对新课标下高中物理实验教学的探究

对新课标下高中物理实验教学的探究

实验是物理教学的基础,它既是物理教学的内容,又可看作是物理教学的方法和手段。《高中物理课程标准》指出:“实验是物理课程改革的重要环节”。新的物理课程要求学生能动手动脑地“学”科学,改变过去以书本为主、实验为辅的教学方式,把实验地位空前提升。因此新的物理课程实验是加强了,不是削弱了。物理学是一门以实验为基础的科学，实验教学是高中物理教学中极为重要的教学手段。实验教学有助于学生掌握和运用基本的物理知识与技能；有助于体验科学探究过程，学习科学研究方法；有助于提高动手能力，增强创新意识和实践能力，发展科学探索的兴趣与热情；有助于培养坚持真理，勇于创新，实事求是的科学态度与科学精神。可见，实验教学不仅仅是为了引出概念、验证规律；也不仅仅是为了提高学生的动手能力；而是通过实验教学，让学生体验科学探究过程，学习科学研究方法，培养科学精神，增强创新意识和实践能力，提高科学素养。实验教学对于实现新课标提出的“知识与技能”“过程与方法”“情感态度与价值观”的三维目标，具有独到的作用。

新课程物理实验与过去的物理实验相比较有如下四点不同：①更加重视利用身边容易获得的材料进行实验,使生活走向物理,通过实验又使物理走向社会; ②新课程物理实验除按规程进行物理实验(如正确使用仪器,用图像作图法找出实验数据中的关系,规范化的实验步骤等)之外,还特别重视用科学知识和科学方法处

理生活、生产中与物理相关的问题,如探究水饺煮沸后上浮的原因,家中摇控器红外线穿透能力与物理材料的关系的探讨,阅读说明书并学习使用电器和仪器等;

③新课程物理实验强调学生对实验过程的设计、探索,而不是死记硬背教师事先设计好了的实验步骤; ④新课程中学生动手操作的实验大大增加了,真正让学生“做中学,学中做”,以更好地激励学生学习物理的兴趣。因此，对在新课标下如何充分有效发挥物理实验教学的作用，很有必要对高中物理实验教学作深入探究。

探究之一：选用源于生活的典型实验，激趣思疑，探究规律，构建新知，有利于培养学生的形象思维能力

新课标下物理实验教学特点之一是由纯科学型实验向生活型实验转变。这充分体现了“从生活走向物理，从物理走向社会”的新课程理念。[1]

利用身边的日常生活用品做实验是实验教学改革的一个方向。用日常生活器具做实验，除了具有简易、直观、经济等优点外，更有利于学生课外操作，以发展学生独立实验能力。实验教学也可以通过一些生活型的演示实验，

为学生创设一个个生动有趣、新奇刺激的实验情景，激发他们的求知欲，产生积极主动的学习兴趣。然后在教学中运用模拟、假设、类比、推理、分析等方法唤起学生的积极思维，启迪学生的智慧，引导学生探究相关物理量之间的关系，得到相关的概念和规律。从而可以让学生对知识的来龙去脉有清晰的认识和理解，为学生构建新的知识体系打下坚实的基础。

比如：在学习“向心力”一节时，用易拉罐做“水流星”实验，按照常规认识，当易拉罐运动到最高点时，水必往下洒，但实验结果却出乎意料，在最高点时，易拉罐中的水并没有下落，这一现象能够引发学生强烈的认知冲突；当易拉罐的转速慢下来时，学生会发现慢到一定的程度后水会下落，然后提出问题：要使水不落下来，易拉罐在最高点时的速度必须满足什么条件？在学习“重力”一节时用“悬挂法”找薄板的重心，等等。

这些实验器材来源于生活，简单易得，人人均可参与、体验，这样的实验对学生来说感到格外亲切，而且是从学生的亲身体验出发，拉近了物理学与生活的距离，让学生深切地感受到科学的真实性，感受到科学与社会、科学与日常生活的联系，有效地促进学生自主学习、自主探究，从而达到培养和训练学生的科学思维素养的目标。

探究之二：运用探究型实验，让学生在实验中学会分析解决问题，有利于培养学生逻辑思维能力和分析问题、解决问题的能力

新课标下物理实验教学特点之二是由验证型、测量型实验向探究型实验的转变。这充分体现了“注重科学探究，提倡学习方式多样化”的新课程理念。

[1]

