楊沛勇

【摘 要】物理學(xué)起源于物理實(shí)驗(yàn)，可以說所有的物理學(xué)理論都是在一次次對(duì)生活、生產(chǎn)中遇到的問題進(jìn)行解決的過程中得出的結(jié)論，因此，物理教學(xué)的起源也應(yīng)當(dāng)歸于實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

【關(guān)鍵詞】新課標(biāo) 高中物理 實(shí)驗(yàn)

中圖分類號(hào)：G4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2017.04.171

高中物理實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)中的重要組成部分，是提高高中生各方面能力的主要環(huán)節(jié)與過程。隨著新課標(biāo)的提出，對(duì)于高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)也提出了新的要求，高中物理教師應(yīng)該把握新課標(biāo)精神，引導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生制定試驗(yàn)計(jì)劃、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力。在這一環(huán)節(jié)，學(xué)生要根據(jù)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容設(shè)計(jì)有效的實(shí)驗(yàn)方法，并合理選擇實(shí)驗(yàn)儀器和材料。實(shí)驗(yàn)教學(xué)素質(zhì)教育的要求，是培養(yǎng)學(xué)生探究能力和動(dòng)手能力等各方面能力的精神的體現(xiàn)。

一、高中物理新課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特點(diǎn)

（一）對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ囊蟾用鞔_

高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)學(xué)生的探究能力做出了詳細(xì)而明確的要求：“能夠發(fā)現(xiàn)與物理學(xué)有關(guān)的問題，對(duì)解決問題的方式和問題的答案提出假設(shè)，能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵延袟l件，制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行物理學(xué)實(shí)驗(yàn)的操作和用多種方式收集數(shù)據(jù)，會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，嘗試分析假設(shè)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果間的差異，能寫出實(shí)驗(yàn)探究報(bào)告?！蓖瑫r(shí)，明確提出了物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ木唧w要求，其中確定研究問題、設(shè)計(jì)選擇實(shí)驗(yàn)方案、數(shù)據(jù)測(cè)量、定量分析、探究創(chuàng)新等方面的要求比初中階段都有顯著提高。

（二）實(shí)驗(yàn)的數(shù)量和類型大幅度增加

高中物理新課程實(shí)施后，物理課程中的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容大量增加。以現(xiàn)行的人教版高中物理教材為例：必修1、必修2的演示實(shí)驗(yàn)20個(gè)，學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)7個(gè)；選修2系列（包括2-1、2-2、2-3）和選修3系列（包括3-1到3-5）的演示實(shí)驗(yàn)共計(jì)73個(gè)，學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)25個(gè)；必修1、2和選修3系列共設(shè)課堂實(shí)驗(yàn)17個(gè)、“做一做”51個(gè)；同時(shí)，還在附錄中設(shè)置了“物理實(shí)驗(yàn)專題”模塊，有14個(gè)實(shí)驗(yàn)示例供學(xué)生選擇，原則上實(shí)驗(yàn)數(shù)量不少于8個(gè)，給學(xué)生留有充分的選擇余地?？梢钥闯觯咧形锢硇抡n程實(shí)驗(yàn)的數(shù)量在急劇增加，實(shí)驗(yàn)方式更加靈活。各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)共同的特點(diǎn)就是注重“實(shí)踐”、“觀察”、“思考”、“討論”、“拓展”，有的還明確要求學(xué)生“表達(dá)與交流”，為學(xué)生搭建了探究的階梯，突出了學(xué)生的主體地位與個(gè)性發(fā)展。實(shí)驗(yàn)活動(dòng)類型的拓展和變化反映了物理新課程在轉(zhuǎn)變學(xué)生學(xué)習(xí)方式、培養(yǎng)學(xué)生探究能力等方面的要求，使學(xué)生的思維與創(chuàng)造力始終處于被激發(fā)的積極狀態(tài)。

（三）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與現(xiàn)代科技緊密結(jié)合

在物理新課程中，數(shù)字化的教學(xué)裝備被大量引進(jìn)物理實(shí)驗(yàn)室，如基于各種傳感器和計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)測(cè)量和數(shù)據(jù)處理、微電腦數(shù)字計(jì)時(shí)器的廣泛應(yīng)用、用數(shù)碼相機(jī)研究自由落體運(yùn)動(dòng)、對(duì)汽車變速器的了解等。在選修教材中，涉及了綠色能源的開發(fā)、用激光筆進(jìn)行光的干涉和衍射實(shí)驗(yàn)、觀察變電站和高壓輸電線路、利用溫度傳感器和光敏傳感器等制作一些簡(jiǎn)單的自動(dòng)控制電路等。注重加強(qiáng)課程內(nèi)容與學(xué)生生活以及現(xiàn)代社會(huì)和科技的緊密聯(lián)系，重視學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的培養(yǎng)和強(qiáng)化。

二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)的策略

（一）變驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)為探究實(shí)驗(yàn)

