论文部分内容阅读
物理是一门实验学科，高中物理教学中实验的教学是非常关键的。针对高中物理实验教学的现状，以及物理高考的发展趋势和素质教育的要求，我结合自身教学实践，谈谈对高中物理实验教学的认识。
一、高中物理实验教学的重要性
第一，高中的绝大部分物理规律都是实验规律，它们都是在观察和实验的基础上，通过分析和归纳得出的。实验教学的效果直接影响学生对物理规律的理解和应用。第二，从考点上看，11年江苏高考考试说明来看，考点110个，其中实验考点10个。必考实验7个，都是二级要求。所以实验教学无论从内容上看，还是从难度上看，都占了相当大的比例。第三，从高考试卷上看，实验历来都是单独一项来考，分数大约20分左右，占到了总分的六分之一。综上所述，实验教学在高中物理教学是非常重要的。
二、高中物理实验的教学的现状
实验教学在高中物理教学是非常重要的，但是现在的情况是怎么样的呢？一方面教师在实验教学上过分强调实验的格式化、有序化，实验结果的唯一化（过分认可实验结果的标准结果）。要求学生是“照方抓药”“按图索骥”被动地做实验。学生在学习实验时，只是把大量的时间和精力放在实验目的、原理、步骤、注意事项、数据处理等内容上，一遍遍重复，死记硬背。学生的实验思维、实验方法、探索精神得不到预期培养，从而思维显得单一狭窄，对实际问题的解决缺乏灵活性和独创性。另一方面，自从09江苏高考以后在实验中明确增加了要求，提出学生能在实验中，发现问题、提出问题，对解决问题的方式和问题的答案提出假设；能制订解决方案，对实验结果进行预测；能运用已学过的物理理论、实验方法和实验仪器去解决问题，包括简单的设计性实验要求。这使得考试考查能力和教学中只注重知识的矛盾在物理实验教学中显得日益突出，所以实验教学方法一定要改善。
三、高中物理实验的种类和教学方法
不同的物理实验有着不同的特点，在教学中应加以区别。为了实验教学更有目的，我把高中物理实验大体分为三类。
一是探究性实验，所谓探究性实验，就是根据物理规律的特点，学生在教师的指导下，自行设计实验，分析实验现象和结论，总结物理规律。因此，教师在教学中不但要使学生将总结的规律理解和掌握，还要对实验的设计方法加以重点研究，尤其是实验的原理和数据的分析尤其重要。对于实验的原理多问几个为什么，对于实验的数据多问几个如果怎么样。例如江苏高考考点12——探究加速度与物理质量和物理受力的实验就是一个典型的探究性实验。教师在教学中对实验原理要多问几个为什么。例如，为什么要平衡摩擦力？在什么时候平衡摩擦？整个实验平衡几次摩擦？为什么在探究加速度和物体的质量时，要做出加速度和质量的倒数函数图像？等等。而对于实验数据的分析，要多假设几种情况，例如如果图线不是正比例函数的情况，如果不用打点计时器的情况计算物体的加速度（可利用从静止开始的匀加速直线运动，加速度与位移成正比的规律）实验该怎样处理，等等。这样的题目很多：例如09年江苏高考的11题的第三问就考查了图线不过原点的情况，而09年无锡一检就考查了不用打点计时器的情况怎样设计实验。通过开展探究性实验，学生不仅对物理规律记得牢，而且能充分调动学习积极性，提高学习兴趣。
因此在教学条件允许下，教师应大量采用探究性实验，还原物理研究的真实方法和步骤。