原来的教材对实验的原理、器材和实验现象和结论都作出了说明，在教学中无论是演示实验还是学生实验，完成实验后学生都会对照教材的标准答案，并将教材的答案背下来，甚至可以不做实验。新教材中没有给具体的实验仪器、操作步骤、实验结论，而是从提出问题—提出假设—设计实验—实验操作—记录数据—数据分析等环节要求学生逐一进行探究：讨论实验方案，选择实验器材，设计实验步骤，处理实验数据，归纳实验结论。在实验操作过程中出现的新问题，要通过讨论、交流等方式能得到很好的解决，达到培养学生分析问题、解决问题的能力。

比如：在学习“探究加速度与力、质量的关系”、“探究功与速度变化的关系”、“测水果电池的电动势和内阻的实验”中，这些实验需要按探究型实验的要求开展实验。同时，利用课外活动小组也可以积极开展探究型小实验，教师精心设计一些有趣的实验进行研究性学习，让学生尝试、创新。在讲到动量定理时，给学生留个课后小实验，要求是让一个玻璃杯从四楼落下不被摔破，实

验器材要求所用的辅助材料的重量不超过玻璃杯的重量。学生们想了很多办法，有用报纸将玻璃杯层层包裹放置其中，有的给玻璃杯安装了降落伞，有的在地面放置海绵垫等，尽管做法千奇百怪，但都是围绕动量定理展开，只有延长作用时间和减小玻璃杯落地时的动量，才能减少地面对玻璃杯的作用力。

真正把握好探究性实验的内涵，培养学生的逻辑思维能力，实验操作能力，培养学生分析问题、解决问题的能力，探究型实验的效果和目的才能实现。

探究之三：运用开放型实验，通过实践操作提升学生技能，体验过程、享受成功，有利于培养学生的发散思维能力和创新能力

新课标下物理实验教学特点之三是由单一型实验向开放型实验的转变。这充分体现了“在课程实施上注重自主学习，提倡教学方式多样化”的新课程理念。[2]

开放型实验是一种新颖的实验类型。开放型实验对于促进学生自主研究，培养学生的探究能力和创新精神，提高学生的科学素养有很大的作用。首先，开放型实验的特点在于实验设计、实验方法、实验过程和实验结论具有较大的开放性和不确定性；同时，实验探究可以由课堂内向课堂外延伸，具有时间和空间上的开放性。开放性实验通过学生的主动探究、讨论、自主思考来达到自我不断完善，可以使学生更好地发挥学习的主体性，培养学生独立思考的习惯和勇于创新的精神；开放型实验倡导合作学习方式，合理组合实验小组并及时开展组内外的交流，有助于团队精神的培养。任何一项科技成果都是在猜想—实验—改进—再实验验证的基础上形成的，开放型实验不仅可以让“优生”动脑、动手，更能让“学困生”学会学习、学会思考、学会交流与协作，体验实验过程，养成勤于动手、仔细观察、规范操作的良好实验习惯和认真细心、有条理、有层次的良好实验素质，能使他们在实验的过程中获得实验的乐趣，体验成功的喜悦和快乐，比如：测重力加速度g的实验是一个典型的开放型实验，它可以引起学生从不同的角度分析，根据每个学生的知识结构、能力水平，得出多种不同的实验方案：①用弹簧秤和已知质量的钩码测量，根据重力和质量的关系G＝mg测；②用滴水法测重力加速度，根据自由落体运动H=1/2gt2测；③研究自由落体运动的频闪照片，根据Δs=aT2测；④用圆锥摆测量，根据单摆的周期公式：T＝2π测等等，无论学生的学识水平如何，每位学生至少可以用第一种方案完成实验任

务。在体验到实验成功的快乐后，讨论如何减小实验误差？鼓励不同层次的学生完成其他实验方案，加深对所学物理知识的理解和应用的同时提高实践操作能力和创新能力。

新课标下的物理教学必须重视实验教学，不论是演示实验还是学生探究实验，利用现有的实验教学条件，或者积极地创造条件，或者设计创新实验方案，充分发挥新课程实验教学的特点，提高实验教学的效果，才能在高中物理教学中取得事半功倍的成绩，才能真正实现培养学生科学素养的教学目标。

【参考文献】

[1]中华人民共和国教育部制定：《全日制义务教育物理课程标准（实验）》，北京师范大学出版社，2001年。

[2]中华人民共和国教育部制定：《普通高中物理课程标准（实验）》，人民教育出版社，2003年。