謝進(jìn)

（江蘇省石莊高級中學(xué)，江蘇 如皋 226531）

新課程背景下的高中物理實(shí)驗開放性教學(xué)初探

謝進(jìn)

（江蘇省石莊高級中學(xué)，江蘇 如皋 226531）

本文結(jié)合近年來的物理試驗教學(xué)實(shí)踐，結(jié)合課改要求，注重學(xué)生在實(shí)驗中的探究和體驗過程，通過實(shí)驗操作提升學(xué)生的操作技能，培養(yǎng)學(xué)生對未知問題的探究能力和思考方式，這種新的教學(xué)方式取得了良好的效果。

試驗；創(chuàng)新；培養(yǎng)

物理是一門以實(shí)驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，是實(shí)踐與理論相結(jié)合的學(xué)科，物理教學(xué)離不開實(shí)驗。隨著教學(xué)改革的不斷深化，現(xiàn)行高考不僅要求學(xué)生必須具備一定的實(shí)驗基礎(chǔ)知識還要求具備實(shí)驗操作和創(chuàng)新能力，這就要求物理實(shí)驗教學(xué)，不能再拘泥于照本宣科的傳統(tǒng)模式，更何況通過物理實(shí)驗還能夠提高學(xué)生對物理的學(xué)習(xí)興趣和注意力，培養(yǎng)科學(xué)的思維方式。這也要求我們教者解放思想、拓寬思維。筆者在近三年的實(shí)驗教學(xué)實(shí)踐中大膽創(chuàng)新，并取得了良好效果，下面就從幾個方面談?wù)劚救说倪@些做法，以期拋磚引玉。

一、實(shí)驗設(shè)計遵循原則，而不拘泥于形式

以往的做法是：高考要考什么，教師就教什么，學(xué)生也就跟著學(xué)什么，高考儼然成為高中教學(xué)的指揮棒。但是物理新課程對中學(xué)物理實(shí)驗教學(xué)有了明確的定位，中學(xué)生做實(shí)驗的目的不純粹為了“鞏固物理概念和規(guī)律，練習(xí)實(shí)驗操作方法”，而是為了“經(jīng)歷探究過程，體會科學(xué)方法，樹立實(shí)事求是價值觀”，同時也是為了使學(xué)生“更加熱愛科學(xué)，體驗科學(xué)工作的樂趣”?，F(xiàn)行的高考模式已變得靈活多樣，因此這就要求我們教師在實(shí)驗教學(xué)時順應(yīng)課改要求，注重實(shí)驗中的探究和體驗過程。如在人教版第一冊第四章第二節(jié)實(shí)驗：探究加速度與力和質(zhì)量間關(guān)系中，教材本身也提供了兩種備選案例：一種用于定性分析，另一種用于定量研究。對于參考案例一，我們在實(shí)驗實(shí)際操作中發(fā)現(xiàn)效果并不理想，產(chǎn)生了較大的偏差，未能得到“理想中的比例關(guān)系”，經(jīng)過同學(xué)們的一番討論分析，歸納出了其中的主要原因如下：①小車與木板表面有摩擦；②小車所拖線及滑輪有摩擦；③松開鐵夾時（代替原實(shí)驗中的按下黑板擦），兩小車并未能立即停下，而是逐漸減速直至停下。如何解決這些問題呢？同學(xué)們又是經(jīng)過了一番激烈的討論，得出了相對一致的方案羅列如下：①參考案例采用平衡摩擦的方法解決小車與木板間的摩擦。②采用氣墊導(dǎo)軌和數(shù)字計時器。方法很好，但儀器為準(zhǔn)備，而且時間有限，暫不采納。但提供了輔助器材——數(shù)碼相機(jī)（拿出來展示予以暗示）。果然有同學(xué)提出了新方案。③鐵夾按細(xì)線只是為了讓小車不掉出木板和碰撞定滑輪。而數(shù)據(jù)通過數(shù)碼相機(jī)的連拍功能取得，相當(dāng)于頻閃照相。再在小車上按上指針，在指針經(jīng)過位置固定上與木板平行的標(biāo)尺，拍照時可連同標(biāo)尺一并拍下。此方案一出同學(xué)們都覺得不錯，接下來就是付諸實(shí)施。安裝儀器，相機(jī)采用三腳架固定。相機(jī)連拍是每秒10張。當(dāng)將“頻閃照片”在屏幕上放大讀數(shù)后，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)跟“理想”值十分貼近，這時教室里爆發(fā)出一陣歡呼，同學(xué)們一個個都充滿著成就感。

二、實(shí)驗操作注重體驗和操作技能的培養(yǎng)