二是验证性实验，所谓验证性实验，就是证明物理规律的实验。在验证性实验教学时，教师应该给出物理规律，提出问题，让学生自己动手完成实验，处理实验数据，分析实验现象，验证物理规律，从而使学生进一步理解和掌握物理规律。所以这类实验教学的目的是让学生理解和掌握物理规律，因此在教学中就应该在物理规律理解和应用上下工夫。例如江苏高考考点17——验证机械能守恒定律就是一个验证性实验。课本上采用的是落体法验证机械能守恒的实验，但这个实验的教学重点应该是学生对机械能守恒定律理解和应用，教师在教学中应该加深学生对这个定律的理解和应用，所以要从课本出发，但不能局限与课本，而只讲落体法。教学设计时应该围绕机械能守恒定律这一中心展开教学，多设计几种机械能守恒时的物理情景来验证机械能守恒。例如利用光电门来验证，利用平抛来验证，等等。例如08年江苏高考的11题就是考查了利用物体沿光滑曲面下滑这个物理情景来验证机械能守恒的案例。验证性实验的最大特点就是学生容易上手，因为学生在实验之前已经知道了物理规律，有的放矢，学生学习比较主动，同时加深对物理规律的理解，建议教师在分析物理规律时，多设计一些验证性实验。
三是应用性实验，所谓应用性实验，就是学生使用各种实验仪器，在教师的指导下，采集数据，分析数据，得出实验结论。所以这类实验要求学生学会使用各种实验数据。因此在教学中要求教师强调实验仪器的使用问题。例如实验仪器的使用规范、工作原理、注意事项，以及误差分析，等等。例如江苏高考考点43——描绘小灯泡的伏安特性曲线就是一个应用性实验。这个实验要求学生在正确使用电流表、电压表和滑动变阻器的基础上，测量小电珠的电压值和对应的电流值，从而分析数据，得出小电珠的伏安特性曲线。教师在教学中必须强调滑动变阻器的接法和电流表电压表的配合使用问题，在滑动变阻器的接法中应强调限流还是分压，以及不同接法对滑动变阻器的要求，等等，而电流表电压表的使用问题应该强调是采用电流表外接还是内接，误差怎样分析，等等。例如09年江苏高考的10题的第二问就考查了滑动变阻器的两种接法的不同之处。应用性实验的好处在于，物理实验仪器的使用和分析，很具体而且很有规律性，对于学生来说很容易掌握。学生在学习时普遍感觉比较容易。
当然，实验的分类也不是必然的，探究性实验在给出物理规律时就变成验证性实验。验证性实验也可以探究物理规律或物理规律的一部分。而无论是探究性实验还是验证性实验在实验操作时都要用到实验仪器，所以它们也可以是应用性实验。这需要教师在教学和复习时灵活应用。
一、高中物理实验教学的重要性
第一，高中的绝大部分物理规律都是实验规律，它们都是在观察和实验的基础上，通过分析和归纳得出的。实验教学的效果直接影响学生对物理规律的理解和应用。第二，从考点上看，11年江苏高考考试说明来看，考点110个，其中实验考点10个。必考实验7个，都是二级要求。所以实验教学无论从内容上看，还是从难度上看，都占了相当大的比例。第三，从高考试卷上看，实验历来都是单独一项来考，分数大约20分左右，占到了总分的六分之一。综上所述，实验教学在高中物理教学是非常重要的。
二、高中物理实验的教学的现状
实验教学在高中物理教学是非常重要的，但是现在的情况是怎么样的呢？一方面教师在实验教学上过分强调实验的格式化、有序化，实验结果的唯一化（过分认可实验结果的标准结果）。要求学生是“照方抓药”“按图索骥”被动地做实验。学生在学习实验时，只是把大量的时间和精力放在实验目的、原理、步骤、注意事项、数据处理等内容上，一遍遍重复，死记硬背。学生的实验思维、实验方法、探索精神得不到预期培养，从而思维显得单一狭窄，对实际问题的解决缺乏灵活性和独创性。另一方面，自从09江苏高考以后在实验中明确增加了要求，提出学生能在实验中，发现问题、提出问题，对解决问题的方式和问题的答案提出假设；能制订解决方案，对实验结果进行预测；能运用已学过的物理理论、实验方法和实验仪器去解决问题，包括简单的设计性实验要求。这使得考试考查能力和教学中只注重知识的矛盾在物理实验教学中显得日益突出，所以实验教学方法一定要改善。
三、高中物理实验的种类和教学方法
不同的物理实验有着不同的特点，在教学中应加以区别。为了实验教学更有目的，我把高中物理实验大体分为三类。
