高中物理实验的创新教学，本文主要内容关键词为：物理实验论文,高中论文，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。
高中物理教学是物理教学的一个重要组成部分，它既是物理概念和规律教学的基础，又是物理教学的重要内容、方法和手段，对培养学生动脑动手及创新思维能力具有独特的地位和功能。然而，当前有许多高中学校在物理实验教学的课堂上，经常可以看到一些怪现象。例如，过去实验“看黑板”，如今实验“看多媒体投影”；教师编制程序化实验，学生单纯机械操作；学生用笔“做实验”，教师用嘴“讲实验”；把“探究实验”变为“验证实验”甚至“演示实验”等。这些现象反映了高中物理实验教学存在着严重的问题，即“重知识、轻方法；重讲授、轻活动；重结论、轻过程；重机械训练、轻亲身体验”。长此以往，学生实验学习的积极性受到压抑，实验教学流于形式，学生的实验创新能力的培养与提高只能是事倍功半甚至劳而无功。能否使教师更新教学观念，转变陈旧的教学方式，使实验教学走出困境和误区呢？
一、改变学生实验学习目标
实验学习目标是学生实验学习的灵魂。新课程方案将“态度与价值观、过程与方法、知识与技能”三方面整合起来，作为各学科课程目标的共同框架，体现了新课程的价值追求，即由以知识为本位转向以发展为本位。充分挖掘物理实验的教育功能，研究制订高中阶段各个物理实验具体的学习目标，使之成为实现知识、能力、态度有机整合的载体，并进一步形成高中物理实验学习的总体目标，为物理实验学习指明了方向。
二、改变高中物理实验学习方式
课程改革提出“以改变学习方式为突破口，重点培养学生的创新精神和实践能力”。高中生具有更为强烈的探究动机，思维活跃，兴趣广泛，绝不会满足于“按图索骥”“按方抓药”式的实验学习，因而改变陈旧的实验学习方式是必然的、合理的选择。
1.主动、多样化地探究物理实验
在物理实验活动中，学习方式应该多样化，单一、被动的实验会使学生感到枯燥、乏味，必须增强实验的趣味性、问题性、探索性和应用性。让学生成为实验活动的主人，教师成为学生实验的引导者、组织者和合作者，而不是讲授者和示范者。基于不同的学生和不同的实验，这些形式可以选择，各有侧重。通过学生自觉地参与实验活动，确定实验目标，制定实验方案，选择实验方法，监控实验过程，评价实验结果，从而完成实验任务。活动过程特别强调的是学生实验的主动性，教师的作用是对学生在实验中的困难提供必要的指导和帮助。例如，高一年级学生开展“自由落体运动”的研究实验。在实验中，让学生运用多种实验探究方法：纸带分析法、频闪照片法、光电计时器法等（到该节课为止）；运用多种数据处理方法：
，利用v-t图像（特别是粘贴法）、利用
图像，还可以作
图像等来探究自由落体运动的性质，测量重力加速度的大小，并指导学生利用计算机的Excel的图表功能在投影上演示自由落体的图像及图像。在实验中，学生必须完成以下任务：方案设计（直接测什么？如何测？）；器材选择；装置调试；实验操作；数据处理；实验报告。教师提供帮助：方案设计提示；频闪技术指导；光电计时器的介绍；参与讨论，提供器材，进行质疑，点拨思维。学生在实验活动中扮演的是主角，其主动性得到了充分发挥，兴趣倍增，事半功倍。
2.创新实验设计的多样性应逐步推进，逐步提高，逐步完善
创新实验设计的特点是情景新、方法活，具有开放性。它要求学生对所学知识有透彻的理解，对实验器材有所取舍和组合，能根据设计的要求和条件，进行分析和判断，制定实验的方案，通过实验全过程的描述和具体步骤的实施，得出有关的结论并做出必要的说明。但由于目前学生物理知识的局限性，一下想把实验设计搞得尽善尽美是很难的，应该逐步推进，逐步提高。例如，测重力加速度：在学自由落体运动时，只可用纸带分析法、频闪照片法、光电计时器法，到研究单摆及其规律之后，教材又提供了测重力加速度的方案。然而还有许多物理场景，如运动学中的竖直上抛运动、平抛运动，动力学中的超重、失重现象，斜面上匀变速运动等都涉及重力加速度。所以，教师在平时的教学中应逐步引导学生进行多角度的发散思维。只有通过认真思维提出了多种方案后，再走进实验室，通过实验活动去体验真实，检验设计方案的合理性，分析测量结果的可靠性，比较方案的简捷性，学生的实验创新能力才会得到逐步提高，逐步完善。
3.合作与交流是一种高效的学习方式
