上及時(shí)得到找到答案，拓展了實(shí)驗(yàn)陣地也延長了學(xué)習(xí)時(shí)間，這種新鮮的做實(shí)驗(yàn)的方法也更容易激發(fā)起學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的興趣，為學(xué)生的自主探究提供了一個(gè)良好的平臺(tái)。

四、重視實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及實(shí)驗(yàn)總結(jié)

1.數(shù)據(jù)處理。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是分析實(shí)驗(yàn)結(jié)論的重要依據(jù)，其準(zhǔn)確性對(duì)于實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響尤為巨大，所以培養(yǎng)學(xué)生具備合格的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理能力同樣是高中物理教師應(yīng)該考慮的部分。所謂數(shù)據(jù)處理能力，是指對(duì)通過實(shí)驗(yàn)測(cè)得的眾多數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理、以獲得某些量的變化規(guī)律或量與量之間的函數(shù)關(guān)系的能力。在高中物理的實(shí)驗(yàn)中，我們多采用圖像法、公式法等方法來處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，所以教師要注重引導(dǎo)學(xué)生理解圖像所表示的含義，例如圖像中線條斜率所表達(dá)的含義，截距所表達(dá)的含義等，從圖像中得出關(guān)鍵信息，從而保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的有效性。其次，教師還要注意讓學(xué)生養(yǎng)成尊重原始測(cè)量數(shù)據(jù)的良好習(xí)慣，以保證物理實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性，這是一種科學(xué)精神的表現(xiàn)，對(duì)于他們今后做任何實(shí)驗(yàn)都是百益而無一害的。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是我們觀察研究實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出規(guī)律和相應(yīng)結(jié)論的重要依據(jù)，如發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)不合理，請(qǐng)及時(shí)查找原因，而不是擅自進(jìn)行隨意的改動(dòng)，應(yīng)充分尊重實(shí)驗(yàn)的原始數(shù)據(jù)和自己的勞動(dòng)成果，這才是具備了良好實(shí)驗(yàn)素質(zhì)的表現(xiàn)。

2.實(shí)驗(yàn)總結(jié)。學(xué)生在做完實(shí)驗(yàn)之后如果不加以及時(shí)的總結(jié)回顧，很快就會(huì)將知識(shí)遺忘，尤其是內(nèi)容繁雜的物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)。所以實(shí)驗(yàn)不是做完就算完，教師還應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考總結(jié)，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過程中的問題與不足，并制定改進(jìn)方案，為下一次的實(shí)驗(yàn)更好的展開提供依據(jù)。實(shí)驗(yàn)后可以總結(jié)的地方有很多，例如：本次實(shí)驗(yàn)的目的是否達(dá)到了？實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與前期猜想是否一致？實(shí)驗(yàn)方案有沒有什么可以改進(jìn)的地方？實(shí)驗(yàn)操作中有哪些不方便的地方？你從本節(jié)課中學(xué)到了哪些知識(shí)？等等。但從根本上來講，對(duì)這些問題的總結(jié)都是建立在扎實(shí)的電學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)之上的，所以教師要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行更深層次的電學(xué)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，通過對(duì)易混淆問題的比較（如電路設(shè)計(jì)中會(huì)涉及到電流表的內(nèi)接法和電流表的外接法，而電流表的內(nèi)接法和外接法又會(huì)影響到實(shí)驗(yàn)誤差的大?。﹣韼椭鷮W(xué)生明確不同知識(shí)之間的聯(lián)系和具體差異，掃除他們的盲點(diǎn)，這樣才能更深刻地對(duì)實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行總結(jié)。同時(shí)，總結(jié)的方式也有很多種，可以是教師總結(jié)，也可以是學(xué)生獨(dú)立總結(jié)，還可以是小組討論共同總結(jié)，以書面或者是口頭的形式都行，只要進(jìn)行了總結(jié)，就一定有所收獲。

新課程非常重視對(duì)學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，我們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)總結(jié)的目的也就是為了改進(jìn)和創(chuàng)新。部分學(xué)生在做完實(shí)驗(yàn)之后會(huì)形成一種滿足感，從而停止了思考的腳步，這是沒有創(chuàng)新精神的表現(xiàn)。而物理教師的任務(wù)就是要啟發(fā)學(xué)生在總結(jié)的基礎(chǔ)之上去思考、去創(chuàng)新，不拘泥于教師和書本的指導(dǎo)，發(fā)現(xiàn)更好的實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn)操作手段，不僅僅滿足于把實(shí)驗(yàn)做出來。

五、結(jié)語

實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)中最重要也是最直觀形象的教學(xué)手段，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量無疑是提高物理教學(xué)質(zhì)量的重要途徑。因而物理教師們要敢于對(duì)傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式進(jìn)行改革，積極探索合適的教學(xué)方式，提高自身教學(xué)水平，為學(xué)生提供優(yōu)質(zhì)高效的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，努力實(shí)現(xiàn)物理教學(xué)的最優(yōu)化。

參考文獻(xiàn)：

[1]呂艷.高中物理電學(xué)試驗(yàn)資源開發(fā)與能力培養(yǎng)的初步研究[J].才智，2013，（36）.

[2]鐘紅偉.如何在實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生觀察及動(dòng)手、動(dòng)腦能力[J].新課程（教研），2011，（01）.

[3]左自治，曹鐵凡.高中物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)的“兩個(gè)基本點(diǎn)”[J].中小學(xué)實(shí)驗(yàn)與裝備，2010，（02）.