中学物理实验教学的改革尝试，本文主要内容关键词为：实验教学论文,中学物理论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
物理学是自然科学中以实验为基础的基础学科之一，因为物理学中任何规律的发现、理论的掌握、假设的验证都要靠实验来判断它的正确与否，可见实验在物理学中的地位。中学物理实验着重以培养学生的实验技能为主，实验技能不仅仅是使用各种仪器的能力，而且包括培养实验的一般修养。首先做实验要弄懂实验原理，按实验要求选择仪器，在实验中能够进行正确的操作、观察、读数和记录，事后能够正确地处理数据，分析误差产生的原因，并进而减小误差改进实验。
实验技能的主要培养途径是通过课堂上教师规范演示实验与学生独立学习实验有机结合及课外小实验小制作作有益补充。为了更好地发挥三者对学生实验技能的培养作用，近年来笔者在实验教学中进行了有益的尝试，简述如下：
一、“演示”与“操作”并行，强化印象
观察和实验是研究物理同时也是学好物理的基本方法。在教学中有些演示实验所需器材简单，故将一些演示实验有意识改为学生实验随堂操作进行是必要的。如初二在研究平面镜成像规律时，给学生每人准备一块平面玻璃、两枚跳棋子（或两只小蜡烛）、橡皮泥和刻度尺，教师引导示范，（详见第一册教参P77页），学生边观察边实验，很快得出了平面镜成像规律：物与像分别以镜面为对称，所成像是一个“等大的正立的虚像”，同时提示学生物像左右有何关系？学生用橡皮泥在棋子一侧上做标记，得出了“物像左右倒置”的规律。在此全过程中学生思维活跃，精力集中，创造了一种近距离的物理意境。学生学得懂、记得清，印象深刻。有利于形成良好的学习品质，同时增强了学生的学习积极性，观察能力和实验操作能力也得到提高。
二、“验证”兼顾“探索”，增强兴趣
据美国心理学家布鲁纳发现法的理论，他认为：教学过程应是在教师的启发、引导下，让学生亲自去发现问题，探索问题，培养学生发现的习惯和能力。探索性实验可以极大地提高学生学习兴趣，通过实验也可使学生掌握研究物理规律的方法，从小培养科学的思维习惯、思想方法对学生今后的成长会大有裨益。如初中讲解欧姆定律这一节时，我们采用了探索法来研究欧姆定律。在该节前学生已经学了电压，知道了电压是形成电流的外因，而且学会了用电压表测电压的方法；同时也学了电流概念以及用电流表测电流的方法。并在该节前一节学了导体对电流的阻碍作用——电阻，电阻大小不仅跟导体本身内因有关（它的大小取决于导体的材料、长度和横截面积），同时也跟外因温度有关。因此引导学生分析，电流大小一定跟电压的大小、电阻的大小、温度高低多种因素有关。为了研究I跟U、R有何关系，必须排除温度的影响。故电阻选择了标准电阻圈（阻值不随温度而变）；要研究I跟U的关系，R必须保持不变；要研究I跟R的关系，必须保证U一定；学生根据此思路用探索法研究了电压、电流和电阻的关系，很快得出了
。高中可将验证牛顿第二定律实验改为用探索法来定量研究a跟ΣF的关系及a跟m的关系，得出a∝ΣF（m一定），a∝1/m（ΣF一定）。最后导出ΣF=ma。使学生懂得了这种将一个多因素的问题转化为多个单因素问题的研究方法，是我们研究物理问题以及其它问题广泛采用的方法之一。
三、“封闭”结合“开放”，展开竞赛
