高中物理实验教学的现状分析及改进策略

一
物理是一 门以实验 为基础 的学科 ，教学 必 须以实 验为基础 ，这是物理教学 的最 大特 点 。实 验 在概 念 教学 、习题教 学 、激 发兴 趣 、 培养能力以及道德素养 等方面都起着 至关重 要 的作用 ，是其他 任何 方式都无可 比拟的。 因此 ，物 理教学应 十分 注重实验教学 ，切实 加强实验在教学 中的实效性。心理学研究表 明 ，人 的 思 维 活 动 是 在 感 性 材 料 的基 础 上 产 生的 ．感 性材料是思维活动的源泉和依据。 各种类型的物理实验及教学模 具都能具体形 象 地 展 示 物 理 知 识 的形 成 和 发 展 过 程 ，为 学 生的学 习提供 了丰 富的感性材料 ，从 而达到 丰富学生头脑中感性材料的储存及发展智力 、 培养能力 的目的。 当然并不是说在课 堂教学 中 有 了实 验 ，我 们 的 课 堂 教 学 就 一 定 会 是 高 效 的 、成 功 的。 在 平 时 的 物 理 课 堂 教 学 中笔 者 发 现 实 验 教 学 中存 在 的一 些 问题 ，现 如 下
进 和创新 。
（ ５ ）实验资源开发单一性 ，忽略了社会 生活资源在实验教学中的作用 。 二 、 改进 物 理 实 验 教 学 的 有 效策 略
Ｉ ． 实验探 索物 理 规律 ，激发 探 究欲 望
实验 具 有趣 味 性 ，它 能 充 分 运 用 学 生 的 各种感官 ，激发学习兴趣。现代认 知心理学 认为 ，兴趣是产生动机的重要条件 ，是人类 认 识 客 观 世 界 的 一 种 心 理 表 现 ，是一 个 人 获 得知识 ，开阔视野，推 动学 习的一种 内部强 劲 的动 力 。因 此 ，在 物 理 教 学 过 程 中 ，通过 实验为学生展现 出生动直观 的学习环境 ，将 极 大 地 吸 引 学 生 的注 意 力 ，有 利 于 学 生 去研 究 物 理 现 象 ，探 索 物 理 规 律 ，激 发 学 生 的 兴
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实验 ”研究计划 ，作为一种科学教学的探究 手 段 ，收 到 了很 好 的教 学 效 果 。 差 异 性 实 验 是 指 那 些 呈 现 的现 象 和结 果 往 往 是 意 想 不 到 的、与一般人的 “ 常识”有很大差异 的实验 。 具有趣味性和强烈的认知冲突。 例如 ，在 “ 内接 法与外接法测 电阻 ”的 教学 中，教师先引导学生分别用 内接法和外 接 法 测 量 同 一 只 大 电 阻 ，学 生 以为 同一 只 电 阻的测量值 应当相同。但分别用 内接法和外 接法测 量结 果相差很大！同样 ，测量小 电阻 也有很 大差别。学生 困惑 ：为什么用 内接法 和外 接法测量同一只电阻，会产生如此悬殊 的 结 果 ？这 种 对 比测 量 结 果 产 生 了很 强 的差 异性 ， 引 发学 生 强烈 的认 知 冲 突和 认 知失衡 。 那么在这种情 形下，内接法 和外接法 的教学 就会水到渠成 ，而且学生印象特别深刻。 ３ ． 妥 善 处理 实验过 程 中的 突发 事件 有 的老 师 不 喜 欢 实验 ，不 是 怕 实 验 准 备 麻烦 ，而是怕 实验 过程出现意外，影响教学 过程，实际上有些 实验即使 出现意外，它也 是课堂 中重要的教学资源，尤其是对学生 的 思维的严密性和科 学精神的培养具有重要 的 意义 。 