关于现在高中物理实验教学的研究
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作者: 陈建军
摘 要： 经历了新课程改革的全过程，对于物理实验教学我认为：传统的教学模式不能一棒子打死，我们应该吸取精华，掌握理论分析，同时又要注重当前社会的需要人才的特点，提高动手实践能力，两方面相辅相成地发展是现在高中物理实验教学的大趋势。
关键词： 高中物理 实验教学 教学模式
物理是一门以实验为基础的学科，实验可以开发学生智力，激发学习兴趣，培养学生的观察能力和实际动手操作的能力。在物理学史上有很多当时没有用实验验证的观点后来被证实是错误的，比如亚里士多德关于自由落体的认识和力与运动的关系的观点，在当时来讲是对的，但没有被实验论证，最后被伽利略用实验推翻。从伽利略时代开始，人们建立了完善的物理学研究方法：观察现象、提出假说、逻辑推理、实验论证、形成结论。没有实验就没有物理，就没有现在我们见到的诸多的原理、结论、方法。高中正是学生形成思维方法的阶段，在物理教学中实验教学对学生的学习是至关重要的。
高中物理实验教学的方法和理念经历了从探索到完善成熟的过程。在没有课程改革以前，我们采用的是传统的物理实验教学方法，注重理论分析，忽略了实际动手的重要性；课程改革初期全国盛行的是全开放的实验教学模式，注重动手实践而又忽略了理论分析。现在我认为实验教学应该理论指导实践，先教会学生与实验相关的理论，并教会他们逻辑分析方法，然后再去亲身经历亲身操作，从而获得最真实的感受。
1.传统教学模式下的物理实验教学
传统的普通物理实验教学活动一般过程为：先由教师介绍实验目的、实验原理、所用仪器、注意事项等，学生再按教材上所讲的步骤重复实验，获取数据，验证规律、定理、公式等。这种教学模式的突出特点是以教师为中心，学生只是被动地重复实验步骤，忽略了学生认知过程中的主观能动性，束缚了学生的思想，限制了对学生创新精神和创新能力的培养。教学过程限制得太死板，只强调学生“做”实验，而不是强调学生“学会”做实验。学生会背书本上的实验，会做试卷上的物理实验题，理论功底很强，但真正的实际动手能力很差。这使培养的人才与社会需要的人才差距很大。
2.全开放式的物理实验教学模式
新课程改革就是在学校培养的学生与社会需要人才脱节的背景下实施的，实际动手能力的人是当时社会迫切的。一部分人曲解了课程改革了理念，大力鼓吹培养学生动手能力的重要性，忽略了理论指导的基础，否定了理论的重要地位，于是诞生了全开放式的物理实验教学模式。他们认为，一切由学生自己主动地钻研，可以提高学生对实验的兴趣，调动学生做实验主动性和积极性，可以使学生真正体验到自己才是实验的主体，逐步克服“要我做实验”的不良现象，养成“我要做实验”的良好学风。但是，由于理论基础没有跟上，很多时候都是形式丰富多彩，过程热闹非凡，结果遥遥无期。能力不但没有体现，反而不如以前了。
3.理论分析实践探究物理实验教学模式
探究性教学的实质是引导学生通过类似于科学家的探究过程理解科学概念、原理，以及科学探究的方法，逐步形成科学探究能力的一种教学方式。作为物理教师，我们应在传授科学知识的同时，向学生展示如何科学地研究问题。在物理实验教学方面，我认为应该是理论指导实践，实践结果强化完善理论。探究式实验教学的理念正好符合现实的需要，探究式实验教学要求教师引导学生有目的地去面临问题，通过逻辑推理去解决问题，亲自操作实验去体验和感受问题，最后沉下心来研究问题，完善方案。探是要学生亲自动手操作，但不是乱探，他要有一定的理论基础，就是对已经做过事情的分析研究，它可以完善探的过程，还可以优化探的方案。现在的实验教学就是要按这样的模式，先从理论的角度分析实验，有了一定的认识后，有目的地去操作、体验、感受、探索，通过分析研究完善实验。没有理论分析的探，是瞎探胡探。
实验教学的理论分析部分我把它分成四个板块：1.目的（要干什么）、模型（在什么地方实现），2.原理（怎么干，如何在模型中实现实验目的），3.步骤（具体落实），4.误差分析（分析优点缺点，完善实验步骤）。这四个板块之间的逻辑关联很强，下面我们就以《探究弹簧中的弹力和形变量的关系》为例，实验的目的点明了我们要面临的问题，寻找弹簧中的弹力F与型变量X的关系，那么我们首先要确定实现的模型。弹簧有三种摆放的状态：水平放置、倾斜放置、竖直放置。水平倾斜如果悬空弹簧会变弯，下面有支撑物会有摩擦，只能竖直放置，且悬挂稳定便于操作，所以应竖直悬挂弹簧。
在此模型状态下，我们通过改变悬挂物体的质量来改变弹簧中的弹力，用刻度尺来量不同弹力状态下的型变量，记录对应数据制成表格，最后描点绘图，从图像上确定F与X的关系，这就是实验的原理。
根据实验的目的模型原理我们可以制定出相应的实验步骤：首先，将实验弹簧竖直悬吊在铁架台上，在旁边合适的位置固定好米尺，记录下弹簧未挂重物时的刻度，然后在弹簧的末端下挂不同质量的砝码，分别记录对应的末端的刻度，制成表格。最后用描点绘图的方式画出F与X的图像，从图像上来确定两者之间的关系。这个原理是没有缺陷的，没有系统误差，有误差就应该是偶然误差，主要出现在操作上，所以实验的操作过程要精准到位细致稳妥。
如果学生掌握了实验的四步逻辑分析法，有了一个逻辑分析推理的过程，再去到实验室动手，既有了理论基础，又知道了怎么去做，就能达到事半功倍的效果。
对于高中物理实验教学，我认为应该遵循着理论指导实践，实验完善理论的思路。教会学生如何按照逻辑推理的理论分析是实际做实验的基础，实际做实验是理论分析的保证，两者应做到有机统一，不能顾此失彼。
参考文献：
［1］马明生.课程引领实验起航.安徽：安徽文艺出版社，2004.8：17-19.
［2］严育洪.新课程评价操作与案例.首都师范大学出版社，2004.5：23-27.
［3］王宝泉，张竹元.备考胜经物理实验.台海出版社，2004.1：1-3.
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