第一篇：中學物理演示實驗教學的幾點看法

中學物理演示實驗教學的幾點看法

美國著名的物理學家密立根曾說過:“科學靠兩條腿走路,一是理論,一是實驗,有時一條腿走在前面,有時另一條腿走在前面,但只有兩條腿才能前進。”可見理論基礎,與實驗在物理的學習中具有同樣的重要性的,但實驗部分往往是在中學階段的教師最容易忽略的部分。物理科學是一門實驗科學,在義務教育階段應讓學生通過觀察、操作、體驗等方式,經歷科學探究過程,逐步學習物理規律,構建物理概念,學習科學方法,逐步樹立科學的世界觀。

中學物理教學過程是培養學生學習物理興趣,使其逐步具備初步觀察事物、分析問題解決問題能力的關鍵環節。中學階段的學生對概念的理解能力還不是很強,這就使物理教學中的演示實驗成為中學教學的一種重要手段,是學生學習物理知識的一種基本方法和途徑,在教學中起著非常重要的作用。

一.適當改變實驗方法

由于現在的學生思維開闊,以及現在網絡的普及大量的信息都涌入學生們頭腦中,他們有自己的思想,對書本上的知識都有自己獨到的見解,這就要求教師不斷的向學生學習,不斷的擴充自己的知識含量,想出課堂試驗中會發生的各種問題及相應的對策。就拿我們在初中學過的“吞雞蛋的瓶子”這個很普通的實驗來說。通常情況下,教師都是按照教學大綱和教材上的內容按部就班的來完成這個實驗:首先用鑷子夾取一塊酒精棉,然后將酒精棉點燃放入事先準備好的一個恰當的圓口瓶中,最后將一個煮熟的雞蛋放在瓶口。實驗的現象馬上就會出現,瓶口將雞蛋一點一點的“吞”了下去。這個實驗的目的在于告訴大家一個關于大氣壓強的原理:當瓶中燃燒的酒精棉消耗氧氣的時候,瓶內的壓強會隨之減小,當瓶外的大氣壓高于瓶內的大氣壓時,就能將雞蛋壓倒瓶內。這個演示實驗在教材上用了很多年了,也許有的同學在上這節課之前就已經了解或知道了這個實驗,老師如果做到這里為止,那么學生可能就會感到很無趣,這使得老師很難達到預期的教學效果,也不易將學生的注意力集中在課堂上,接下來的教學任務也會很難完。這就得需要教師多動動腦筋了。教師可以將前面的實驗當成一個鋪墊,而實驗的重點可以放在后面,這是教師可以提出這樣一個問題:“請問,誰能告訴我一個方法,可以將雞蛋取出來,當然前提是不能將我的瓶子打碎,當然也不能將雞蛋弄壞。”這里教師需要注意自己的語言,最好能做到幽默有趣,故作神秘,掉足學生的胃口。將課堂放手給學生自己,將學生們分成若干小組,按班級的人數多少每組人一般為5—8人,在教師的引導下讓學生們用這節課所學到的相關知識來解答問題,最后每組選一名代表來闡述組內的討論結果。教師應肯定學生們的正確想法,而錯誤的想法也應給予肯定,并指出其錯誤的原因。教師在最后將自己的想法接受給大家,在這里可以隨意發揮,在語言上動作上幽默些,將瓶子倒過來,將雞蛋盡量把瓶口密封,然后運足了氣,對瓶口猛的吹氣,迅速的移開,瓶子里的雞蛋會猛地飛出,在做這個實驗時用瓶子越大效果會越明顯。最后教師再試著讓學生們用所學的知識來解答這一現象,進行分組討論后由學生們來總結原因。將老試驗用新的方法做出來會受到意想不到的效果,可以激發學生的興趣,讓學生們主動思考,活躍課堂氣氛,由原來被動的聽課變為主動的思考。一個熱烈的課堂氣氛使在課堂中的學生們變得生氣勃勃,產生積極的學習動機,同時在和諧的氣氛中也不知不覺的培養出了學生的能力。

二.培養學生自己動手

隨著傳統的教學方法逐漸順應當今學生的發展水平,新的課程改革在全國各地普遍的實行起來,探究式學習方式成為了現在課堂教學的主要方式。探究學習是學生從問題或任務出發,通過形式多樣的探究活動,以獲得知識和技能、發展能力、培養情感為目的的學習方式,能夠多方面的培養學生的動手、觀察和思維的能力。原來課堂教學中由老師進行的演示實驗,現在,在有條件的情況下要進行學生的分組實驗,讓學生對知識進行探究式學習,由學生得出結論,總結出知識。教師要調動學生學習的興趣,激勵學生主動的去思維、探索和創新。然后針對情景讓學生提出問題,教師適當的整理問題,并揭示教學目標。像初中物理大氣壓強那節課,書上有個叫“吹不出去的乒乓球”的課堂演示實驗。教師總是會按照書上的要求從瓶口處使勁吹氣,讓學生設想產生這種現象的原因。可是,吹乒乓球的方法有很多種,例如如果不用力吹的話,會怎樣呢?如果不是從瓶口吹又是怎樣的呢?這就是我們需要多加思考的地方,要考慮到多方面的內容,在課堂上對學生進行講解。但是,根據課堂要求的不同教師也可以讓學生自制簡易試驗裝置,將廢棄的礦泉水瓶剪掉一半再加上乒乓球,就可以完成簡易的實驗裝置。然后讓學生進行兩到三人為一組的小組實驗,讓學生用所能想出的各種方法的去吹乒乓球。通過一系列的實驗學生會發現,用不同的方法去吹乒乓球,產生的現象各不相同。接著讓學生試著猜想用不同的方法去吹乒乓球所產生各種不同現象的原因。然后教師依據學生提出的問題,激發學生繼續發散思維并大膽猜想,教師適時給予必要的引導,從而確定實驗要探究的問題。這樣不僅可以培養學生的獨立創新能力,還可以培養學生對問題的分析和探究能力。

