物理奥赛培训

全国中学生超常教育研究协作组第12届年会——论文

物理奥赛培训的实践与思考

黄爱国

（华南师范大学附属中学510630）

摘要：本文从发扬团结协作的团队精神、形成理论和实验培训的教材体系、提高学生竞赛实验能力、培养自学能力和创新能力、提高学生心理素质和学习品质等五个方面总结了在物理奥赛培训的实践工作。对十年来在物理奥赛取得的成绩作统计和比较。并对物理奥赛培训中存在的问题进行了思考，列出从招生、淘汰机制、课时安排、教学内容等需要改进的问题。

关键词：物理、奥赛、实验、能力、心理素质、学习品质

物理奥赛为对物理学科感兴趣的中学生展示他们的聪明才智提供了宽广的舞台。如何培养这些优秀学生在全面发展的基础上学有特长，具有较强的思维能力和创新意识的佼佼者，为今后造就优秀人才打下良好的基础，是我们在物理奥赛培训中面对的一个重要问题。从1993年华南师大附中广东奥林匹克学校开办以来，在学校的正确领导和支持下，经过多位物理奥赛教练的艰苦摸索，在物理奥赛培训模式、教材体系和实验室的建设等方面，取得了一定的成绩，培养了一批拔尖人才。

物理奥赛培训的实践

一、发扬团结协作的团队精神，认真进行备课组的教学研究工作

十年来，备课组活动，做到每学期有计划，每次活动事先有安排。备课组以集体备课为切入点，充分显示了集体的智慧，形成了相互合作、共同探讨的良好氛围。备课采用个人与备课小组相结合的办法。在个人钻研熟悉教材基础上，备课小组集体讨论，分析教材、学生，确定教学目标，研究教学方法，然后分个人编写教案。集体进行讨论，各抒己见，提建议，补遗缺，达到横向加宽，纵向加深，整体创新。

例如：我们通过集体研究，制定高一阶段和高二阶段的教学进度和教学任务，以及在课外竞赛辅导中教师要达到的教学要求和学生具备的能力要求；对于初中二年级奥校分流的时间和分流的形式以及分流测试的方法，以及6年“一贯制”中物理教学计划等等，我们在备课组中都做了充分的讨论，并向学校提出了许多合理的建议，为了学校的科学决策，提出参考意见；在备课组活动中，我们还研究参加全国中学生物理竞赛的初赛、复赛和决赛的组织和培训工作。每一年我们都要组织学校的高中物理竞赛和高一力学竞赛。

在假期的竞赛辅导中更是体现了这种精神，在每年的8月份，我们备课组的三位老师，都要分别命一份竞赛模拟测试题，对学生进行初赛前的模拟训练。这时，我们老师不再是给自己的学生上课，而是给所有参加物理竞赛的学生一起上课。测试后我们都会一起来研究测试的结果以及存在的问题，并给所有参加测试的学生上讲评课。初赛之后，我们有一起来研究复赛的实验模拟测试题，并分工协作做好实验模拟测试的工作。

二、逐步完善理论和实验培训的教材体系

在理论课程中，我们对高中课程的内容和体系作了较大幅度的改革。在内容上分“较深”(与现行高中物理教材相比)、“一般”(与现行高中物理教材难度相近)，在教材的体系上作了一些变动。计划用在高一阶段学完高中物理课程，整体达到高考和物理奥赛初赛的要求并具有初步的实验设计能力和动手能力，少数优秀学生通过指导自学达到参加复赛水平。在高二阶段主要学习竞赛的理论和实验的内容，并适当增加一点普通物理知识和高等数学的知识，例如：角动量、相对论和微积分等。使学生基本能达到高中奥林匹克竞赛复赛的要求并具有较强的实验设计能力和动手能力。

经过八年的摸索和积累，备课组编写了《高中物理奥林匹克教程》，已在两年前由广东教育出版杜出版。教材注意勾画各章和各章之间知识结构的轮廓，对每一章的内容，主要注意概念和规律的内涵和外延。

