2021-4-10 | 物理实验论文
第一篇
一、学生在实验过程中存在的问题
(一)观念性问题
做实验的重要意义在于，实验过程能使人养成严谨的科学作风和实事求是的科学精神，学习和掌握科学的研究方法，而这些对学生日后的学习与工作都是潜移默化的影响。还有的学生认为实验就是培养动手操作的能力，实验的结论都是对已有理论的验证，他们很少去思考分析实验的内涵和实验目的。这些学生体会不到实验学习是在培养独立地分析问题和解决问题的能力，是对思维的训练。在实验中，我们观察到学生会遇到一些人为的和仪器本身的问题。这些困难有的时候是仪器本身出现了故障，有的时候属于仪器使用方法不正确，有的属于使用的操作方法不当，影响到了学生继续进行的操作。面对这些问题时，学生烦躁、焦虑的情绪就体现出来了，不能冷静地解决问题，尤其是仪器本身出现问题的时候，就将责任归到了仪器上，缺少继续操作的信心。
他们认为实验只要按照步骤进行，就应该不会遇到困难，思想上接受不了失败。有些学生写的报告，记录上潦草、数据零乱，对所记录的实验条件、实验现象、测量数据等原始资料不重视。以至于在处理数据时，往往对有效数位进行删减或者编造一些数据，有的还随意地修改数据，这些做法都有悖于实事求是的科学精神。还有一些学生认为简单的实验，没有可要思考和研究的问题了。其实，简单的实验中往往会蕴涵着丰富的实验思想，值得学生学习。例如，在“单摆测周期”的实验中，我们发现大多数学生说实验简单，用的工具也简单，而且数50个周期太费时间了。学生们如果能做到认真思考为什么需要数50个周期，就会认识到这个实验不是简单地使用仪器，重复工作的问题了，而是需要上升到用测量误差这样一种物理思想来看待问题，然而很少能有学生体会到蕴涵在实验中的物理学思想。在学习观念这个问题上，教师们普遍感到学生并没有完全明确学习的价值，没有真正领悟到实验学习的意义。
(二)知识性问题
教师们普遍认为，在实验操作的过程中，学生不能有效地运用已有的理论知识，不能灵活地提取已有的关于实验方面的知识，使得动手操作中经常遇到疑难、困惑。这方面主要表现在:对实验涉及到的理论知识理解的含糊，掌握不准确;和实验相关的方法和策略性知识不足;忽视对基本的物理概念、物理规律成立条件及适用范围的学习;迁移已学过的知识的能力不强，将理论知识转换成为可以指导实践操作的知识显得困难。教师们感到学生最困难的是不能结合实际来应用理论知识，实验课上反映出理论归理论，不会利用理论知识对现象做出正确的分析和解释。还有的学生在理论学习中，过于注重对概念、公式和定理的记忆，却往往忽视了对成立条件，适用范围的学习。
我们在课上，看到教师提问学生理论知识时的情景:例如还是在“单摆测周期”的实验中，教师课前提问:要测出单摆的周期应测量哪些物理量?测量时要注意什么?学生们的回答就可以看出学生对基本理论知识的理解情况。有的学生说，我记住了要测量摆线的长度和摆的周期，但具体测量多少组数据不是很清楚;有的学生能将需要测量摆线的长度和摆的周期数目回答出来，但是当老师继续问为什么要测量这些组的时候，学生又不能准确地说出原因;教师又问学生摆线的长度该从哪里计算，学生也不能清晰地回答出来，往往不会考虑把小球的半径计算进去。一个简单的实验，反映出的不再是简单地使用仪器，重复工作的问题了，而是上升到用测量误差和消除测量误差这样一种物理思想来看待问题，然而却很少有学生能体会到蕴涵在实验中的实验思想。从学生的实验行为表现中可看出，一个简单的实验操作同样需要以理论做基础。学生对理论知识的理解程度在实验的学习中占有重要的地位。学生在遇到困难时，相关的理论知识愈多，解决问题的可能性就愈大。
(三)思维能力问题
我们在教学中发现，学生在思维上的问题主要表现在:实验思路不清晰;思路过于局限;不善于运用物理思维的基本方法(如比较、分类、抽象、概括);没有细心地体会实验的思想;思维时常处于无问题的意识;不善于运用联想的方法;缺乏创新意识。在实验中，实验能力强的学生和实验能力弱的学生，一个区别就是能力强的学生注重思路的学习，有思考问题的方法，知道如何去做。实验能力强的学生还能迅速地建立广泛的联想，在已经做过的实验中寻找出与研究问题相关的知识。实验能力弱的学生，对于要做什么，该如何去做，应该得到什么现象，没有清晰的研究问题的思路，不善于运用物理学的思维方法。在实验的课堂上，学生还缺少主动发现问题的意识，学生往往解决的是教师或书本上预先给定的问题。另外，学生只注重寻找与研究的问题相关的现象，对于随机出现的一些异常现象，却视而不见，而这其中往往会有创新性的发现。