教师在实验教学过程采用小组合作（要求学生2人一组）的学习方式，让学生在合作交流中获得知识，促进理解，提高能力，增长才干，形成学习团队；同时评出实验过程和实验结果较好的小组。这样，对学生多方面能力的培养和发展就能产生积极的促进作用。
4.学写实验报告是培养学生科学态度、习惯，学会科学表达的重要环节，也是实验活动的必要形式
笔者不赞成过去那种“填充式”的实验报告，主张学生自己撰写实验报告，设计数据表格。明确要求学生对实验进行全面总结，包括实验目的与原理、实验仪器选用与步骤、数据测量与处理过程、实验结果与问题讨论，以及实验条件与干扰因素等。实验报告应力求准确可靠、完整简明、表达规范、有创意。对写得好的实验报告可张贴在实验室的《学习园地》栏目中。
5.“从生活走向物理，从物理走向社会”，是新课程的基本理念
在物理实验学习过程中，让学生关心生活、关心社会，渗透“科学、技术、社会”(STS)的教育，着眼点在于培养学生的科学素养，学会从发展的角度去考虑周围的世界，并通过这种学习方式感受生活、感受自然，促进学生对科学的关注、好奇和兴趣。笔者所在学校物理实验室全天开放，为学生实验学习提供了动手动脑的活动天地。学生在实验学习中有解不开的疑惑，对某些现象有特别的兴趣，都可以在他们认为方便的时候，到实验室与教师一起进行探讨，并亲手做实验。学生不仅从教室走进实验室，而且还要从实验室走向社会大课堂，从社会大课堂又回到教室和实验室。笔者在教完“牛顿运动定律”“功和能”及“动量定理和动量守恒定律”时，曾问过学生：“你们坐过快艇吗？当快艇运动起来后船头船尾一样高吗？为什么不一样高？有什么办法使船头船尾尽量一样高？”这一连串的问题，激发了学生的兴趣和好奇心，学生思考并猜想之后，教师带领学生通过对运动快艇进行观察，发现一方面是船尾因螺旋桨高速旋转而缺水形成水的低压区，另一方面是前部多了水，水对船有冲击阻力。主要原因找到了，如何解决问题？学生深入思考后，教师提示：如果把前部的水搬到船尾不就扯平了！于是就有许多学生想到了抽水机，这样，喷水式快艇的设计方案就很自然地提出来了。而且还利用“牛顿运动定律”“功和能”及“动量定理和动量守恒定律”探究如何提高其性能和速度。接着课外兴趣小组制作喷水式小船进行实验，结果令人信服。学生解决了实际问题，极大地提高了学习物理的积极性，有效地促进了创新思维能力和创新实验能力的提高，明白了“从生活走向物理，从物理走向社会”这一基本理念的含义和重要性，真正地把生活、物理、科学、技术与社会紧密地结合在一起了。
三、改进高中物理实验教学方式
高中物理实验教学是培养学生基本的实验方法和实验技能的过程，也是学生物理思维的训练过程。教师应精心设计实验教学方式，以用于不同的实验活动，满足学生的不同需求，达成各种实验教学目标，使物理实验更适合学生的学习，促使学生积极地参与和体验。高中物理实验创新教学方式主要有：
1.“实验—训练”方式
这种教学方式，用于培养和训练学生的实验技能和实验方法。应让学生明白实验“做什么”和“怎样做”，强调学生的参与、体验和理解。教师的示范点拨，要“精、简、熟”。
2.“实验—归纳”方式
这种教学方式，往往用于学生物理概念的形成阶段。教师应创设情景，让学生在实验中学会像科学家那样地思维，自己构想实验方法，控制实验条件，排除干扰因素，在实验中测量数据，获取信息，交流信息，处理信息，在信息中寻找和发现规律。从物理现象的观察和物理实验的研究分析中归纳出结论，是高中学生学习科学思维方法的有效途径。
3.“实验—探究”方式
这种教学方式，用于学生学习和探索物理规律。教师要尽可能地为学生提供参与“完整的科学探究过程”的机会，让学生根据已有的背景知识和可靠的物理事实，通过推理和想像来提出问题，并形成假设或提出某种猜测，然后设计实验探究方案，选择仪器、设备、工具来搜集证据，并通过分析数据来验证假设或修正假设，最后形成实验探究结果。实践表明，学生在实验探究中将会得到极大的满足。
4.“实验—应用”方式
这种教学方式，通常用于学生物理概念、规律的复习和应用，并不局限于实验室。现实生活的许多实际问题，学生很有兴趣，但已超越物理学科学习的具体情境。教师要以实际的问题为载体、以学生的实验探究为特征，引导学生把已经掌握的知识、技能迁移到现实生活中，解决真实的问题，发展学生的实践能力和应用能力。