在学校领导的关心和支持下，我们建设了力、热、电、光四间实验室。从仪器的挑选、采购和实验室的设计，大约用了两年的时间。现己拥有气垫导轨、分光计、光具座、双踪示波器、箱式电位差计等一批较先进的物理实验设备，能够开设高中物理常规实验及部分大学普通物理实验。除承担奥校高中物理特长组的实验培训任务，同时也可以向奥班非物理特长组、高中理科试验班和初中奥班的学生开放。实验培训的体系已形成，在二年培训中，高一、高二阶段的补充实验已成系列，复赛和决赛的实验培训做到有计划，除典型、传统的题目外每年都调整和增加一些新的内容。

三、统筹安排、循序渐进提高学生竞赛实验能力

1．重视实验基本功的训练，培养学生实验基本操作能力

物理实验基本功是指实验的基本理论、基本方法和基本操作技能。实验基本功的训练主要是在高一阶段，认真做好课本的每一个演示实验和分组实验，通过演示实验、分组实验及课外实验来培养和规范学生的基本实验操作能力。课本演示实验和分组实验的内容和难度与竞赛实验相差太大，但我们觉得这些实验对于训练学生的实验基本功、培养学生的实验操作能力有重要的作用。例如：我们安排了“安装简单的收音机”和“利用双缝干涉测定光波的波长”这两个分组实验，实验效果十分良好，学生反映十分热烈。重视实验基本功的训练，培养学生实验基本操作能力，是提高学生实验能力的基础。

2．加强探索性实验教学，提高学生的实验思维能力

探索性实验是根据教材的特点和学生实际情况，在学生已有知识和初步具有实验技能的条件下，由教师提出课题，在教师指导下，让学生自己动手、动脑，在实验中观察现象，主动探索，然后得出物理规律。例如：在讲到“气体的等温变化——玻马定律”时，采用边讲边实验的方法用实验来探索出气体等温变化的规律：从气体的温度、体积、压强三个状态参量出发，思考一定质量的气体的三个状态参量的相互关系，引导学生利用控制变量法先研究温度不变（即等温）的情况下，气体的压强与体积的关系；然后列出提供的实验仪器，要学生考虑怎样利用这些仪器来探索气体的压强与体积的关系，并在教师的引导下完善实验方案，以及在实验中应注意的问题；最后是实验操作，根据实验数据得出“在温度不变时，一定质量的气体压强和体积成反比的关系”。将教材安排的两个课时的内容，在一节课里完成，既提高了效率，也利用探索性实验提高了学生的实验思维能力。采用探索性实验教学，可以让学生自己探索，成为科学知识的主动探索者。探索性实验教学，提高学生的实验思维能力，使学生具有初步的设计实验能力。

3．加强设计实验思想和方法的培养，提高学生的设计实验能力

设计性实验是根据实验要求理解实验原理，编写实验步骤，设计实验表格，正确选用仪器和器材，并进行实验操作得出正确实验结果的一种实验形式。在物理实验竞赛中，这种实验较常见，它对学生的能力要求也特别高。设计实验能力是一种最高水平的实验能力，是活化知识、进行创造性活动所必须具备的一种能力。

每一个实验都有各自的设计思想，一个成功的实验，其设计思想总包含着对已有知识的灵活应用与创造性的科学构思。引导学生领会前人的实验设计思想，体验科学家所经历的探索过程，是一条培养学生具有设计实验能力的有效途径。例如：卡文迪许测量万有引力恒量实验。在介绍这个实验时，利用卡文迪许扭秤实验模型，讲清实验的设计思想：由于物体间的引力非常微小，把微小的引力观察出来，是实验设计的关键。这里卡文迪许把万有引力转化为一对力偶是第一次放大；把力偶的作用转化为石英丝的扭转形变是第二次放大；把扭转形变通过光的反射转化到较大距离的标尺上的读数（光杠杆的放大作用）是第三次放大。通过三次“转化”和“放大”的作用，就可以比较准确的观察测量出微小的引力。这个实验的设计思路十分巧妙，第三次放大的是利用光杠杆放大方法，这个方法在常在物理实验竞赛出现。通过分析教材中的著名实验，挖掘出它们的设计思想对于提高学生的实验设计能力有很大的帮助。