新課程標(biāo)準(zhǔn)的理念是“從生活走向物理，從物理走向社會?！蔽覀冊谝酝膶?shí)驗教學(xué)中感觸頗深的是對于游標(biāo)卡尺、螺旋測微器、多用點(diǎn)表的使用、讀數(shù)的問題，這些是同學(xué)們最頭疼的問題，特別是長度測量的讀數(shù)，模型拿到教室里展示、再采用視頻動畫模擬、課堂上也發(fā)給同學(xué)們每組一個自己讀數(shù)體會，可是還有不少學(xué)生感覺一頭霧水。通過對儀器的拆解消除了學(xué)生對這些儀器的神秘感，加深了對這些儀器原理的理解，還能從“把玩”的過程中發(fā)現(xiàn)不少課本上沒有的心得。如：①無法回零的游標(biāo)卡尺、螺旋測微器可采取二次讀數(shù)求差的方法得到準(zhǔn)確值。②20分度、50分度游標(biāo)卡尺快速讀數(shù)的技巧。③多用電表使用舊電池對測電阻帶來的偏差情況。④多用電表使用和讀數(shù)的注意點(diǎn)，以及不當(dāng)使用可能會帶來的影響。⑤多用電表電阻檔無法歸零的應(yīng)對策略。通過將這些使用心得由每組小組長統(tǒng)計匯總交由課代表，然后由課代表將這些使用技巧心得歸類梳理成條目并張貼到教室公告欄，來供大家共享。

三、通過實(shí)驗培養(yǎng)對未知問題的探究能力

經(jīng)過半個月的摸索，大部分學(xué)生對這三種儀器的使用已經(jīng)相當(dāng)?shù)膵故臁？墒菃栴}也隨之而來，借到班上的儀器損壞嚴(yán)重（主要是多用電表）。于是我們接下來利用班上動手能力較強(qiáng)的同學(xué)利用周末時間幫忙修復(fù)損壞的儀器。這之前我們也做足了準(zhǔn)備工作，為他們準(zhǔn)備好了可能會需要置換的整流二極管、凋零電阻、電容、表筆。在動手前先做了“崗前培訓(xùn)”，將可能出現(xiàn)的故障進(jìn)行了分類：一類是機(jī)械故障，如表針卡殼、表針彎曲、換擋開關(guān)接觸不良等；另一類是電路故障，如保險絲斷、整流二極管燒壞、保護(hù)電阻壞等，并針對每一種可能出現(xiàn)的故障檢測修復(fù)措施，這樣讓他們在動手時做到心中有數(shù)。經(jīng)過學(xué)生的一陣忙碌，除個別多用電表因“疑難雜癥”難以修復(fù)外，其余的都又“煥然一新”了。

四、數(shù)據(jù)處理誤差分析，思路開闊方式多樣

實(shí)驗題在每年高考中總是得分率較低的試題，特別是實(shí)驗的誤差分析，這就要求我們在平時要將實(shí)驗原理講通、講透。如在測定電源電動勢和內(nèi)電阻實(shí)驗中兩種測量誤差的分析可以從這樣幾方面考慮：本實(shí)驗的數(shù)據(jù)處理最常用的分析方法是圖像法，我們可在原U-I圖像上（如圖1），畫出測量的線與真實(shí)的圖線進(jìn)行對比，通過圖像我們不難看出接a時，圖線關(guān)系如圖2所示，由圖可知：E測=E真，r測＞r真；開關(guān)接b時，圖線關(guān)系如圖3所示，由圖可知：E測＜E真，r測＜r真。

圖1

圖2

圖3

此外，我們還可從內(nèi)外接法這個角度來考慮（這種電路教師在教學(xué)中稱為內(nèi)外接的說法不一，筆者在此將電源視為待測電阻（要測內(nèi)電阻）。則接a時電路為內(nèi)接法，由于未考慮電流表的影響，實(shí)際測的是RA與內(nèi)阻串聯(lián)總電阻。r測=r+RAφr，由此式可知r越大偏差越?。坏诙N電路（外接法如圖中接b）由于未考慮電壓表的影響實(shí)際測的是r與RV并聯(lián)，總電阻即由此式可知r越小偏差越小。這樣思考正好符合前面伏安法測電阻“內(nèi)大大，外小小”的規(guī)律，既便于學(xué)生理解，又方便了學(xué)生記憶。

近年的高考越來越注重學(xué)生能力的考查，考試說明就提出了五種能力的考查，其中最后的一條就是有關(guān)實(shí)驗與探究能力的考查，其實(shí)這也是能力要求最高的考查。往往實(shí)驗題成為不少考生失分的重災(zāi)區(qū)，這也源于在平時的教學(xué)中滲透不夠，城市的學(xué)生相對動手能力較弱，而農(nóng)村硬件設(shè)施跟不上，動手機(jī)會又少。但是若我們能夠善于利用身邊的物品，巧妙構(gòu)思，將生活實(shí)驗引入課堂，多實(shí)驗、常實(shí)驗，通過“開放性實(shí)驗”教學(xué)，使學(xué)生獲得了親自參與研究探索的體驗，培養(yǎng)了學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題的能力，也有利于培養(yǎng)學(xué)生在學(xué)習(xí)前人經(jīng)驗的同時，勇于突破和創(chuàng)新的意識和能力。

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1674-9324（2014）29-0253-02