加强物理实验教学能力的必要性分析和对策建议
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物理是一门以实验为基础的自然科学，与物理实验在科学研究中的目的不一样，实验教学的目的在于给学生学习物理学创造一个基本环境，使学生主动获取物理知识，发展能力，促进科学品质和世界观的形成。因此，物理教学应该以实验为基础。然而，由于各方面的原因，高中物理实验教学的效果却不是很好。本文就从课程标准和物理实验本身的特点来谈加强物理实验教学能力的必要性，并对如何加强教师这一能力提出对策建议。
一、加强物理实验教学能力的必要性分析
1.物理实验的特点及其在物理教学中的作用
中学物理教学必须以实验为基础，这是由实验本身的特点及其在物理教学中的作用来决定的。(1)实验能为学生学习物理提供符合认识规律的环境；(2)实验能培养学生学习物理的兴趣，激发学生的求知愿望；(3)实验是发展学生能力和使学生得到科学方法训练的重要途径；(4)实验有利于培养学生良好的道德素养和科学素养。正如密立根(Robert Milliken)于1923年获诺贝尔物理学奖时所言：“科学靠两条腿走路，一是理论，一是实验。有时一条腿走在前面，有时另一条腿走在前面。但只有使用两条腿，才能前进。在实验过程中寻找新的关系，上升为理论，然后再在实践中加以检验。”从另一个方面来讲，物理实验是物理教学的有机构成，是物理教学的基础、内容、方法和手段。
2.《普通高中物理课程标准(实验)》对物理实验提出了更高的要求
课程标准的第三部分给出了12个物理模块，其内容标准提及的实验达61处，活动建议中有20处；在第三部分的内容标准“一、科学探究及物理实验能力要求”中，明确提出了对物理实验能力的基本要求；在第四部分实施建议“一、教学建议”第四条再次强调实验的作用；以及在附录中，专设了物理实验专题。可见，课程标准对物理实验是极其重视的。
3.物理测试增强了实验内容的考评
在所见到的近年的高考试卷中，对实验题目的考查范围(特别是综合试卷的实验题)广泛，从基本仪器的操作到对实验结果的分析，再到实验的设计；从分值上看，所占比重也有逐年增加的趋势。除此之外，很多省级教育部门还规定了理科生在高考前必须参加物理实验操作能力的考核。虽然其成绩尚不计入总成绩，但可作为高校选拔人才时的参考。
综上所述，不管是物理教学对实验的内在要求，还是实验内容在课程标准中的进一步强化，都对加强实验教学提出了更高的要求。作为一名高中物理教师，必须加强物理实验能力，只有这样才能切实提高教学能力，进而实现物理教学的目的。
二、加强物理实验教学能力的对策建议
1.加强物理实验操作能力
操作能力包括观察能力、动手能力、读数能力。从狭义上讲，“观察”指在物理实验中，对过程出现的现象的观察。做实验时，肯定要对出现的现象进行观察，并能做出合理的解释。摩擦力方向实验中，可以通过观察长毛刷的长毛弯曲的方向来体会方向是与相对运动的方向或相对运动的趋势方向相反。从广义上讲，也指对与物理现象相关的生活的观察。物理教学有一个共识，要求做到从生活走向物理，也要从物理走向生活。课程标准力求贴近学生生活，通过学生熟悉的现象揭示物理规律，并将其应用于社会生活的实际，使学生体会到知识来源于实际，并了解科学技术与社会的关系。譬如，马路两边的人行道往往是用地板砖铺成的，每当雨过天晴时，同一块地板砖面上四周干得快，而中央表面积大的部分却干得慢些。还有更普通的，交通灯为什么非得是红绿灯呢？这些现象都与物理知识有一定的联系，可用中学所学到的知识进行解释。由此可见，只有在留心生活现象的基础上，人的观察能力才会有提升。正如达尔文所说“我没有突出的理解力，也没有过人的机智，只是在觉察那些稍纵即逝的事物并对其进行精细观察的能力上，我可能在众人之上”。物理学中的知识都是从物理现象中抽象概括出来的，因此认真观察实验对学习物理而言具有极其重要的意义。
