普通高中如何有效开展物理实验

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物理学是一门实验学科。新课程标准提出科学探究，实验教学的功能需要拓展新的内涵，倡导探究实验，一方面为未来的物理工作者确立动手意识，奠定实验操作的基本技能，更重要的是提高未来公民的科学素养，因此为学生的现时发展和终身学习而重视探究实验是新世纪，新课程实验教学的本质取向，按新课程的设计理念，实验教学中要发展学生的多种能力：提出问题，形成假设的能力，设计方案，探究实践的能力以及观察和思考的能力，分析现象，归纳总结的能力。实验是物理的灵魂，是物理的魅力和激发学生学习兴趣的主要源泉，物理实验是实验科学的重要组成部分，物理规律的发现和物理理论的建立都必须以严格的物理实验为基础，并受到实验的检验，没有物理实验就没有物理学. 以下是本人对物理实验开展的一些想法：

1.演示实验

演示实验不能可有可无，它是培养学生创新能力的一个重要方面，是培养学生实验能力的先导，结合知识要点，为实验设疑，犹如画龙点睛，如：实验如何，会得到什么结果，学生事先并不清楚或并不完全清楚。例如：在自由落体运动的教学中，我做了这样一个演示实验：让带有细线的金属球与乒乓球从同一高度同时落下，直观显示重球先落地。有的学生问，轻重球下落快慢不同是不是空气阻力的原因？如果没有空气阻力，它们下落是否一样呢？还在问同学，若把两个球捆在一起下落，两球的下落速度怎样？这一个又一个的问题使我感到欣慰，因为善于思考，善于从无疑处生疑，正是创造的起点。在演示惯性现象时，用纸条拖动竖放在上面的粉笔（或钢笔套、五号电池、长方体小木块），快速拖动纸条时，粉笔向后倒，拖动纸条带动粉笔运动一段距离突然停下时，粉笔向前倒，此实验可以模拟汽车起动和刹车时的惯性现象。而且演示实验器材简单易找。这样，通过演示实验促使学生在观察中和观察后进行深入细致的思维活动，引导学生的思维向深度和广度发展。经过分析、比较和抽象，找出事物的本质属性。

2.分组实验

现在的教材中几乎每一节当中都有一些实验。这就要求我们教师要把实验教学落到实处，而不是“纸上谈兵”，最重要的是让学生亲自动手到实验室去做一做。要为学生提供一定仪器，让学生自己设计实验，验证自己的假设。这样可以提高学生对实验的兴趣，教育学生对每一次实验，都要认真弄懂其实验目的和实验中出现的现象要仔细观察认真分析，并能简单的处理实验中出现的非预期的现象，能准确记录实验数据，并能正确处理实验数据以得出正确的结论。例如在“单摆”一节的教学中，通过实验得出单摆的周期与摆长、当地重力加速度因素有关后。反过来提问学生，在这个实验中，哪些测量值容易改变、容易测量。学生思考与讨论后发现，单摆的周期和摆长都可以测量，就是当地重力加速度不知如何改变。对学生的质疑，教师可引导学生，能否通过单摆来测量当地的重力加速度呢？学生根据T=2πlg自行设计测量当地的重力加速度。将测量得到的结果跟真实值比较，如果误差比较大，教师应该跟学生一起分析实验过程中是哪个环节出了问题，针对这个问题，如何改进实验操作。这样学生不仅学到了知识，还学会一种研究方法：控制变量法，锻炼了解决问题的能力，更使他们感到了成功的喜悦，增强了他们的自信心。

将演示实验改为学生实验，变被动接受为主动求索，培养学生创造性思维的独立性；将验证性实验改为探索性实验，变依赖思想为探索精神，培养学生忠于实验数据的求实精神和领悟教材的思维方法；将测量性实验改为设计性实验，变思维的单向性为多向性，培养学生的创造性和发散性思维。学生可以人人动手参与探究实验活动，使学生的学习由被动变为主动，由物理知识难学变为易学，消除部分学生， 特别是动手能力较差的学生的畏难情绪，使学生在探究实验过程中获得直接经历，加深感受，体验实验成功的愉悦，增强自信心，对今后的学习形成良性循环。传统的实验教学模式中，课堂演示实验基本是教师的独角戏，一切以教师为主体，学生仅仅是旁观者，是被动接受的容器，演示实验不能发挥应有的作用，也不利于学生创新能力的培养。过去有句话“知识就是力量”广为流传，但处于被动状态的学生学习，学到的是知识的结论，往往忽略了知识产生的过程以及获取知识的方法和手段，“物理教材不仅仅简单地向我们揭穿谜底，而是引导我们像科学家那样去研究、探索这些物理现象”。因此，在实施新课程的过程中，教师不要仅局限于教材和教参的安排，也不要局限于现成的结论，而应进行一些创新设计，有意识地将一些教师演示实验，改为学生探索性实验，师生共同参与，教师通过激发学生的好奇、困惑、怀疑和矛盾，从而激发学生的探索心理，形成探索问题的情境，促使学生积极思考、分析、讨论，充分发挥学生的主体性。

3.课下自我设计实验

我们所说的实验不仅仅局限于物理教材所安排的分组实验和演示实验，还要重视教材提供的课外小实验和学生自制实验器材进行的自主实验，培养他们的创新能力。例如上完超重与失重这节课后，学生自制实验（1） 弹簧测力器吊一重物，在自由落体时，完全没有示数。（2）瓶子在自由落体和竖直上抛时不喷水。通过进行物理小制作比赛，使学生尝试动手动脑的乐趣；指导学生进行小发明创造、撰写科技小论文、创造条件让学生参加课外实践活动等这些方式改变学生对物理的想法，使学生逐步喜欢物理，爱上物理。

课外实验不仅能巩固和深化课内知识，而且有利于培养学生的实验技能、知识的迁移能力和灵活运用知识的能力，增强学生思维的独创性。物理小实验是课堂教学的延伸和补充，是物理实验教学不可忽略的组成部分，有利于培养学生分析问题和解决问题的能力，有利于培养学生科学创新能力。物理课本中的小实验有的侧重于操作，有的侧重于设计，有的侧重于对物理知识的理解和运用，习题中的小实验则有利于对知识的验证。其特点和作用不一而足，但都切合了中学生的心理特点和知识水平，易于取材，简单易做，充分发挥学生学习物理的积极性、主动性；又紧密结合教材，通过动手、动脑，领悟到物理学习方法的精髓，促进智能结合，为学生终生发展奠定基础。另外，课外小实验，还能让学生的聪明才智得到充分的施展和发挥，创新技能得到进一步锻炼，提高创造的欲望。各种物理实验，从某种意义上说，都是一种特殊的、直观的实践，学生在动手完成各种小实验、小制作过程中，思维异常活跃，学习欲望高涨，参与意识增强，都迫切地希望进一步探索问题。通过实验，学生学习到的物理知识就比较深刻、牢固。

物理是一门实验科学，上好实验课，对于培养学生的探究能力，发展学生的思维，提高学生的物理水平，具有极其重要的作用。