2021-4-10 | 物理实验论文
1、以提出问题为核心的预习阶段课题设计
预习是实验教学的首要环节，不仅可以锻炼学生的自学能力，而且培养了学生的探究能力和创新能力，而传统上很多学生不重视预习，仅仅是抄书来应付，学习效果较差。为改变这种局面，我们在预习阶段给学生布置了与实验相关的大量问题，对学生强调实验课就是要解决各种问题，而不仅仅是验证，并且为了完成课题事先就要去查找资料，论证其立项意义、完成手段及步骤，让学生通过查资料来回答。如在光电效应这个实验中，学生课前首先要去查找什么是光电效应，有何重要意义，要观察这种现象实际是要去观察哪个物理量，有哪些测量方法，那么需要哪些仪器，如何连接才能完成。在拉伸法测定钢丝的弹性模量这个实验中，课前预习要查找什么是弹性模量，测量方法有哪些，如何测量微小的形变，作出光路图，给出放大倍数是多少，该倍数与哪些物理量有关等。为了激发学生的兴趣，还要求学生查找生活中与该实验有关的内容，如哪些器件使用了光电效应及它们的大概原理，学生就会去解释太阳能电池、数码相机、上网聊天的视频头的一些内容，在透镜焦距实验中要求学生去解释如何矫正近视，激光手术的原理是什么等。这样就可以让学生带着目的去预习，特别是到学期后期学生熟悉这种模式后，让学生自己设计预习思考题，自己主动发现问题，提出问题，进而分析并思考如何解决，从而避免学生被动地等待问题，发挥能动性去查找各种资料，设计实验，而不仅仅限于课本，为正式的授课打下一个很好的基础，这样就可以避免学生预习中只管去无目的的抄书而不去思考，真正发挥了预习的作用。
2、以分析解决问题为中心的动手操作过程中的启发式训练
课堂操作是实验中一个重要环节，我们主要通过两个步骤对学生进行了引导。
2．1注重讲解过程中对学生的引导
实验课上学生动手操作前教师有一小段的讲授时间，讲解原理、仪器的使用注意事项等，这个过程要精练简洁，不能平铺直叙地讲解，我们采取讲解与提问相结合的形式，加强与学生互动，引导启发学生去不断思考。以静态拉伸法测量钢丝的弹性模量为例，讲解时强调该类实验都是去测量一个参数，做这种实验都是去寻找一个定律，给出一个公式，公式中含有这个待测量，将其他值测出来，这个待测量自然就可以求出来，如测量物质密度，粘滞系数的测定等，将这些实验进行相互联系让学生有总体了解，然后提问学生这个实验使用的哪个原理，那么就是胡克定律，将拉力F、钢丝的横截面积S、钢丝的长度L以及钢丝的形变△L测出，弹性模量就可以求出来，随后启发提问学生以上各量怎么测量，使用哪些仪器，将仪器的介绍与实验有机结合起来，然后着重提问学生钢丝形变怎么测出来，用的什么方法，将放大法和光杠杆、标尺望远镜以及放大倍数讲解给同学，最后将整个实验要测量的物理量进行总结，整个讲解过程紧紧抓住学生的思维，不断去启发他，让他最后有种恍然大悟的感觉，通过这个过程，学生做实验的时候头脑就是清醒的，他就有了主动性，会去思考，而不是教师平铺直叙的讲解，如果抓不住学生的思维，他就并没有去领悟核心内容，做完实验可能还是不清楚。所以课堂引导的目的还是学生最终会独立地去完成实验。
2．2加强学生动手操作过程中的启发引导
在学生的动手操作过程中，我们注意引导学生去分析问题，如观察光电效应现象。当学生按照电路图将光电管正负极分别接微安表正负极时，会发现微安表指针反偏，这个时候教师没有直接给出解释，而是启发学生去分析问题，为什么按照电路图接好了，指针却反偏了，如何去着手，引导学生看问题看本质。既然指针反向偏转，说明电流从微安表的负极流进去，正极流出导致的，那么为什么电流这样流，引导学生去分析光电管的电子发射过程。然后再让学生将正负极导线换位连接，就可以发现指针正偏了，这个时候接着提问学生，为什么指针虽然正向偏转了，就是把光源靠的光电管很近，偏转角度还这么微小，这样就可以深入分析光电子的发射。那么现象分析了，如何才能增大光电流，通过什么方式可以把其他电子拉过来形成电流，将问题抛给学生，让他们紧跟着教师的思维去思考，既然要把电子拉过来，电子就要受力，这个力怎么提供，磁场力可以，电场力也可以，那么加电场就可以解决该问题，这样就可以引入光电管的伏安特性这个实验内容，如何连接电路学生就会很清楚。对学生操作过程中出现的问题，我们并不直接指出来，而是让学生去分析为什么这样不行，该怎么解决它，也是采取提问的方式。比如在三线悬摆实验中，上下盘的调平顺序，有些同学先调下盘水平，这时候教师可以让学生先自己画示意图分析，如果上盘不平，下盘先调平，此时三根悬线不等长，等把上盘调平了，下盘又不平了，启发他去独立思考。这个实验要求下盘摆角不超过10度，那么如何满足，为什么要测50个周期，能不能测100次，还是将问题抛给学生，每次实验课从开始到结束都有大量的问题交给学生，让他不停的去思考去分析，努力去分析解决问题。
3、以归纳总结为核心的撰写实验报告中启发式培养
在课后的撰写实验报告过程中，加强学生对结果归纳总结及分析讨论，并针对实验相关的内容进一步布置问题。如让学生分析完成课题过程中有没有什么地方需要进一步完善的;又如让学生思考通过设计什么仪器可以精确测量三线摆的摆动周期;为什么光电效应中光电管的伏安特性曲线后面变平缓，如果再增大电压会有什么现象;粘滞系数测定中如果小球没有从中心下落，那么时间是怎么变化的等等。让学生做完实验再去思考，在实验课的中期抽出时间进行总结，让学生进行讨论，对某些测量方法进行回顾分析。
4、结束语
实验课的授课也是一门教学艺术，我们对基础物理实验教学的各个环节进行了设计，大量采取了用问题启发学生去分析思考，去动手解决，将每个实验都作为一项课题去完成，发挥了实验课的特点，也取得了较为满意的结果。
作者：牛海波 王小克 刘会玲 单位：西安交通大学