(四)自我监控能力问题
自我监控学习是学生对自己学习行为的调节和控制，贯穿于整个学习过程的始终。它主要包括在学习活动开始之前对自己学习活动的计划、安排和准备，在学习活动之中对学习活动的反馈、修正和补救，以及活动之后的反省和总结三个方面。自我监控是影响学生学习质量与效果好坏的重要因素。学生在自我监控方面存在的问题主要表现在:实验前没能意识到自己知识准备的不充分;实验中不能随时审视自己的思维过程，不善于将当前的学习任务与过去的任务相比较;实验后不善于对思维过程进行总结和反思，忽视对实验结果的评价，缺少误差分析的思想。在实验中看到有的学生一进实验室就立即动手操作，寻找现象，而另外一些学生在操作前，不急于动手，而是仔细地看讲义的内容与实际提供的仪器是否有差异，弄清楚需要测量的物理量，再思考实验的过程，之后动手操作。学生不同的行为表现，体现了他们在自我监控能力上的差异。
从课堂实际观察中还清楚地看到，当学生调节不出实验现象时，教师问学生，要想得到这个现象应依据哪些条件，学生很少能够准确回答。有时教师问学生正在进行的操作想要达到什么目的，学生不清楚，表现出盲目地操作，缺少调节活动的目标意识。还有的学生已经把实验现象调节出来了，但是教师问学生现象调好的依据是什么，学生则不能给出全面、正确的分析(而判断的理由一般是依据公式、定律等)。实验中学生过多地把功夫用在仪器的操作上，习惯于用反复尝试错误的方法来解决问题，没能及时地关注自己思维活动的质量，没有考虑自己的思路是否正确。研究中还发现学生测出数据，得出结果后，只是简单地和理论值对照一下，认为相差不多即可，而对于结论说明了什么问题、如何进行修正，不再去主动地思考，更不善于反思实验中的收获与教训。
二、实验教学中学生存在问题的原因分析
针对上述普通物理实验学习中学生出现的问题，主要运用了教育学、心理学的理论知识及其研究成果来进行分析。认为导致学生产生问题的原因，主要有以下几个方面:
(一)学生知识掌握情况的影响
波利亚说:“解题者所做的脑力工作就在于回忆他经验中用得上的东西”。问题能否顺利地解决与掌握知识的总量和经验有关。学生要是不具备与要研究的事物有关的基本知识或知识比较缺乏，会使得他们在对一些现象进行判断、解释时，做出错误的分析，或者忽视对一些重要现象的感知。学生头脑中存储有关实验任务的知识和经验越多时，就为思维活动提供多种解决问题的办法。学生除了要储存一定“量”的知识外，更需要注重对知识“质”的把握，即知识还需要以一定的模式组织起来，存储到长时记忆中。比如学生在面临新的实验任务时感到陌生，之所以会有这种感觉，就是头脑中无可直接利用的模式。而实际上所谓的“新”并不是与原有知识没有联系，只是学生存储的知识过于具体，不具有抽象性，问题的解决往往需要学生灵活地将知识联系在一起，重组成一个与当前问题相对应的新模式。学生在完成一项实验任务后，往往忽视对原理、方法、技巧进行比较性、概括性的归纳总结，总是以得出结果为目的，知识的组织常处于孤立的状态。布鲁纳曾指出:“学生的知识结构越是基本几乎归结为定义，则它对问题的适用性就越广。”实验中学生储存的知识需要具备一定的抽象性、概括性，建立较为抽象的知识模块，以便知识之间的迁移，更好地解决面临的任务。
(二)学生自我监控学习能力的影响