例如 ，在探究变压器线 圈两端 的电压 与 匝数 的关系时 ， 变压器的副线圈先选了２ ０ ０匝， 并接人 一个 大灯泡 （ ２ ２ ０ Ｖ，４ ０ Ｗ）， （ 原 线 圈输 入电压 为 ２ ３ Ｖ），副 线 圈 选 ２ ０ ０匝 时 灯 泡 亮 度 很 低 ，灯 丝 仅 仅 发 红 ，而 换 用 ８ ０ ０匝 后 ，就能 正常 发 光 ，为 了再 次说 明这 一情 况 ， 随 手 拿 了一 只 小 灯 泡 接 入 电路 ，输 入 电压 为 ４ ． ２ Ｖ，副 线圈 选 ２ ０ ０匝时 小 灯泡 发光 ，然 后 副 线 圈选 ８ ０ ０匝 ， 结 果 小灯 泡 不亮 ， 对 这 一现 象 ， 下子学生都 陷入深思 ，是操作 错误还是书 本上错 了，同时，我又紧接 着做 了不接入灯 泡 时 电压 情 况 ，结 果 副 线 圈 上 的 电 压 随 着 匝 数增加 电压是升高 的，接下去与学生一起作 深入 的分析 ，原来线 圈是有较大 电阻的，与 灯泡组成闭合 回路后 ， 副线圈相当电源部分 ， 线 圈的电阻相 当于电源 的内电阻 ，当接小灯 泡时 ， 小灯泡电阻较小， 当线圈的匝数增加时 ， 相 当于电源 的内电阻增加 ，小灯泡分得的 电 压反 而 减少 （当然 还 有 漏 磁 等 其 它 原 因 ）， 同 时还 要 跟 学 生 说 明 以后 碰 到 的 线 圈 往 往 当 作理想线圈 （ 忽略电阻 ）。 可 见 ，实 验 过 程 中出 现 突 发 时 件 并 非 都 是坏事 ，只要教师利用好这些发生在学生眼 皮下的活生生的问题，引导学生分 析，鼓励 学生参 与解决 ，最后在全班 同学合作 中作深
物 理 实 验 教 学 的 现状 分 析 在平 时 的 课 堂 教 学 中 ，我 们 发 现 物 理 实 验 教 学 中存 在的 问题 主 要 与 教 师 的实 验 功 能 意 识 不强 、 实 验 教学 中缺 少 有效 的教 学 策 略 、
一
、
实验 资源 的开发 能力不够有关 。具体表现在
以下 方 面 ：
（ １ ）实验只重视现象与结论 ，忽视 了学 生 的主体参与和体验 ，学 生处 于被动状 态， 探究的兴趣得不到充分发挥 。 （ ２） 演示实验平铺直叙，缺乏认知冲突， 实 验 前缺 少 问题 情 景 的创 设 ，难 以激 发 学 生 的兴 趣 。 （ ３ ）实 验 数 据 的处 理 和 实验 结 论 的得 出 出现教师霸权主义 ，教师缺乏科学精神。 （ ４）对实验装置 “ 照方抓药” ，缺乏改
趣ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ和求 知 欲 。
高中物理课本中有许多物理规律的探索
和 得 出是 建 立 在 物 理 实 验 基 础 上 的。 如 高 二 册 “ 法拉第电磁感应定律—— 感应电动势的 大 小 ”一 节 中 ，法 拉 第 电 磁 感 应 定 律 的 得 出
是建立在三个演示实验 的基础上。在教学过 程 中，通过演示导体切割磁感线 ，导体和磁 体发生相对运动 ， 闭合电路的磁场发生变化 ， 从 实验 现象得 出 “ 穿过闭合电路的磁通量变 化越快 ，感应 电流和感应 电动势就越大”这
的分 析与 思 考 。
老师 如何面对实验 的误差与失败。在许 多的 定律 的理解 极 为深 刻 。 物理 实验课 堂中，出现 了与 “ 课堂要 求”不 ２ ． 重视 实验 的差 异 性 与冲 突性 差异性实验的开发与应用已经成为许多 符 时，有些老师往往回避或用 自身的权威刚 国家科学演示教学 的研究课题。如美国哥伦 性 地把课 堂进程按 既定 的方案进行 ，而将学 比亚 密 苏 里 大 学 教 育 学 院就 有 一 项 “ 差 异 性 生的感受放在一边 。这种课堂教学看起来像
高 中物理 实验教学的现状分析及 改进策略
７ ３ ０ ５ ０ ０ 甘 肃省 临洮县 第二 中学 羊 鹏
实验 中出现实验数 据不准、实验现象偏 路 中 感 应 电 动 势 的 大 小 ，跟 穿 过这 一 电路 的 磁通量的变化率成正 比”这一法拉第 电磁感 差 ，甚 至 实 验 失 败 。这 些 都是 难 免 的 ， 因为 应 定 律 。这 样 ，学 生 在 物 理 实 验 基 础 上 在 头 实 验 本 来 就 在 现 实 的环 境 中进 行 ，有 许 多影 脑 中建立 了法拉第 电磁感应定律 ，并且对这 响实验 的不确定 因素难 以控制。关键 是我们