牛頓曾說過：沒有大膽的猜想，就做不出偉大的發(fā)現(xiàn).高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要引導(dǎo)學(xué)生探究，激發(fā)學(xué)生的探究欲，讓學(xué)生經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)探究過程，不僅觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，還了解實(shí)驗(yàn)的本質(zhì).隨著新課改的推進(jìn)，高中物理教材中的實(shí)驗(yàn)由原來的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主更多的向探究性實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變.驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)注重的驗(yàn)證過程，是對(duì)已有知識(shí)的驗(yàn)證其程序是問題、原理、結(jié)論、實(shí)驗(yàn)，而探究性實(shí)驗(yàn)注重培養(yǎng)學(xué)生的探究與創(chuàng)新能力，其程序是問題、實(shí)驗(yàn)、討論、結(jié)論，由此可見，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是教師做、學(xué)生看的方式，學(xué)生主動(dòng)性得不到凸顯；探究性實(shí)驗(yàn)是讓學(xué)生自己觀察，用所學(xué)的知識(shí)解決新問題，有助于調(diào)動(dòng)學(xué)生的參與積極性，這與新課程的目標(biāo)相符合。因此，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中教師可以結(jié)合實(shí)際變驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為探究性實(shí)驗(yàn)，變結(jié)論為設(shè)問，讓學(xué)生問題的引導(dǎo)下探究，找出解決問題的方法，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。如教學(xué)“探究磁場(chǎng)對(duì)電流的作用”時(shí)，雖然做了驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，但學(xué)生還是覺得難學(xué)，沒有深入理解相關(guān)的知識(shí)。為了提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，教師可以變驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為探究性實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生準(zhǔn)備一些廢料、磁鐵等，用鋁絲進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)。學(xué)生在探究的過程中教師提出問題：保持鋁絲長(zhǎng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，如果電流大小發(fā)生變化，鋁絲的運(yùn)動(dòng)軌跡會(huì)有什么變化？學(xué)生在這些問題的引導(dǎo)下進(jìn)行探究，積極性很高。再如教材中驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)可以變?yōu)樘骄考铀俣扰c力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)。這樣變“驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)”為“探究性實(shí)驗(yàn)”，學(xué)生獲得的不再是死記硬背的實(shí)驗(yàn)原理，能很好的激發(fā)學(xué)生的興趣，提高學(xué)生的探究能力。

（二）關(guān)注物理實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新精神

每一個(gè)實(shí)驗(yàn)也都有著自身的設(shè)計(jì)思想，包含著對(duì)已有知識(shí)的運(yùn)用和創(chuàng)造性的構(gòu)思，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中教師可以引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)會(huì)前人的設(shè)計(jì)思想，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。如“驗(yàn)證牛頓第二定律”時(shí)，為什么要使長(zhǎng)木板傾斜來平衡摩擦力呢？學(xué)生在思考的過程中，會(huì)領(lǐng)會(huì)到實(shí)驗(yàn)中的創(chuàng)新思想。高中物理教材中有很多演示實(shí)驗(yàn)，這為教師提供了實(shí)驗(yàn)演示的機(jī)會(huì)，但這些演示實(shí)驗(yàn)從器材、步驟等都有固定的模式，不利于學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng).實(shí)驗(yàn)教學(xué)中教師可以創(chuàng)造條件，將演示實(shí)驗(yàn)變?yōu)殡S堂實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，隨堂實(shí)驗(yàn)形式靈活，學(xué)生參與的積極性比較高，有助于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ΑＨ缃虒W(xué)“摩擦力”時(shí)，可以讓學(xué)生做隨堂實(shí)驗(yàn)：同桌將一樣的兩本物理教材依次疊放起來，用力壓一壓書頁(yè)，然后讓學(xué)生提起其中任意一本物理教材，會(huì)發(fā)現(xiàn)另外一本并沒有滑落下來。這樣學(xué)生在直觀實(shí)驗(yàn)中感受到了摩擦力的存在，從而引導(dǎo)學(xué)生深入思考問題。另外，教師也可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)變式訓(xùn)練，引導(dǎo)學(xué)生把握物理規(guī)律，提高實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?教師可以對(duì)器材“變式”，引導(dǎo)學(xué)生用新器材創(chuàng)造性的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；教師可以對(duì)實(shí)驗(yàn)條件“變式”，讓學(xué)生重新確定實(shí)驗(yàn)方案等。

（三）重視開發(fā)物理實(shí)驗(yàn)資源

高中物理實(shí)驗(yàn)資源是非常豐富的，教師可以充分利用學(xué)校實(shí)驗(yàn)室資源和社會(huì)資源，構(gòu)建物理家庭實(shí)驗(yàn)，給學(xué)生提供更多的實(shí)驗(yàn)機(jī)會(huì)。高中物理新課標(biāo)指出：物理教學(xué)要貼近學(xué)生生活和社會(huì)實(shí)際，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與、探究。物理是一門最貼近生活的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)器材可以從生活中來選擇，如廢電池、彩紙、塑料瓶等，還可以引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用身邊的材料探究實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生成為實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的開發(fā)者，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到物理實(shí)驗(yàn)就在生活中。如教學(xué)“摩擦起電”時(shí)，教師可以讓學(xué)生用塑料吸管做這個(gè)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生從生活中找實(shí)驗(yàn)器材，用食指和中指摩擦新的塑料吸管，會(huì)發(fā)現(xiàn)吸管能吸在手心；再摩擦另一根吸管，兩根細(xì)管靠近時(shí)，會(huì)出現(xiàn)相互排斥或吸引現(xiàn)象.然后讓學(xué)生思考為什么會(huì)有這樣的現(xiàn)象，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。

總之，教育課程改革呼喚創(chuàng)新，新課程要求教師要由課程規(guī)范的復(fù)制者變?yōu)樾抡n程的創(chuàng)造者，而我們物理教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生能力的開發(fā)與設(shè)計(jì)方面有著廣闊的創(chuàng)新天地。