实验能力弱的学生，他们经过大学物理理论知识的学习，具备了与实验相关的知识，在知识准备方面可能同实验能力强的学生没有太大的差异，可是他们在学习策略和学习方法方面的知识比较贫乏。学习时不注重对策略性知识的积累，解决问题时思维模式单一。尤其是在遇到困难的时候，不能及时地调节自己的思维，表现出对自己学习行为的控制和调节水平较低。这说明，在同样具备一定基础知识的前提下，学生学习的自我监控水平已成为影响其实验水平的重要因素。已有的定量研究表明:自我监控能力直接影响到学生的实验成绩，它在学生学习中占有重要的地位。比如准备性，就是影响实验成功的重要因素。学生如果忽视对学习的计划和准备，实验中会遇到许多困难，尤其是当实验任务新颖而且复杂的时候，常常需要学生对其学习过程进行较多的自我监控才能顺利完成。学生作为学习的主体在对实验任务进行调节和控制的同时，为了保证活动的顺利进行，还需要积极地对自己的情绪、动机、意志进行有意识地自我激励、自我调整。学生需要有意识地鼓励自己克服困难、克服焦虑、克服急躁的情绪完成学习任务。
(三)实验教师自身因素的影响
普通物理实验的内容多为基础性的实验，教材在编写时就过于强调基础，大部分实验都会把方法、仪器、实验步骤写得清楚明了，实验课上教师还要详细地讲一遍，学生一般是按步骤去做，只是完成任务。这种步骤现成、方案唯一、结论已知的教学，学生没有体会到探索的乐趣，感到枯燥乏味。教师的教学没有让学生产生对实验的兴趣，没能激发好学生的学习动机，没有让学生体会到将理论和实验联系起来的过程，学会们自然不会认识到他们进行的认知活动的意义和价值。学生只有保持了对学习的兴趣和正确的观念，具备对实验持有一种平和的心态，才能使认知活动深水平的进行下去，持久地在实验活动中表现出较高的学习自觉性与主动精神。在实际的教学过程中，教师如果在指导中没能精心地设计出让学生思考和探究的问题，没能启发学生对自己的学习进程进行监视、评价和反思，同样会使得学生缺乏问题意识，过多地进行机械性地操作。尤其是学生遇到困难的时候，教师如果仅仅依靠自己熟练的技能去帮助学生顺利地解决问题，而不是让学生充分地暴露思考的过程，不去听取学生的分析思路，教师的这种做法不利于对学生思维过程的指导和训练。
三、总结
主要从以上方面思考了学生在普通物理实验学习中存在问题和原因分析，研究不免具有一定的局限性，希望我们的探讨能为实验教师了解学生，学生深入了解自我，以及实验教学策略的有效实施提供有意的帮助。
作者：顾岱泉 王震 薛猛 单位：辽宁师范大学化学化工学院 辽宁师范大学物理与电子技术学院 辽宁师范大学教务处
第二篇
一、教学内容的充实与更新
教学内容上体现出近代物理实验课程内容的传承性、时代性、拓展性和探究性。在教材建设方面，２００９年我们参与了省属高校《近代物理实验》教材的编写工作。这部教材在实验项目和内容的选择上不仅包括近代物理学一些著名的经典性物理实验，还包括近代物理学发展中的一些新理论和新技术，该教材被纳入普通高等教育“十一五”规划教材，已由科学出版社出版发行。目前这部实验教材在教学中被多所高校采用。我们对开设的实验内容也进行了调整与更新，与以往教学内容相比增加了综合性、设计性实验项目，例如有单光子计数实验，ＣＣＤ特性测量实验等，实验室可以根据授课对象和学时选择恰当的实验项目。
二、教学模式的改变
在传统的实验教学中，所有学生均做相同的实验项目，实验项目的学时是一定的，因此课程内容受到一定限制。例如，有的学生对实验室可以开设的某些实验内容或项目感兴趣，但实验室却恰好未对这个年级的学生开设这个实验，学生就会感到有些失望，这势必会影响学生学习的积极性和主动性。为此，我们改变了这种单一化的教学模式，采用必做实验与选做实验相结合的多元化教学模式。这样既能按照课程学时完成教学计划，又能满足学生对实验内容选择的要求。根据近代物理实验课程的特点，把实验项目分为类：一类为基础性实验项目，另一类为综合性、设计性实验项目。
相应的，实验教学也分为两个阶段：必做实验项目阶段和选做实验项目阶段。必做实验项目阶段为第一阶段，是所有的学生完成统一必做的实验项目；选做实验项目阶段为第二阶段，是侧重于综合性、设计性实验项目，学生可根据自己的兴趣特点来自主选择部分实验内容和项目。我们在２００９级物理学本科班进行了教学实践，同学们对这种教学模式反映良好。由于实验项目和内容有了一定选择性，学生就可根据自己的情况来确定要选做的实验项目，有的同学还结合自己考研的方向来选择，做到“有的放矢”的选择自己的实验项目。这种教学模式的改革增加了开设的实验项目数，对教师来说工作量大了，但学生在实验课上的兴致很高，有的学生在完成自己选做的实验后，仍停留在实验室与其他同学一起探究其他实验。这样不仅调动了学生学习的积极性和主动性，还增强了学生的求知欲，扩大了学生的知识面，促进了学生创新能力的培养。