操作能力和读数能力可能是物理实验中最一般的要求了。譬如，在做电学实验时，滑动变阻器在正式做实验前要置于阻值最大端，电表量程的选取，电表的正负接法等操作要规范；高中物理除了游标卡尺之外，其它的仪器都要估读，特别是它和螺旋测微器的读数是难点。在中学阶段，学生的操作能力很大程度上是对教师的模仿；教师做不好，当然学生也就不能期望达到高要求了。因此，教师在操作规范上来不得半点马虎，一定要循规蹈矩；在计数时，也要做到精确。教师们常说，要准备一个实验往往要忙好几天，而且要课下反复做好几遍，就是要做到万无一失。
2.加强物理实验分析论证能力
物理实验的分析论证能力包括数据处理能力、分析和解决问题能力、发现和提出问题能力、探究问题能力等等。对于实验活动来说，不管是对过程还是结果甚至是实验的准备工作，其分析论证都是不可或缺的。教师不要为了赶进度而让学生未经思考就草率地得出结论，应安排足够时间让学生对各种想法、观点进行必要的充分的归纳总结。这样学生才能根据实验现象、数据及其它信息得出规律或结论，并引起对物理现象和结论的反思。教师可以根据学生实验的具体情况加以纠正、指导，培养学生的归纳总结能力。
物理教师必须要做好物理实验，并且要加强和提高自己的分析论证能力。如伽利略的理想斜面实验记载，“让一个小球沿斜面从静止滚下来，小球将滚上另一个斜面。如果没有摩擦，小球将上升到原来的高度”。长久以来，不少教师都认为这种表述是准确无误的，显然没有从现实情况去分析。有文献指出，伽利略的理想斜面实验，其假设条件不应该是“如果没有摩擦”，而应该是“小球只滚不滑，且小球与斜面都为理想刚体”，文中给出了文字说明，从定性方面给出了其原因。而文献[5]则从对伽利略斜面实验中的小球进行了较详细的力学分析，指明了小球的受力、运动状态、能量转化，并澄清了相关的模糊认识；同时提出了相应的教学建议。高中阶段对物理实验结果的分析与处理，很多时候又是跟函数(往往是函数的图像)联系起来的。譬如，对电学实验结果的处理，常根据E=U+Ir(伏安法)，E=IR+Ir(安阻法)或E=U+(U/R)r(伏阻法)经过变形函数关系式，找到一次函数或正比例函数线性关系式，再由图像的斜率及截距的物理意义来求得电动势和内阻。所以，教师要从更高的角度加强物理实验能力的分析论证能力，这是教好物理实验的基础。
3.加强物理实验设计和开发能力
物理实验的设计和开发能力是指从实验原理出发，并联系教学和生活实际，要么对已有的实验重新利用再改进，要么是设计开发新实验，从而同时达到实验目的和教学目的。
课程标准和教材所要求的实验，由于存在这样或那样的限制，并不是每个学校都能做。无论如何，实验当然还是做得好，这就要求教师根据当地实际情况，动脑动手对物理实验重新设计甚至开发新实验。比如，在讲摩擦力的方向时，不管是静摩擦力，还是滑动摩擦力，可以用双手及课桌面完成。具体做法是：(1)单手掌按在桌面，往一个方向拖动。当手掌保持静止时，感受桌面对手掌的阻碍作用；当手掌滑动时，仍有阻碍作用。(2)两手掌手心相对，以一掌背和桌面接触，另一手掌压住它。当处于中间位置的手掌抽出来(注意用力的程度)，感受桌面和上面手掌对它的阻碍作用。还有，在讲杠杆的平衡条件时，也可由肢体来体验。具体做法如下：右肢弯曲，以肘关节为轴(支点)，使臂弯成一定角度(约为 90o)，手掌展开且手心向上。往手掌添加书本，感受到肌肉紧张的程度。当书本往肘关节靠近，再感受肌肉紧张程度(力的作用)。虽然这个实验也有弊端，但这样做却可以让学生对平衡条件的认识有个体验过程。
参考文献
[1] 阎金铎.中学物理教学概论[M].北京：高等教育出版社，2003
[2] 中华人民共和国教育部制订.普通高中物理课程标准(实验)[M].北京：人民教育出版社，2003
[3] 张大昌.《全日制义务教育物理课程标准(实验稿)》简介[J].中学物理教学参考，2003，3：26
[4] 陶洪.物理实验论[M].广西：广西教育出版社，1996
[5] 何述平.伽利略斜面实验的分析[C].第三届全国物理及其应用，2006
[6] 俞红帜.鸡蛋在初中物理实验中的妙用[J].物理教学探讨，2004，12：31
[7] 严德友.利用日常器具做初中物理实验的尝试[J].物理教学探讨，2005，1：10
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