如何加强实验教学

【摘要】实验能力多年来一直是学生的薄弱部分，“高分低能”这个问题也并没有得到多大改善。但实验才是一门科学发展的基础，学生是国家的未来，只有培养了学生在实验方面的能力，才能真正促进科学的发展。故培养学生的实验能力成为了教学中不可忽视的任务，这也是学生素质发展的必要环节，对于学生想象力、创造力及科学思维的培养都有不可忽视的作用。

【关键词】实验能力；想象力；创造力

物理学是一门以观察、实验为基础的科学。通过物理学史可以知道，大量物理定律的给出都是由事物的表面现象引起思考，科学家们自创实验反复验证，经过几代人的延续与完善，最终得出正确结论，为人类文明的发展做出了重大的贡献。因此实验是物理科学发展的基础，故实验就应是物理教学的基础和关键。通过实验，可以有效提高学生探索问题和解决问题的能力，培养学生的创造性思维。可以说，实验教学是培养创造性人才的一个重要途径。

一、 我国物理教学的现状

“学生是学习的主体，应在学习中发挥主动作用，而教师应起到引路者的作用”，这句口号已经喊了很过年。但国内的应试教学还是占了大多数，在近几年的高考中，实验题的比值分有增无减，但学生的得分率却并不高，这也说明了学生实验能力的欠缺。说起理论知识，学生可以说得头头是道，但用到生活当中或实验上，立马就变得不知所措。这种情况当然不是学生个方面的原因造成的，高中课本上的物理实验不多，很多实验不是让学生想办法设计、创新，而是用来帮助学生理解、巩固所学知识的。对于实验的原理和基本操作过程都写得比较详细，学生不需动脑筋思考只要照做就行，或者是老师在课堂上演示一遍，学生看看就可以了。所以学生对这个实验就有了固定的思考模式，一旦出现新的实验方法或对原实验加以改良，学生就不适应了。这种实验状态下，学生的思维活动不可能有太多的发展空间，甚至是抑制了学生思维的发展。可想而知，发展智力、培养能力成了一句空话。

二、 加强实验教学、提高实验能力的可行措施

（一）、加强物理学史的教育。

我个人认为学史不仅仅是让学生明白那个科学家发明了什么东西，那个科学家发现了那条定律，而是应通过学习物理学史明白一个道理，伟大的科学家的实验过程也是慢慢的完善的，也是经过了无数次的失败才成功的，我们不仅仅是要对他们致以无上的敬意，更要学习他们的精神。现在我们有了更完善的科学依据，有了更先进的实验仪器，要让学生相信他们完全可以自己设计实验，构思原理。认真的、积极的思考，多阅读资料、多尝试、中间会有失败，但尝试就有成功的可能。

（二）、增加实验的教学时间，给学生自由发展的空间。

现在的课堂教学大多用在了习题课上，老师讲一下基本内容，剩下的时间就是学生做题，老师讲题，直到学生在试卷上能熟练解题，然后进入下一知识点。用在实验上的时间是少之又少，即使有，也是仅限于空洞的理论知识，学生没有实践的机会，动手操作能力很差，“高分低能”的现象非常普遍。对于一个实验，我个人认为至少应有2-3两节课的时间，老师应做好充分的课前准备。这里的课前准备并不是说老师认真的多做几遍实验，做到上课演示时不出差错，或者告诉学生怎样做，然后在旁边观看就可以了。而是应设计一个完整的实验学案，学案至少包括以下内容：（1）实验目的、（2）所需器材（可由老师指定、也可以由学生自己想）、（3）实验最初设想、（4）操作过程、（5）操作过程遇到的问题、（6）实验改进方法、（7）实验现象或数据处理、（8）实验结论等。老师只需说明（1）、（2）两个内容，剩余的可让学生分组探讨，拿出可行方案，然后与其它组交流，指出其不可行或错误之处，相互完善，把可以在课堂上完成的实验做完。课堂上不能完成的，课下完成，在下一节堂课上，把实验过程和实验结果与老师和同学们共享。这样也许会占用较多的时间，但学生参与了整个的过程，不仅仅是自己的，还可以借鉴别人的，开阔了思维，积累了经验，比做很多的应试题更能培养学生的能力。