三、教学方法的改进
本着以学生为主体、教师为主导的实验教学理念。在教学中，将教师讲解式、灌输式的教学方法转变为启发式、师生互动式、讨论式的教学方法。要求教师对学生不但要“授之于鱼”，更要“授之于渔”；采取学生间“一帮一”的灵活多样的教学方式。在教学过程中，教师为主导体现在教师采用启发式的方式提出问题，引导着学生去思考，去探索，去实践。学生在实验中的主体性，则是学生由“被动学习”转变为“主动探究”，真真切切的去体验、去思考、去探索、去实践的过程，从而达到领悟其物理思想和规律，掌握其物理研究方法的目的；在实验教学中还注重引导学生从验证实验向探究实验的思维方式过渡，从“重结果”转变为更要“重过程”、“重分析”，从实验过程中的现象观察、分析判断、综合归纳、误差分析等各个环节中来培养学生科学思维，实践能力和独立工作的能力。许多学生表示这样做实验感到很有收获，有的同学有了成就感的喜悦之情溢于言表。
四、实验考试的改革
实行多元化实验考试方法。为了更全面的考察学生对实验的掌握情况，实验考试由原来的平时考核（占５０％）和期末笔试（占５０％）两个方面，改变为由平时考核（占３０％），期末笔试（占３０％）和期末实验操作考试（占４０％）三个方面组成。由于近代物理实验难度大、时间长，很难象普通物理实验那样在短时间内完成某个实验内容，所以原来的考试中一直未考查过实验操作。然而实验操作是反映学生对实验掌握情况的重要环节，所以，根据课程的具体情况，增加的这项实验操作考试包括“操作考试”和“口试”两部分，各占总成绩的２０％。“操作考试”选取实验的部分内容进行考查，以保证学生能在有限的时间内完成操作，“口试”则让学生讲述所做实验的细节以及回答老师的提问。我们在２００９级学生中增加了这种“操作考试”加“口试”的考试。通过实践，这不仅考查了学生的实际操作能力，还锻炼了学生的口头组织与表达能力。
五、结论
针对近代物理实验传统教学中存在的问题，对近代物理实验教学的教学内容、教学模式、教学方法和考核方式等进行了改革的探索和实践。通过教学改革，充实了实验教学内容，丰富和活跃了学生的物理思想，扩大了学生的知识面，调动了学生学习的积极性和主动性。选做实验的开设不仅发挥了学生的个性特长和兴趣，给学生提供一个探索的空间和挖掘其自身潜能的实践平台，同时还提高了实验仪器设备的利用率，使现有的教育资源发挥出更好的教学效果，提高了教学质量。
作者：李丽华 张洪方 孙桂芳 史强 张栋 杨冰 单位：聊城大学 山东省光通信科学与技术重点实验室
第三篇
一、加强实验与课本知识教学衔接性的具体方法
高中物理实验只有同课本知识紧密衔接起来，才能提高高中物理教学的效果。
１）精心准备实验过程，完善实验的演示技巧和效果尽管物理课本上的一些实验只做一次，但是物理教师可以将实验分成多次做或注意一些实验细节，以此来强化学生的理解和记忆，进而加强学生的学习效果。
例如，在做压缩气体做功，气体热力学能增加的实验，通过打气筒的活塞运动，会发现气筒变热了，教师不要急于告诉学生原因，而将打气筒的出气嘴打开，再按照先前的实验方法指导学生再做一次实验，让学生亲自去体会第二次的实验效果。
通过比较两次实验的不同，压缩气体和普通的气体引起了实验的不同效果。让学生去推理实验效果出现差异的原因，让学生自己探究去理解压缩气体做功气体热力学能会增加的知识。这样的实验方法更能增加学生物理实验的积极性，也能更好地掌握所学的物理知识。
２）采用多元化的实验器材，提高物理实验的趣味性采用多元化的实验器材，可以活跃课堂气氛，提高学生的学习兴趣。比如，在做关于测量物体间摩擦力的实验时，根据教材的要求，使用的是小球、光滑的木板和毛巾。学生通过这三种实验器材去理解关于摩擦力的物理原理。但是物理教师在实验的过程中可以增加更多的环节，可以建议学生通过自己身边的一些物品，让学生在老师的指导下自己测量这些物品间的摩擦力。类似的像自由落体实验、显示坚硬物体受力发生微小形变和探究平抛运动在水平方向的运动规律等等高中物理教材中的一系列实验都可以采用这样的教学方法。