所谓“封闭型”学生实验是指学生在做实验时完全按课本上的实验报告要求来选择器材，选择方法进行实验甚至连步骤也不能变。按这样的要求有目的、有计划、有步骤的指导学生做实验，对学生的素质培养及能力的提高无疑是大有益处的。但初、高中一贯制，千篇一律就显得不足，特别在实验室学习阶段，限制了学生主体作用的发挥，长期下去就会给部分学生养成一种惰性，动手不动脑，个别学生忙乱，其他人旁观，不利于学生动手能力的培养。为此，可将某些“封闭型”实验改变为“开放型”，即开放实验室，把所需的一类实验器材与学生见面，根据课题提出实验目标要求，然后让学生自己阅读实验课文内容，边读边思考，以实验小组为单位，自己设计实验方法，自己选择实验仪器，开动脑筋，鼓励一个实验用多种方法，开展小组间、班级间的竞赛活动。如高三实验复习中在测定电荚吹摩拧，小组间各自为“政”提出了三种方案，四种处理数据的方法归纳如下：
在学生实验完成之后，教师可以集中对竞赛结果中实验方案和数据处理方法分别进行讲评，三种方案可归纳为一个二元一次方程组（如式(1)），通过解方程组求出ε、r。公式法虽简单，但偶然误差较大，而图象法可有效地减小偶然误差，这样使学生不仅在实验方案上而且在数据处理方面的能力得到提高。
四、酌加“小实验”，活跃气氛
在初中物理教学中有许多课外小实验、小制作。如果教师引导得当，学生主动去做会获得意想不到的效果。如在讲晶体熔点、凝固点与压强大小有关时给学生安排了一个小实验，“用一根细钢丝能否从一大块冰中间切过且不留痕迹？”学生兴趣很高，回答各异，“若在钢丝两边各挂一个重物呢？”部分学生陷入深思，最后讨论提议用实验验证。分析原因时，为调动学生的积极性和活跃气氛将学生分为正反两方进行辩论：
正方：(1)钢丝与冰接触面积小，加上重物后，钢丝对冰面压强大，故钢丝压入冰块之中。
反方：(2)正方所说钢丝对冰压强大，根据P=F/S=G/S令人信服，但一开始挂上钢丝冰面并未留下明显压痕（形变效果取决压强），另一方面压入冰块中钢丝上面并未留下压入痕迹（表明反方观察能力较强）。
正方：(2)冰是晶体，其熔点与压强大小有关，压强小，熔点低……
反方：(2)为什么一般晶体当压强大时熔点高，现在冰却相反呢？
教师引导：水变成冰即凝固时体积如何变化？“增大”；而逆过程呢？“缩小”。如果对在熔化时体积缩小的晶体，如冰、灰铸铁、铋等，则增大压强可使其熔化温度降低（注：大约压强每增加相当于标准大气压的压强时，冰的熔点下降0.0075℃）。这是由于增大压强有助于体积缩小。故把钢丝挂上重物跨在冰上，在钢丝之下冰受到很大压强因此熔点降低接触局部开始熔化，（熔解热来自冰本身）。已熔化后的水流到钢丝绳上后，一方面由于压强减小，另一方面钢丝绳下的冰在继续熔化过程中吸收了热量所以水又结成了冰，结果钢丝穿过而冰面既无压入的痕迹，又未将冰块一分为二。经过引导，学生又提出了对冬天滑冰的认识，冰刀在冰面上流动时，冰面未留下明显痕迹，冰刀压在冰面上暂时也会熔化，将干摩擦变为湿摩擦，好象加了一层润滑剂，滑行时滑动摩擦力减小，使滑行更加便利自如。教师对学生的分析给以肯定和鼓励。这样不仅活跃了课堂气氛而且增长了知识，同时学生诸多能力也得到进一步提高。
通过以上几点教学实验的改革尝试，不仅体现了教师的主导作用，而且调动了学生学习物理的积极性，发挥了学生自身的主体作用，学生亲自动手操作、探索获得的感性材料丰富、深刻，手脑并用，有利于培养动手能力和探索能力，还能培养学生严谨、求实的科学态度。当然教学有法，教无定法，我们对物理实验教学的改革仅是一个开始，但已感到了收获，认为方向是对的，方法较为粗糙，望同行们不吝赐教，使中学物理实验教学改革更加完善，以获得较好的教学效果。