一节高中物理实验课引发的思考

(烟台市电化教育馆山东 烟台264003)

“班班通”现场观摩活动中，听了高中物理选修3-1第二章《电阻定律》一节课堂教学，教师课堂教学的两个环节令人深思.

环节一，教师利用剪辑、组合图片模拟实验，让学生感受、体验导体电阻与其横截面积有关.教师首先介绍实验条件：两只灯泡灯丝材料和长度相同、截面积不同、串联.现象如图1：灯丝越粗的灯泡越亮.教师引导学生分析总结得出结论：导体电阻阻值与其横截面积有关.怎样的关系?没有继续分析.

从理论上分析，灯丝截面积大的，电阻小，串联电路通过灯泡的电流相等，电阻小的灯泡消耗的功率小，灯泡亮度暗，与图片现象完全相反.模拟实验的结果说明模拟实验缺乏真实性，因为实验条件和实验结果是老师设置的，也说明教师对模拟实验既不重视也不做认真地分析研究，只想显示灯丝粗细不同，亮度不同，说明电阻阻值与材料的粗细有关，而没有认真研究究竟哪一只灯泡应该更亮.教师对待多媒体模拟实验的态度会对学生产生什么样的影响，我们可想而知.如果课堂上教师把这一环节设计为演示实验，让学生通过观察实验现象去发现问题，这样的低级错误是会避免的.因此，教师在教学过程中不能为了简单，而随意地用多媒体模拟来代替实物实验.即使条件不足无法实验，也必须模拟的具备科学的合理性，而不是给学生造成隐含的错觉.

物理实验是物理理论赖以产生和发展的基础,是物理理论运用于生产实践的桥梁和中介,所以物理实验是教学过程中不可替代的.利用实验仪器进行课堂教学是最基本的手段，也是最重要、最有效的教学方法.课堂教学中物理实验在有条件的前提下一定要做,让学生观察体验,获取第一手资料,不仅可以培养学生科学探究的意识，还可以帮助学生掌握科学研究的方法.利用信息技术模拟实验尽管可以带给学生更加强烈的视听刺激，更为细腻的物理过程，更加直观的结果分析，但它不具有实物实验带给人真实空间感、实验可信度，以及在实验过程中师生的情感交流.如果简单地把实验搬到屏幕上，就违背了认知规律，只有恰当地结合两者，将多媒体作为物理过程的再现，结果的分析，规律的总结等辅助教学手段，才能起到相辅相成、互补不足的作用.只有那些因实验条件限制，例如瞬间发生的、危险的、微观的无法看到的等实验，才可以采用播放视频或多媒体模拟的方法.

环节二，教师在组织学生分组实验――探究导体电阻与导体长度和横截面积关系的教学过程中，先是采用一问一答的形式分析选择实验方法(控制变量法)和测电阻的方法(安培表外接、滑动变阻器限流接法)，而后在电子白板上演示实物连线，并呈现如下实验表格(表1)，最后布置学生分组进行实验操作，测量数据，分析得结论.看似教学环节自然流畅，但学生究竟收获了多少？新教材注重发散性思维和创新，提供多种实验方案，是新教材从必修开始就做的努力.本节课以探究决定电阻的因素为载体，提供了实验探究和理论探究两种方案，体现了实验探究和逻辑思维都是重要的科学研究方法.两者结合，可以让学生体验实验的魅力和逻辑的力量，并认识到科学探究并不局限于做实验.本节教材的教学目标既要研究电阻与其影响因素的定量关系，更重要的是突出探究过程.教学过程中要让学生有充分体验探究过程的时间，掌握必要的知识和方法，并对两种探究方案加以选择、整合和优化.而教师对教材的处理，忽视了新教材的变化，继续沿用旧版本、旧思路进行教学，没有实现实验教学改革的突破.

表1次数12次数12截面积S2S长度L2L电阻电阻目前高中物理实验教学过程中，许多教师教学理念陈旧，教学意识落后，教学行为缺乏创新，仍习惯于把一切都讲明白，扫清学生实验操作过程的所有障碍，学生按要求进行实验，短时间内就可完成，学生实际上成了实验操作员.一堂实验课，到底要达到什么样的教学目标，例如：学生对实验原理的理解要达到什么程度，通过实验要培养学生怎样的研究思想，体验什么样的研究方法等等，教师很少进行思考和研究.任务观点较重，甚至不尊重实验规律，两组实验数据是不能说明问题的.教师如此，学生对实验重视程度那自然就更差了.他们很少去思考要从实验中掌握什么，获得什么，提高什么，也很少从实验角度去思考物理问题.相当多的学生在实验操作过程中与理性思维挂不上钩，只是按老师要求完成实验任务，实验做完了，但对整个实验的来龙去脉都理不出线索，其结果是学生对实验目的理解不到位，不能将实验研究与相关的物理知识建立有效的联系，抑制了学生的探究意识和创新精神等在物理实验中的训练和培养，学生运用实验思想研究分析解决问题的能力得不到提高，这样就很难让学生产生发现和创造的激情和灵感了.从这个意义上讲，教师必须改变自己，从思想到行为，都应该从完成实验任务转变到培养学生的实验能力，增强学习物理的兴趣，形成学生的物理学科素养上来.

学生分组实验是学生最重要的实践活动，也是培养学生实验能力的主要途径.其教学目标不仅仅是发展学生的动手能力，更重要的是提高学生对实验原理和实验设计思想的认知水平，培养学生严谨的作风和求实的精神，是让学生在此过程中学习方法和技能.如果我们的实验教学始终只停留于实际操作层面，就不可能发展学生真正的物理思维能力.目前，教师实验教学的“功利性”太强，只为高考而教，高考怎么考我就怎么教.实验课上只追求实验结果，只要学生能通过实验得到物理结论就是成功实验.其实，学生要探究或验证的物理规律都是前人已总结出来的，并不是需要我们通过实验去发现什么，所以通过实验测出数据，总结规律也就不是实验教学的主要目的，重要的是让学生经历实验探究过程，经历科学家的思维过程，了解科学研究的一般程序，通过思考、讨论、操作、观察、归纳、总结等一系列活动，培养发现、思维和动手能力，学会物理思想和方法，发展科学探究能力.著名科学家、诺贝尔物理奖获得者杨振宁说过“很多学生在学习中形成一种印象，以为物理学就是一些演算.演算是物理学的一部分，但不是最重要的部分.物理学最重要的部分是与现象有关的.绝大部分物理学是从现象中来的.现象是物理学的根源.”因此他反复强调：我们研究物理一定要面对最原始的问题，站在问题开始的地方，而不要淹没在文献的海洋里.所谓“面对最原始的问题，站在问题开始的地方”其实际就是要通过实验去研究物理问题，而不是只研究多少科学家经过演绎推理之后形成的那些文献中的东西，只研究那些已存在的东西，学生不能在教师的引导下使用批判性思维方式去进行实验，就埋不下创新的种子，是不会发现新的物理问题的.

物理是一门以实验为基础的学科，教师要充分发挥实验在物理教学中的作用.尽管实验教学要求很高，教学过程会遇到很多困难，但是只要我们带着学生慢慢的走，坚持不懈、脚踏实地地去探索，去除实验教学的“功利化”，还原实验教学的本真，就一定会让学生领略和欣赏物理世界.