教材中的实验器材有时候离学生的日常生活有些远，物理教师通过增加多样的实验器材，尤其是学生日常生活中经常使用的和天天接触的物品，虽然实验效果可能没有专业的器材精准，但是能够将高高在上的科学实验和学生们的生活联系起来，这正是提高高中物理实验与物理课本知识衔接的一种很有效的方法。
３）鼓励学生在课外进行物理实验，提高学生的创新能力物理实验能让学生更好地理解书本上的物理知识，学习并不仅限于课堂，所以应该鼓励和引导学生积极地在课外进行各种物理实验。
物理老师可以组织物理兴趣小组，指导学生在课下进行物理实验，鼓励学生进行各种物理小发明和小创造。这些小活动不但可以让学生更加熟悉书本上的物理知识，还能培养学生的动手能力和创新能力，激发学生对物理知识的兴趣，从而为他们以后的物理学习打下基础。
二、结束语
高中物理教师在物理教学中应该改变以往的教学方法，把物理实验落到实处，充分加强物理实验和书本知识的衔接，这样才能符合新课改对物理教学的要求，使物理教学的效果迈上一个新的台阶。
作者：刘鑫 单位：江苏省扬州大学附属中学东部分校
第四篇
一、从认知层面，应注重研究学生的认知过程和规律，有效促成实验教学对学生知识与技能的掌握
1.实验是认知的基础，开展实验教学时应注重研究学生的认知过程和规律，促进物理知识的学习
根据认知规律，人的认识一般从实物、图形到字符系统的渐进过程，即由感性到理性，由具体到抽象．我国初中学生的物理思维基本上还处于从具体运算向形式运算阶段的过渡期，这决定了初中学生的学习必须借助具体事物、现象的支持．所以，实验在帮助学生学习上有两方面作用：一方面可以提供一定的感性材料，作为学生认识的基础和发展思维的前提，有效地帮助学生形成物理概念、掌握物理规律；另一方面，在教学过程中通过实验验证理论和应用理论来指导实验，帮助学生深刻而牢固地掌握物理基础知识．而不同物理知识的学习有不同的认知过程，这决定了开展实验教学要采取不同的教学策略．认知过程主要分为两大类：有的知识与学生的生活经验相一致，如速度、电阻、电压等，学生感知物理现象后，经过简单的科学抽象可以建立，我们称之为同化；有的知识与学生的生活经验不一致，如压强、功、浮力、温度、热量、电流等，学生建构物理知识时存在障碍，需经过认知的调整或转变才可以建立，称之为顺应．针对这两大类情况，前一类的教学策略主要是：通过现象激发学生积极主动性，引导学生在感性认识的基础上，进行探究学习，经过科学抽象学习新知．而后一类则需运用促进概念转变的教学策略：充分了解学生的前概念后，创设与学生原认知相矛盾的情境，引发认知冲突，产生探究愿望，通过实验分析、讨论、抽象等思维活动说明错误原因，引导学生提出新的观点、假设，再通过实验验证假设得出科学结论，获得新知，促进学生认知的调整或转变以达成对物理知识的学习．不同的认知过程决定了实验在学习、理解知识方面的作用不同．
2.教师运用动作技能学习规律开展实验教学，提高学生实验技能与素养
学生实验是学生的科学实践活动，学生实验的过程包含了操作、观察、读数、记录、制表、作图、简单计算等环节，是学生实验技能与实验素养形成的重要途径．实验动作技能的学习与知识的学习是不同的，学生实验的不同阶段对学生的要求也是不同的．例如，学生实验前，教师要求学生掌握物理实验的基础知识，明确实验目的和具体要求，弄懂实验原理，搞清实验的方法和步骤．实验时，让学生设计实验装置，并掌握装配和操作仪器的技能以及基本的实验素养———合理地选择仪器，了解所用仪器、器材的构造原理、规则和性能，遵守操作规程，掌握实验操作技能；认真观察实验过程中有关的现象，进行正确的量度，仔细记录必要的数据，能根据实验要求和实验步骤设计好实验记录表格．实验后对所观察的现象和所得的实验数据进行分析、整理和处理，找出物理量变化的规律或作出合理的结论，对误差作初步的分析，写好简要的实验报告．让学生在每一次的实验操作与体验中，逐步掌握物理实验的基础知识与技能，提高学生的实验技能和实验素养．
