“新课标”下物理实验教学的分析与策略，本文主要内容关键词为：新课标论文,实验教学论文,物理论文,策略论文，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。
本文结合笔者的工作实践，谈谈在《普通高中物理课程标准》下对物理实验教学问题的一些认识。
一、关于物理实验的改变
纵观《普通高中物理课程标准》和各课改区的新教材，我认为这次课改改变最大的是在实验改革上，实验改革可能就是这次课改的突破口。那么这次课改在实验上有些什么改变呢？
1.实验内容上的改变
过去物理教学《大纲》规定的物理实验基本上是物理现象的观察、物理规律的验证或探索，物理实验的原理、步骤和结论等都是确定的，学生只需按部就班去做实验，实验基本上都能完满成功的。这次实验内容上的改变，首先是《普通高中物理课程标准》中没有明确的实验和实验要求，只有“内容标准”和“活动建议”。在“内容标准”和“活动建议”中，对实验的要求和说明都是作了简单的描述，如“验证牛顿第二定律”实验，在过去的《大纲》和教材中，对这个实验是作了详细的说明，而在《普通高中物理课程标准》和教材中，对这个实验只有简单的说明，在“内容标准”和“活动建议”中只有“通过实验，探究加速度与物体质量、物体受力的关系”、“根据牛顿第二定律，设计一种能显示加速度大小的装置”这样简单的说明，没有了实验原理、步骤和注意事项。其次，在“内容标准”和“活动建议”中增加了物理规律应用的实验，如“设计实验，测量人在某种运动中的功率”、“用电磁继电器安装一个自动控制电路”。再就是在“内容标准”和“活动建议”中，实验内容更贴近生活、走进了社会，充分体现了时代的特色。如“分解农药喷雾器或手扶拖拉机、摩托车中的内燃机，了解它们的结构和工作原理”、“利用传感器制作简单的自动控制装置”、“拍摄激光照射针尖时的衍射照片”等。这些内容的改变，使实施实验教学的难度较大，学生实验学习的难度较大，能力要求较高。
2.实验形式上的改变
过去《大纲》和教材的物理实验基本上都是观察和动手操作的实验，实验是具有较强的操作性，实验所需的时间较短。现时的《普通高中物理课程标准》中“内容标准”和“活动建议”增添了一些设计性实验，而且这些实验的操作性不如以前的实验，所需的资源较广，耗时也较长。如“设计利用太阳能取暖的方案，考虑周围环境对太阳能利用的影响，和学生们交流讨论设计方案”、“设计或改进一种机械，使日常生活更方便”、“跟踪记录天气预报中的‘降水概率’和实际的降水情况，对不同季节降水预报的准确度作出评价”、“构想一种利用多普勒效应的实用装置”等。这种改变使实验教学操作性大大降低，对学生学习情况反馈的时效性也大大降低了。
3.实验要求上的改变
过去《大纲》和教材的物理实验对学生的要求是：懂得使用实验仪器，运用仪器完成实验，对实验数据进行分析和处理（包括实验误差分析）。而《课程标准》对实验有一个明显的要求是：会运用所学的物理规律设计实验，在实验过程中对物理规律进行扩展。如“设计实验，比较肥皂水和清水的表面张力”、“用偏振片鉴别普通玻璃和天然水晶，探究这种技术的物理原理”等。这种改变要求学生不但要掌握物理规律，而且要学生能运用规律解决综合性问题。笔者认为对学生的能力已提升到前所未有的高度。
4.实验考查上的改变
过去实验的考查方式大多是：在明确实验原理及条件下对实验进行误差分析、实验结果的讨论、实验的改进等。而进行了课改后，在各种考试中，物理实验的考查办法发生了明显的改变。我们不妨先来看一下相关的实验试题。
例1.（广州市2006年普通高中学生学业水平测试卷）为了测出一端带挂钩的小木块A和一长木板间的动摩擦因数。两位学生各设计了一个实验方案。
甲同学的实验步骤：首先如图1，用弹簧把小木块A吊起，A处于静止状态；然后再如图2用弹簧拉着小木块A让其在长木板上匀速运动。
乙同学的实验步骤：首先用弹簧测力计测出小木块A的重力G；然后将弹簧测力计水平放置，一端固定在墙上，另一端连着小木块（如图3），水平往左拉动木块A下的长木块，直至弹簧测力计读数稳定后，小木块A保持不动，此时弹簧测力计的读数等于小木块受到的摩擦力的大小。最后根据公式求出动摩擦因数。①根据甲同学的实验步骤，他一定必须补充一个实验仪器：____，才能完成实验。②写出甲同学必须记录的物理量，并用英文字母符号表示____。③写出甲同学测出的动摩擦因数的表达式（用②中的英文字母符号表示）。④试分析为什么用乙同学的实验方法，比采用甲同学的实验误差小。
例2.（2006年普通高等学校招生全国统一考试广东卷）某同学设计了一个研究平抛运动的实验。实验装置如图4所示，A是一块平面木板，在其上等间隔地开凿出一组平行的插槽（图4中
…），槽间距离均为d。把覆盖复写纸的白纸铺贴在硬板B上。实验时依次将B板插入A板的各插槽中，每次让小球从斜轨的同一位置由静止释放。每打完一点后，把B板插入后一槽中并同时向纸面内侧平移距离d。实验得到小球在白纸上打下的若干痕迹点，如图5所示。
①实验前应对实验装置反复调节，直到____。每次让小球从同一位置由静止释放，是为了____。
②每次将B板向内侧平移距离d，是为了____。
③在图5中绘出小球做平抛运动的轨迹。