（三）、鼓励、要求学生利用课本上以外的物品来完成实验。

课本上的实验都指定了实验器材，实验室里的演示实验器材也是固定的，而且量少，只是起到了一个给学生观看的道具的作用。学生不会对这样的实验上心，更别说参与，这样的实验对学生能力的培养也没有任何作用。教师可以鼓励学生想办法用别的物品来替代实验室里的器材，最好是每个人都能操作或感受一下。比如演示机械波的实验器材，学生尽管可以看出各个质点只是在原平衡位置上下震动，并没有随波迁移，但是体会不出质点与质点之间力的作用，因而不会明白为什么波会传播振动形式。针对这一情况，我让学生自己想办法看能否解决这一问题，结果学生提出了人浪实验，几个学生模仿质点的振动情况，并手拉手体会质点之间力的作用，效果出奇的好，很多学生自发的组合来体会，不仅课堂气氛活跃，而且这一知识点印象深刻，都不需我再多言。

（四）、重视小实验，利用小实验给出课本上的知识定律。

高中课本上要求学生掌握的、操作的实验并不多，但很多知识也可以通过小实验来得出结论。例如自由落体运动这一节，关键是让学生明白物体下落的快慢不一样是因为受到空气阻力作用，若没有空气阻力，所有物体下落一样快。我要求学生利用手中的纸片、橡皮等简单物体来验证，学生给出了以下几种方案：

第一种：一大一小两块同样的橡皮从同一高度自由下落，结果同时落地，说明重的物体下落快是错误的；然后用一橡皮和一片纸片，把纸片揉的一点一点变小，一点一点减少与空气的接触面积，结果纸片的下落速度越来越接近橡皮，说明空气阻力影响物体下落的快慢。

第二种：一大一小俩纸片竖直放置从同一高度自由下落，结果几乎同时落地，说明重的物体下落快是错误的；然后大纸片水平放置，小纸片竖直放置，再从同一高度自由下落，结果大纸片下落明显比小纸片慢，说明空气阻力影响物体下落的快慢。

第三种：一块橡皮和一张纸片 ，纸片水平放置，与橡皮从同一高度自由下落，结果纸片落得明显比橡皮慢；不改变纸片大小，改为竖直放置，或揉成一团，则纸片下落速度接近橡皮，说明空气阻力影响物体下落的快慢。

以上三种方法都能证明空气阻力影响物体下落的快慢这一结论，同样的实验，学生采用了不同的方法，而且都很成功，所用的实验器材都很简单，这说明学生都很有想象力，只要我们给他们提供舞台，他们会给我们意想不到的惊喜。

（五）、给定一种实验器材，让学生想象该实验器材都可以用于那些实验或改进那些实验。

以气垫导轨为例，它可以用于牛顿第二定律、动能定理、机械能守恒等实验。在牛顿第二定律、动能定理两个实验里，第一步要做得就是要抬高木板，平衡摩擦力，而这是一个不好把握的尺度。如果将传统的木板改为气垫导轨，这一问题就解决了。降低了实验操作的难度，减少了人为误差。机械能守恒实验课本上用的是自由落体运动来验证的，但我们知道机械能守恒的条件是只有重力做功，不仅仅局限于自由落体运动。可以用气垫导轨做成一个光滑斜面，物体下滑过程也可以满足机械能守恒。采用这种方法，不仅能让学生知道器材的广泛用途，还可以将实验归类记忆，有利于学生对实验的掌握。

（六）、增加一些课外的趣味小实验。

老师可以从课外读物获得一些与生活联系密切，或者一些比较有趣的、简易操作的实验提供给学生，让学生课下自己完成，并能阐明实验现象及实验原理。学生也可自己查阅资料，现在网络这么发达，应该让学生在这一块领域充分利用。老师可以作为课下作业，布置一些小实验，不会很难完成，目的只是增加学生实验的乐趣，这对于培养实验的兴趣及培养学生的动手能力都有极大的帮助。

实验能力是素质教育的关键，我们应让学生由“学习型”向“创造性”转变。快乐的、主动的思考；勇敢的、愉快的动手，让他们觉得自己有创造能力，他们也可以为物理的发展作出一份贡献。