二、从过程与方法层面，实验教学要注重学生的经历与感受，实现科学探究过程与科学思想方法的渗透
1.注重学生通过亲身经历培养科学探究能力，促成学生接受物理思想方法的教育
观察和实验在物理思维各发展阶段一直是作为思维的基础，实验教学中教师通过调动学生的观察、概括、抽象、分析、归纳、综合等基本思维手段和认识方法来进行物理思维训练．通过观察和实验，可使学生知道科学家探索和发现物理规律的过程，培养和提高学生的观察能力和逻辑思维能力；通过实验教学中问题的提出与讨论，可以培养思维的独立性；通过实验教学中正确处理局部与整体的关系，可以提高思维的深刻性；通过实验教学引导学生从单向思维向多向思维转变，可以提高思维的灵活性；通过实验教学处理静态思维与动态思维的关系，可以提高思维的广泛性．总之，物理实验是发展各方面思维能力的基础．
新课程对实验的定位发生了变化，在以前的思维认识中，实验都是为概念的提出服务，为规律的生成提供数据支持，多为测量性实验、验证性实验，现在课程体系多为探究性实验，应给学生提供充分的科学探究机会，让学生通过手脑并用的探究活动，体验探究过程的曲折和乐趣，掌握“提出问题———收集资料———提出假设———验证假设———得出结论”的科学研究思维，并渗透物理思想方法的教育．如阿基米德定律的教学，一般都是将精力集中在减少误差，以便将“排开的水的重力等于浮力”这一事实直观地呈现给学生．而阿基米德在探索阿基米德原理时所经历的激动人心的认知的调整以及为寻找突破口苦思冥想的思维过程则被忽略了，而这些恰恰是最能体现科学探究本质的过程，也是学生从前面学习已经知道“浸入液体中的物体受到的液体对它的浮力与排开的水的量有关”的认知调整到“物体受到的浮力等于它所排开的液体的重力”认知的关键．
实际教学中可采用如下的环节开展．师：弹簧称读数包括哪几个部分的重力？生：包括铝块、小水桶和小水桶的水．师：如果让铝块浸没入桌面上小水桶里的水中，水面如何变化？弹簧称读数又怎样变化？生：小水桶水面上升，弹簧秤读数变小．师：为什么？生：因为铝块受到水对它向上的浮力．［教师将铝块浸没入水中，并让学生观察弹簧秤示数的变化］师：观察到什么现象？生：弹簧秤示数减少，桌面上的小水桶水面上升．师：弹簧秤示数为什么减少了？生：铝块受到浮力．师：怎样才能使弹簧秤的示数回到原来的读数？［引导学生向水桶加水］师：往小水桶加多少水才能使示数回到原来的读数？生：加的水的重力等于铝块受到的浮力．［教师向小水桶加水，指导学生比较两水桶中液面上升多少．］师：水桶１中加的水与水桶２中上升的水有什么关系？生：水桶１中加的水与水桶２中上升的水一样多．师：铝块受到的浮力与它所排开的水有什么关系？生：铝块受到的浮力等于它所排开的水的重力．师：这也只是猜想，现在大家设计实验来验证猜想．［引导学生进一步拓展到“一切物体浸入液体里时，所受的浮力等于它所排开的液体的重力．］此教学过程，有学生的观察，有学生的思维，有学生的猜想，有学生的实验设计，有学生的实际操作，有体验探究过程的曲折和乐趣，有体验科学研究的一般思维过程．学生在活动中学习，在具体地和自发地参与各种活动中形成自己的假设，并给予相对合理的证实或否定，这让学生体验了科学方法，感受了科学探究的过程，实现了发展科学探究能力，学习科学研究方法，实现通过实验教学培养科学精神的教学功能．
2.在学生具备一定的实验技能和素养的基础上，通过实验培养他们的创新意识和创新能力
物理实验在培养学生的创新能力上有其独特的优势．在经过基础阶段的学习后，学生获得实验的感性知识，有了一定的实验知识和技术的学习能力，可以较快地学会一些新的操作方法和发展实验设计能力．这时在物理实验教学中可以通过让学生对实验现象进行猜想，让学生设计实验方案，让学生改进实验等过程去经历创造性活动，从而培养学生的创新能力和创新精神．如在“伏安法测电阻”实验中，学生对于电压表和电流表的使用已经相当熟练．在学生实验中，根据学生的实际情况，可以将学生分成３大组，第１组提供电压表和电流表，第２组只提供电压表，第３组只提供电流表（其他器材满足实验要求）．有意识地给学生制造问题、创造条件，让学生放开手脚、大胆地去设计实验、寻求方法、探究真知．这有利于学生在实验活动中表现他们的热情和智慧，让他们不仅完成了实验，而且设计了多种方案．实验完毕后，再要求学生针对实验进行交流与讨论、讲述设计思路、比较优劣、寻求改进．学生在此次活动中不仅掌握了知识，提高了实验技能，而且沟通了知识间的联系，培养了创新意识与能力．
