物理教学中实验教学的反思——基于物理实验探究教学的思考

江苏省清江中学   沈雪芹
物理学是一门实验科学，在物理学的发展中，实验起了重要作用，物理教学自然也应该还原它的本色，要以实验为基础。物理教学中的实验包括演示实验和学生实验。演示实验是物理教学的重要手段，是课堂教学的有机组成部分。其主要任务是使学生在获得生动的感性认识的基础上，更好地理解和掌握物理概念和规律，同时培养学生的观察能力、分析综合能力及逻辑思维能力，还为学生实验的正确操作起着示范的作用。学生实验更是锻炼学生观察和分析能力的以及逻辑思维能力的好阵地。
      但长期以来，很多教师受应试教育的思想影响，担心实验过多会影响学生的学习时间，认为物理教学只要让学生会做题会考试就行了，一旦面对课时少的问题就一味地在实验上打折扣，即使有实验教学也基本以应试为基础，很少重视学生的创造性思维的训练和能力的培养。做到演示实验，往往能省则省，或根据课本要求，通过演示某些实验，以讲解分析为主，从而使学生明白某些现象或掌握某些规律，为应试而做，那些一般考不到的实验往往就会漏掉不讲。而学生实验也不过是学生按课本或教师设计好的思路来，所有可能碰到的问题和情况都是老师包办，而且几乎是验证性的实验。这些做法有助于学生掌握并记忆一些概念和规律，但对提高学生的实验能力并无多大作用，特别是当要求学生加以应用时，大部分学生常常会束手无策。
如今，新课程的主旨在于为适应科学技术进步和可持续发展的要求，培养高素质的人才，从而构建符合新时代要求的物理课程。在物理实验的课堂教学中我觉得不能为应试而教学，为实验教学而教学，可以利用实验探究的方法来加强对学生应用能力的培养，其实人教版教材每章几乎都有实验探究课题，我们就应该充分的让学生去探究，让学生在探究过程品尝科学探究的乐趣，培养独立学习的能力。
    那么，什么是实验探究法呢？所谓的实验探究，就是学生在教师指导下， 学生应用已学过的知识，自己设计实验，或在教师的协助下通过实验来探究物理规律，从而获得新知识并加以应用。如何让学生进行实验探究，并让探究成为学生的习惯性行为呢？
    一、 利用课本资源，巧设问题情境，激发学生的实验兴趣
    比如高中物理必修1“走进物理课堂之前”，提到了不同物体下落的快慢情况，因为在我们的实际生活中从看到的现象是质量不同的物体往往下落的快慢情况并不一样，这样就很容易引起学生的好奇心，我们可以给他们布置一个研究课题，把学生分成不同的小组，去研究一下不同物体下落快慢情况是否有区别，并研究它们为什么会出现这样的差别，一个星期后组织一节课让学生交流他们的研究成果，学生无形中就成了学习的主动参与者，而这样的研究对后面自由落体运动的研究也很有好处。这样的一节课学生很活跃，也很积极，对物理学习也更有信心更有兴趣了。
    二、利用生活实践，给学生更多的空间，让学生共同参与设计实验
     学生对某些问题引起了兴趣后，就相当于明确了某些实验目的，教师只需要引导学生来策划、设计实验，选择器材。比如自由落体运动的学习后给学生设计一个问题，飞行员对反应时间的要求是多少，问问怎么知道自己大致的反应时间。可以让学生通过思考提出各种想法，说明理论依据并选择器材进行各种实验。并让他们去查阅有关资料，看看招飞过程中怎么测试学生的反应时间，飞行员们又怎么锻炼自己的反应能力，这样学生对自由落体规律知识的认识就更加深刻，同时又锻炼了自己的动手能力。
    三、利用实验过程，做个用心的观察者，引导学生观察并记录
     有的学生做实验是为了好玩，实验课很容易变成放鸭子。当然，如果学生充分利用实验“玩”出一些名堂来，我们应该加以鼓励。但如果不加以正确引导，相当一部分的学生只会这里碰碰，那里摸摸，做了实验也不知道要观察什么，记录什么，结果实验做完了也不知所以然。这时就要引导学生有目的观察、思考。不能完全束缚学生只是简单的重复课本和上课要求，没有自己的思想和观点，要大胆放心地让学生去猜测、验证，在具体实验中大胆操作、读数、记录。也不能老担心学生会把仪器弄坏，从而限制他们的一些操作过程，要适当放开手，只要操作规范以及正确使用仪器，允许他们的操作过程有别于课本，这样就激发了学生学习的积极主动性。
    例如在高中物理必修1“探究力的平行四边形定则”这一实验中，课本是利用钩码来做这个实验的，但效果并不好，我们可以参照以前课本上的实验过程来设计学生实验，但在实验过程中有的学生按照参考实验步骤，用两根弹簧秤来拉作为两分力，有些同学偏偏不用两根来拉，故意只用一根而另一根用手或图钉来代替。也许有些教师一看到这种现象便会生气的说：“为什么不按课本要求来做？要求已将步骤写得清清楚楚了”甚至有些教师会斥责其捣乱。其实学生这样做正说明他有一定的创新能力，像这种现象应该鼓励。我们要做的是和他一起思考这样做后能不能实现我们的实验目的。即使实验失败了对他而言也是一个收获，可以鼓励他去思考失败的原因，这样的学习过程学生还会觉得无聊和无味吗？
四、利用实验过程，做个更主动的探究者，培养学生科学的研究方法和创造性思维
      创造性思维的主动探究表现为三种形式：（1）发现一种现象后，立即想深入研究；（2）看到一种现象后，立即想到它的反面；（3）发现一种现象后，便联想到与之相关的事物，我们也可以有意识地去引导学生做一些思考，并把它形成于文字，写写小论文。比如不同物体的下落快慢情况，我们就可以引导学生思考什么样的情况下质量相差很大的不同物体下落情况一样呢？这就是由一种现象想到了它的反面。又如可以引导学生去探索为什么人碰到高压电会被电死而小鸟站在高压电线上却平安无事呢。
    再比如在做研究匀变速直线运动规律的实验中，介绍打点计时器是一种计时仪器，而且学生通过实验也可测定匀变速直线运动的瞬时速度和加速度，我们还可以引导学生思考还有什么样的方式可以来记录不同时刻物体的运动情况，从而让学生去理解频闪照相的概念。
这样的教学过程可以使学生完全置身于物理的环境中学习物理，大大有利于培养学生的各种理性思维，更加有利于知识的学习和学生各方面能力的培养。学习物理如果能在有足够兴趣的基础上把握好的学习方法，那么，学生的学习将是轻松的，积极的，更高效的。用好实验教学对推动物理教学的改革，对体现新课程以学生学习为本的教育理念是有着举足轻重的作用的。如果我们的物理教学受课时的影响较大的话（这是一个不能忽视的问题，就我们所在的学校，每周物理3节课，而实验教学可能更需要多一点时间和空间），那么更多的工作和学习就可以利用校本课程这个舞台来实现吧，对那些对物理感兴趣的同学可以以校本课程的形式来提升他们对物理的了解，利用课外的时间来实现他们对未知世界的探索。