改进农村中学物理实验教学的探讨

洪卫雄

新《物理课程标准》明确把“物理课程应致力于学生物理素养的形成与发展”放到了物理实验教学的重要位置。在这个前提下，新课程提出“积极倡导自主、合作、探究的学习方式”，并强调“教学内容的确定，教学方法的选择，评价方式的设计，都应当有助于这种学习方式的形成”。新教材、新理念给物理基础教育带来了生机和活力，新课程改革开展的如火如荼。但是农村中学由于种种原因，物理实验教学大多只能停留在传统的教学方法上。而物理概念的确立，物理规律的发现，都是概括大量实验的结果，要提高物理的教学质量，发展学生智能离不开实验教学，进行物理教学必须以实验作为基础。

在现阶段的农村中学物理实验教学中，普遍存在的问题是：第一，习惯于按传统的方法进行基础理论课教学，而实验则依附于理论课，实验教学环节还很薄弱；第二，只注重验证基本理论和进行基本技能的操作，忽视了对学生能力的培养；第三，学生对实验教学认识不足，缺乏兴趣及主动性。

针对农村中学物理实验所存在的这些问题，采取什么样的措施方法来改变现状，这是摆在我们面前的一个课题。下面笔者就如何改进农村中学物理实验教学谈谈自己的设想。

一、提高物理实验教学的地位

传统的物理教学，注入式理论教学占统治地位，实验教学居于次要地位。要全面提高教学质量，就必须加强实验的教学。

提高物理实验教学的地位，就是要改变物理实验课附属于理论课的状况。通过实验对理论加以验证，配合教学帮助学生掌握知识，这样做无疑会取得一定的教学效果，但弊多于利。首先是因实验教学受理论课制约，所能开设的实验数量受到限制；其次是实验的目的仅仅为了验证有关理论知识，实验的其他目的如培养能力等被忽视了，影响了实验的质量和效果；再次是实验没有单独的考核，很大程度上削弱了学生实验的积极性。

提高物理实验的地位，还要在实验的教学时间上加以保证。从总的教学时间来看，大纲所规定的实验时间很少。由于实验时间匆忙，大多数学生对实验准备不足，在有限时间里不能做完实验，结果出现了应付了事，或不按正常操作规程进行实验。

保证实验教学时间，可通过两个途径来做到：一是在教学计划中增加实验教学时间；二是利用课外时间。

二、在实验教学中引入现代化数字教育技术

物理过程是一个复杂多变的过程，有很多实验在农村中学无法用实验设备进行演示，能演示的仅仅是一些简单的基础实验，给物理教学带来了困难，也抑制了学生的实验能力的培养。而现代化数字教育技术正好可以解决这个问题，通过数字化技术可以清晰的展示各种宏观的、微观的、极快的、极慢的物理过程,突破现有实验设备的束缚，将物理过程生动形象的展现在学生眼前，使学生认识加强，理解透彻。由于现代计算机技术的发展，使得各种教学软件、应用软件出现在课堂成为可能。学生的实验方案各式各样，有的可能在实际上很难实现，但是一些应用软件的出现可以有效地解决这个问题。例如创能亿科公司结合中国新课改的基本理念、设计思想,研发出适合中国本土化科学教育软件—Prodigy Lab (PLAB)探究实验室。探究实验室可由学生自己设计实验步骤,进行实验得出结论。显然，探究实验室所进行的实验活动更能体现学生主体性，增加学生的参与度，既有利于学生基本知识技能的形成，又有利于培养学生的科学态度和精神。将现代化数字教育技术引入实验教学不仅增添了信息的传输和接受通道，还可以转变学生的学习方式、提高实践能力和培养创新精神，这对各种类型的实验教学有着积极的意义和广泛的前景。

三、重视实验演示，提高课堂教学质量

物理演示实验具有形象真实、生动有趣的特点，能为学生在形成物理概念、得出物理规律前营造出物理情景，使学生感受加深。演示实验通常是教师做学生看，教师讲学生听，忽视学生的主动性，不同程度的限制和阻碍了学生智能和潜能的发展，直接影响学生实验心理素质的提高。要想改变这种局面，教师不仅要用好课程标准上规定的

演示实验，甚至教材上的一段话、一幅插图、一道习题也可以将它搬上“讲台”，进行演示。在演示的同时要注意引导学生观察、猜想，甚至动手操作，不断启发提问,让学生通过观察、分析、想象、假设、归纳等方法地将实验结论合情合理地推导出来。例如利用鸡蛋来做大气压实验，选一只口径略小于鸡蛋的瓶子，在瓶底热上一层沙子。先点燃一团酒精棉投入瓶内，接着把一只去壳鸡蛋的小头端朝下堵住瓶口。火焰熄灭后,蛋被瓶子缓缓“吞”入瓶肚中。分析：酒精棉燃烧使瓶内气体受热膨胀，部分气体被排出。当蛋堵住瓶口，火焰熄灭后，瓶内气体由于温度下降,压强变小，低于瓶外的大气压。在大气压作用下，有一定弹性的鸡蛋被压入内。又比如用手机来做声波实验，先将手机设置成“来电振动”提示状态，并放在工作台面上，手机不振动，没有发出声音；接着用另一手机拨打该手机，手机振动，可以听到手机与桌面间因振动发出的声音，说明声音是由物体振动产生的。

四、注意学生能力的培养

实验的目的，并不是单纯的技能训练，或为了得到某一组数据而去使用仪器设备，而是要求通过实验，一方面，按教学目的通过学生对实验的观察，分析，在实验过程中形式正确的物理概念和理论，从而验证有关基础知识，加深所学知识的理解和巩固；一方面，在接受技能训练的同时培养学生的组织能力，观察能力，分析解决问题的能力和开拓创新的能力。

对学生能力的培养可从两方面来着手：一方面，按传统的实验方法有计划安排学生深入做好少量的实验。由于实验时间的限制，再加上部分实验仪器设备性能限制，只能按通常的“操作—观察—测量—分析”的方法来完成实验。在实验过程中，要严格要求学生认真观察、测量、分析，把观察和分析的结果总结归纳上升为理论知识，加强在整个实验过程中对分析综合和解决问题等能力的培养。一方面，采取设计性实验和开放实验室的方式开展实验教学。设计性实验接“问题—设计—实验—改进”方法进行。学生在掌握有关物理量测定方法及仪器设备使用的基础上，针对问题在教师指导下，由学生运用自己的实验方法和技能设计出新的实验方案进行实验，然后再根据实验存在

问题进行改进。开放实验室指将实验室对学生开放，学生可在限定的时间内自行实验，在实验中培养学生的分析解决问题的能力和开拓创新的能力。

五、提高对教学的认识

要提高学生对物理实验教学的认识，发挥学生实验主动性。首先，要结合物理实验教学目的和意义对学生进行教育，利用学生的学习兴趣调动他们实验的积极性。其次，要加强对实验的管理。实验教学过程中，要严格要求学生互相配合，接规程操作仪器，尽量提高实验的准确度。实验过程中充分发挥学生的主导作用，引导学生解决实验中出现的问题。

总而言之，在提高学生对实验教学认识的同时，切实提高实验教学的地位，处理好传授理论与实验的关系，将实验和理论教学有机结合起来。通过设计实验或开放室等手段，在实验中加强对学生能力的培养，提高学生分析解决问题能力，这就是我们改进物理实验教学的目的。