三、从情感态度价值观层面，实验教学要注重情境的创设与教学引导，进行积极的情感体验，实现科学精神与科学态度的培养
1.实验能彰显物理学的特色，引发认知冲突，具有激发求知欲与学习兴趣的优势，让学生有积极的情感体验
每个学科都有吸引学生的特质．物理学的吸引力就在于物理学的魅力与神奇，而物理实验能尽显物理学的特色．物理实验有趣、新奇，它们在呈现物理现象的同时也在为学生营造一种身临其境的学习环境，激发学习兴趣，引发学生的认知冲突，促发学生形成很强的学习自觉性和主动性．实验在创设有效的学习环境，激发学生的求知欲和学习兴趣方面有极大的优势．如在“压强”教学中，上课伊始，请一位学生上台，戴上眼罩，平摊双手，掌心朝上．这时教师向其余学生展示两个相同的金属柱体，然后将其中一个柱体直接竖放在学生的一只手掌上，另一个柱体用塑料小托盘托住再放在学生的另一只手掌上．教师问：“你两只手的感觉相同吗？”学生答：“一边重，一边轻．”教师说：“请把你认为重的一边举高．”大家惊奇看到：实验者将没有托盘的一边举了起来，也就将轻的一边举了起来．之后，再让全班学生都来体验，大家的感觉都是相似的．在压强这个问题中，很容易把重力、压力、压强３个量混淆，通过这样的实验，不仅迅速而有效地激发了学生的学习动机，也让学生充分认识到我们感受到的并不是重力，而是所要了解的新的知识，从而引导学生关于压强的学习．
2.教师要善于启发引导，发挥实验促使学生形成科学态度与科学精神的独特优势
在物理教学中要注重培养学生求真求实的科学态度与精神．实验时，要求学生按照一定的程序规范操作，有目的、有计划地观察实验现象，如果某个环节不当或操作失误就会影响实验效果，这有利于培养学生认真的科学态度；实验时，要测定和记录数据，要求学生充分尊重实验事实，不进行人为修改，当实验现象、数据与自己所学理论不相吻合时，不能轻易忽略，不能被蛮横剔除，不能被“误差”遮掩，而是要引导学生认真分析，寻找原因，大胆质疑，能培养学生一丝不苟的求实态度，促使学生科学态度和科学精神的形成．如在“探究凸透镜成像规律”教学时，学生进行了实验，教师随机选择学生实验数据输入电脑，通过电脑操作将物距由大到小排列。生１：数据存在矛盾，您之前说了，我们实验用的凸透镜焦距都是一样的，焦距相等，物距相等，像距不可能不等．师：那我们要判断哪组数据同学们更认可，该怎么办？生：实验．师：你们快速将这２组（３、４两组），这３组（４、５、６三组）数据再重做一次，看看哪组数据是我们更认可的数据？（学生实验）师：先看３、４两组，哪组数据更让我们认可？生：２５ｃｍ，１６ｃｍ．师：那４、５、６三组，哪组数据更让我们认可？生：２３ｃｍ，１７ｃｍ．师：我们把不认可的数据擦除．师：谁能说一下为什么出现这样的现象呢？生２：因为实验总是有误差的，我们的度量工具不可能百分之百的精确．师：还有其他可能吗？生３：人眼有误差．像什么时候清楚什么时候不清楚，各个人可能都是有区别的．
此教学过程中，在评价交流实验数据时，教师不刻意筛选，让学生的实验数据得到了自由真实的展示，这是教师对学生、对数据的尊重．当学生实验数据明显出现偏差时，教师引导学生自己发现问题，再让学生带着明确的目的重做一遍，是方法的指引，再次教师引导学生反思实验数据出现偏差的原因，学生因为目标明确进行再实验，在实验中他们在操作，也在思考，实验数据出现偏差的原因自然能找到，这样的教学不仅具有科学的客观真实性，提升了学生思考和实验操作能力，更是培养了学生求真求实的科学态度．现实学习与生活中，还有许多与生活密切联系、学生感兴趣的、有意义的问题，在这些问题的引导下开展科学探究，让学生亲身参与各种科学探究实验有助于他们逐步理解科学的力量和局限性，理解科学是一个不断提出问题、收集与整理证据的过程，这也是一个体验与价值观形成的过程．