从以上的考题中，我们可以看出：(1)这些实验考试的题目都是设计型的考题，但它不需要考生设计实验，而是出题者已经设计好实验和操作步骤，考生需要的是去弄懂实验原理。考生只有弄懂了实验原理，才可能分析实验注意的问题，才可能清楚实验出现误差的关键，才可能完成考题的所有问题。(2)这些实验题都是来自于“内容标准”和“活动建议”中的基本实验的修改。这样出实验考题可以避免设计型实验答案的开放性，有利于试卷的批改，也可以达到考查学生的实验能力和创新能力。笔者认为，这可能是《课程标准》下实验考查的一种有效方式。
二、关于实验教学的一些认识
由于物理实验从各方面出现了不少的改变，我们的物理实验教学必须进行改革，才可能适应新的教学需要，才会有出路。我认为可以根据这样的原则进行改革尝试，就是：稳步推进，寻找适当的实验作为改革的突破口，逐步实现“新课标”的要求。通过近三年“新课标”下的实验教学实践，笔者对实验教学有以下的几点认识。
1.基本仪器的使用仍是实验的基础，仍是实验教学的重点
实验仪器是实验的工具，它的熟练运用是完成实验的基础，所以实验仪器的教学不论在任何时候都是实验教学的重点，我认为在“新课标”下，对基本仪器的教学要求更高，因为学生在掌握了基本仪器的使用后还要利用仪器来设计实验，如果连基本仪器也掌握不了，就失去了实验设计的根本，所以我们的实验教学绝不能对基本仪器的教学掉以轻心。
2.实验教学要注重实验原理的教学，并对实验原理进行扩展
在“新课标”下的物理教材中，物理实验再没有详细的物理实验原理和实验步骤，但从实验要求和考查方式上的改变可以看出，“新课标”对实验原理的要求没有任何降低，而且可以讲要求提高了不少，要求学生能运用物理规律设计实验，故而我们在教学中要逐步培养学生的这种能力。但由于学生的能力不可能一下就有飞跃的提高，所以我们在教学中对学生的要求要有个梯度，注意循序渐进，不可急功近利。如我在进行《验证平行四边形定则》的实验教学时，让学生先在课外讨论如何验证平行四边形定则的正确性这个问题，结果有学生提出：只要知道两个力大小和它们的合力的大小，作出一个平行四边形来就可以验证它的正确性了。我利用这个结论引导他们完成了这个实验，并在实验中要求他们进行实验的扩展，用实验的方法进行讨论：“合力一定时，两个分力的大小随它们间的夹角是如何变化的？”、“两个分力的大小一定，当它们的夹角变化时，合力如何变化？”。在此基础上，要求学生去分析压榨机的工作原理，并提出改进意见。这个实验经过如此的处理，不但使实验活动顺利完成，而且对实验内容进行了扩展，还让学生明白相关的实验原理在现实生活中随处可见。
3.实验教学要与生活、社会和现代科技的发展相结合
我们从新课程改革的目标上可以看出，改革是服务于生活、有利于社会和现代科技发展的需要。物理实验教学正好能突出、体现这种改革的需要，这在“新课标”和各种版本的教材中都明显体现了这种特色，例如对于电容器、电感器的教学，由原来的纯理论学习转变为知识与生活的相结合，把这些知识应用于生活，解决实际需要。我们教学如能把握好这一特色，必定能使实验教学充满生机活力。
4.实验教学要结合典型的物理实验进行
从“典型物理实验”的内容来看，它包含了我们教学内容的主要知识点和基本实验仪器的使用；从“典型物理实验”的功能来看，它包含了我们要培养学生各种实验能力的要求。所以笔者认为“实验教学要结合典型物理实验进行”，这一做法不论从课改、教学实际还是考查角度来看，都是可行的，而且是合理的。因此，在我的教学实践中，实验教学就是以典型物理实验为主要实验，以这些实验为详细的教学内容，对学生的实验能力进行有目的的培养和训练，这种做法已收到了较好的教学效果。
5.要充分调动学生的积极性，利用一切可利用的资源进行实验教学
学生有了实验的激情，才能投入到实验活动中去，实验教学才会有效果，所以在教学中应充分调动学生的积极性。我在实验教学中通常是利用问题来激发、调动学生参与实验研究的积极性。学生通常为了在实验中能按自己设计的方式去做，事先对实验做了充分的准备，实验时都能专注地去验证自己设计的实验。如我在讲完“电表改装和万用表原理”后做《练习万用表的使用》的实验前，有学生提出，我们能测MP3的电阻吗？我问他：“你认为呢？”。结果他在实验时带来了MP3，真的动手去测了，而且对MP3进行解剖性测量。在他测量正兴奋时，他的欧姆挡不能启动了，我问他：“没有了欧姆挡你还能测量电阻吗？你能设计出什么方案来呢？”结果这个学生跟几个同伴合作对电阻测量这个内容进行了复习，并在网上查阅了有关电阻测量的办法，真的“设计”了几种电阻测量的方案来。我认为这样做学生有了做实验的动力，促使他们去学习有关的物理知识，激发了他们学习物理的兴趣，有利于培养他们的实验设计能力，还能补充了学校实验仪器的不足。
6.实验教学要贯穿于整个教学过程，做到日常化
实验教学的目标不可能只由几节实验课来完成，这一认识早为我们的教学实践所证实。在“新课标”中就充分体现了这种观点。“新课标”的这一特点，笔者认为除了培养学生必要的实验能力外，它还有一个目的：让学生切实理解和体会“实践是检验真理的唯一标准”这个哲学观点。为了实现上述目的，我不论是在新课教学、复习教学还是测验、考试中都想方设法体现这种实验教学的思想，经过两年多的努力，学生的这种思想也初步形成了。我们相信，只有把实验教学的思想做到日常化，学生的物理实验知识及能力才可能有大的提高和质的飞跃。