一是探究性实验，所谓探究性实验，就是根据物理规律的特点，学生在教师的指导下，自行设计实验，分析实验现象和结论，总结物理规律。因此，教师在教学中不但要使学生将总结的规律理解和掌握，还要对实验的设计方法加以重点研究，尤其是实验的原理和数据的分析尤其重要。对于实验的原理多问几个为什么，对于实验的数据多问几个如果怎么样。例如江苏高考考点12——探究加速度与物理质量和物理受力的实验就是一个典型的探究性实验。教师在教学中对实验原理要多问几个为什么。例如，为什么要平衡摩擦力？在什么时候平衡摩擦？整个实验平衡几次摩擦？为什么在探究加速度和物体的质量时，要做出加速度和质量的倒数函数图像？等等。而对于实验数据的分析，要多假设几种情况，例如如果图线不是正比例函数的情况，如果不用打点计时器的情况计算物体的加速度（可利用从静止开始的匀加速直线运动，加速度与位移成正比的规律）实验该怎样处理，等等。这样的题目很多：例如09年江苏高考的11题的第三问就考查了图线不过原点的情况，而09年无锡一检就考查了不用打点计时器的情况怎样设计实验。通过开展探究性实验，学生不仅对物理规律记得牢，而且能充分调动学习积极性，提高学习兴趣。
因此在教学条件允许下，教师应大量采用探究性实验，还原物理研究的真实方法和步骤。
二是验证性实验，所谓验证性实验，就是证明物理规律的实验。在验证性实验教学时，教师应该给出物理规律，提出问题，让学生自己动手完成实验，处理实验数据，分析实验现象，验证物理规律，从而使学生进一步理解和掌握物理规律。所以这类实验教学的目的是让学生理解和掌握物理规律，因此在教学中就应该在物理规律理解和应用上下工夫。例如江苏高考考点17——验证机械能守恒定律就是一个验证性实验。课本上采用的是落体法验证机械能守恒的实验，但这个实验的教学重点应该是学生对机械能守恒定律理解和应用，教师在教学中应该加深学生对这个定律的理解和应用，所以要从课本出发，但不能局限与课本，而只讲落体法。教学设计时应该围绕机械能守恒定律这一中心展开教学，多设计几种机械能守恒时的物理情景来验证机械能守恒。例如利用光电门来验证，利用平抛来验证，等等。例如08年江苏高考的11题就是考查了利用物体沿光滑曲面下滑这个物理情景来验证机械能守恒的案例。验证性实验的最大特点就是学生容易上手，因为学生在实验之前已经知道了物理规律，有的放矢，学生学习比较主动，同时加深对物理规律的理解，建议教师在分析物理规律时，多设计一些验证性实验。
三是应用性实验，所谓应用性实验，就是学生使用各种实验仪器，在教师的指导下，采集数据，分析数据，得出实验结论。所以这类实验要求学生学会使用各种实验数据。因此在教学中要求教师强调实验仪器的使用问题。例如实验仪器的使用规范、工作原理、注意事项，以及误差分析，等等。例如江苏高考考点43——描绘小灯泡的伏安特性曲线就是一个应用性实验。这个实验要求学生在正确使用电流表、电压表和滑动变阻器的基础上，测量小电珠的电压值和对应的电流值，从而分析数据，得出小电珠的伏安特性曲线。教师在教学中必须强调滑动变阻器的接法和电流表电压表的配合使用问题，在滑动变阻器的接法中应强调限流还是分压，以及不同接法对滑动变阻器的要求，等等，而电流表电压表的使用问题应该强调是采用电流表外接还是内接，误差怎样分析，等等。例如09年江苏高考的10题的第二问就考查了滑动变阻器的两种接法的不同之处。应用性实验的好处在于，物理实验仪器的使用和分析，很具体而且很有规律性，对于学生来说很容易掌握。学生在学习时普遍感觉比较容易。
当然，实验的分类也不是必然的，探究性实验在给出物理规律时就变成验证性实验。验证性实验也可以探究物理规律或物理规律的一部分。而无论是探究性实验还是验证性实验在实验操作时都要用到实验仪器，所以它们也可以是应用性实验。这需要教师在教学和复习时灵活应用。