四、总结
综上所述，实验的教学功能是以上各方面的整合，并渗透于教学过程中．教师应重新认识和挖掘中学物理实验的教学功能，并且在物理课程标准的指导下，科学地设计与课程的三维目标和科学探究内容有机结合的中学物理实验教学，从而使我们的实验教学能够更好地体现和贯彻标准的精神，让它真正成为促进学生理解的活动，并切实提高学生科学素养．
作者：叶庆 单位：建瓯市教师进修学校
第五篇
一、实验教学内容的创新
在传统的物理实验中，学生往往容易过分依赖老师，不论是仪器的准备还是实验内容的安排、实验的操作步骤等，都由教师先示范，再指导学生操作，这样不仅忽略了学生作为教学的主体作用，还使学生在精神以及行为上产生懒惰心理，不利于培养学生的综合能力。这样单一的实验教学模式在很大程度上抑制了学生的积极性与主观能动性。究其原因，主要是教材内容的设计的可操作性较差。因此，想要改善以上情况首先就要更新教材的内容。
例如，原先的教材对于电表改装与校准，这一实验项目给出了详细的实验目的、实验原理以及实验步骤等等。如今，我们将该实验项目改为设计性实验。实验目的：探寻扩大电表量程的原理，掌握改装的方法。实验要求：将表头（微安表）改装成多量程电流表和电压表。仪器及用具：表头、标准电流表、标准电压表、电阻箱、划线变阻器、直流稳压电源、导线等等。另外，还可以加入一些提示和思考题，对学生进行适当引导。像这样，只给出目的、要求以及相关提示，让学生自己查找资料、设计实验方案，这不仅能让学生在实验中对实验步骤进行总结，对于实验结果进行比较，还可以为学生提供更大的思考与操作空间，大大提高了学生的实验能力和创新能力。
二、实验教学方法改革实施
提高学生的综合能力，培养学生的创新意识，光是更新教学内容远远不够。在教学方法上，我们同样需要创新。首先，我们要实施开放性实验。所谓开放性实验主要是指学生们根据自身情况对实验项目进行选择，随后教师对学生的预习重点进行指导，推荐相关的实验内容，为学生提供相关资料，这样有利于学生全面、立体地了解所学知识，开发学生的多向思维，锻炼学生的动手能力，同时还可以提高学习效率、增强学生对物理学习的兴趣，使学习方法更加科学。其次，对于不同层次的实验，教师应当采取不同的教学方法。
例如，在第一层次的预备性实验中，通常涉及的内容较浅，因此，教师一般可采用启发式教学方法。如回路接线法实验，这里只要启发学生的学习途径，重点说明划线变阻器的作用，对相关知识进行说明，告诉学生这些知识在生活中十分常见，让学生在生活中学会应用这些知识，学生就会按照学习要求去阅读相关材料，与此同时学生也会与教师进行频繁的互动，充分满足学生的好奇心，从而达到实验目的。在第二层的实验中，教师应当采用启发讨论式教学方法，不仅仅是教师单方面的授课，而是教师讲述完毕后由学生进行操作。在操作的过程中，学生一旦发现问题可以及时与老师进行互动交流，一同探讨解决问题的办法。这样教师能够在第一时间了解学生对知识掌握的情况，其指导也更具有针对性，而学生也获得亲自实践的机会。在第三层实验中，一般采用讨论式的教学法。在实验中，老师与学生可以进行讨论，学生与学生之间也可以进行讨论。这样能够提高学生的创新能力，使实验更加具有严谨性。
三、实验考核的改革
为了对传统的评分方式进行简化，我们将每个项目100分改成每个项目10分。这里主要包括学生在预习中提问1分，实际操作4分，撰写实验报告5分。最终的考核成绩我们以（10—9.0分）为优秀、（8.9—8.0分）为良好、（7.9—7.0分）为中等、（6.9—6.0分）为及格。6.0分以下则为不及格处理。与此同时，对于预习、实验操作和实验报告的成绩比例由之前的2:5:3改为1:4:5，这样就使得实验考核的机制更加完善，让原先实验后不进行实验处理也能及格的现象变成必须实验后进行实验处理才能及格。
四、总结
综上所述，为了提高学生的动手能力、培养学生的综合性能力以及创新能力，在物理实验的教学当中，我们要对教学的体系、教学内容、教学方法以及考核方法进行改革与创新，实现高职物理实验教学的预期目标。
作者：张国兴 单位：西安铁路职业技术学院