三.恰當運用先進教學設備

傳統的物理教學中的實驗具有局限性。安全方面:有些實驗可能會使學生發生意外并造成對自身的傷害,又或者由于實驗操作不當對一起實驗人員帶來損害,為此,則會有諸多的實驗要求,而一些難度較大或是需要珍貴儀器的實驗就不會讓學生親自來做。客觀方面。有些實驗會因為需要的時間較長,無法在有限的教學時間內實現從而不在課堂進行演示,像布朗運動等。有些教師也會因為學校缺少實驗所需的設備以至于在教學過程中用“口述”或“筆畫”來代替。實驗的效果方面:有些實驗則由于實驗效果不理想或很難成功等等因素,容易對學生所學習知識的正確性產生誤導作用,增加學生理解知識的難度,像機械波的相關演示實驗。這事就需要使用多媒體設備,將實驗過程直觀的演示給學生。多媒體設備所演示的實驗具有動畫的立體效果、直觀的各種圖形、清凈的相互交融等優勢,能給學生帶來豐富的感官享受,適合中學生的學習情況,更加容易的讓中學生接受。多媒體課件中的圖像、圖表、動畫音響等都能夠激發學生的形象思維,發展學生的空間想象能力,給學生以立體感受,讓學生能夠通過自己的認知沖突更好的理解記憶知識。多媒體課件可以模擬某些試驗中的環境及條件,將現實生活中很難見到的景象呈現在學生面前。它還可以將一些課堂演示效果不明顯的實驗,直觀、清晰的展現出來,讓學生更易理解,以便達到更好的教學效果。

物理學是一門以觀察和實驗為基礎的學科,而物理實驗更是物理課的魅力所在,并在物理教學中占據著不可替代的重要地位。而且,通過實驗,不僅僅提高了學生學習物理的興趣,培養了他們的實踐能力、分析能力,更重要的是可以使他們形成嚴謹的、實事求是的世界觀、規律等重要作用。所以,在中學的教學過程中,應更注重物理實驗的重要性,要以學生為主合理的進行實驗教學,這樣才能培養出更適合當今社會的人才。

第二篇：淺談如何進行中學物理演示實驗教學

淺談如何進行中學物理演示實驗教學

作者： 趙志富(高中物理

內蒙古興安盟烏蘭浩特物理一班)評論數/瀏覽數： 1 / 290 發表日

期： 2009-07-25 10:01:06 淺談如何進行中學物理演示實驗教學

摘要：物理學是一門觀察和實驗為基礎的科學。課堂演示實驗是中學物理實驗教學的重要組成部分，也是中學物理整個教學內容的中心環節。它不僅是建立物理概念、揭示物理規律、理解和掌握物理知識不可缺少的環節，同時還能培養學生的觀察能力、思維能力、探索精神以及良好的思維品質，尤其是變應試為素質教育提高人才科學素養的重要手段。本文主要從中學演示實驗教學為出發點，討論一下如何更好的進行中學物理演示實驗教

學。

關鍵詞：物理教學 實驗教學 驗證性實驗 探索性實驗 多媒體教學

物理實驗是物理工作者在人為控制條件下運用儀器、設備使物理現象反復再現，從而有目的地進行觀察、研究的一種方法。而物理學是以實驗為基礎的，并依賴實驗得以發展的，脫離實驗就形不成科學，這是由實驗本身的性質和特點決定的。目前，學生普遍感到物理學“難”學，其直接原因就是在物理教學中缺乏實驗，這是因為實驗能為學生學習物理提供符合認識規律的環境；實驗是發展學生能力和使學生得到科學方法訓練的重要途徑；實驗有利于培養學生良好的道德素養和科學作風。因此，在當前我國中學物理教學由應試教育向素質教育轉變的過程中，我們對物理實驗教學必須引起高度的重視，那么如何高效的進行中學物理演示實驗教學呢？

1.在演示實驗中增加學生的參與

演示實驗是教師利用課堂時間為學生演示、在操作的同時并引導學生進行實驗觀察、思考和分析的一種物理實驗方式。演示實驗的目的主要是把研究的物理現象展示在學生眼前，引導學生觀察、思考，為學生獨立訓練創造條件。

傳統課堂教學演示實驗通常老師演示學生看，但很多實驗現象學生看不清，這是因為實驗的目的不明確以及實驗現象的不明顯導致學生不能參與在實驗中，特別是座在后面的學生，實驗可見度的低下給他們造成極大的損失，不同程度的阻礙與限制學生智能和潛能的發展，直接影響學生實驗心理素質。

1.1在演示實驗中，應積極引導學生進行觀察、猜想、分析

例如：在“楞次定律”一節中，教師應在課堂演示實驗中邊做邊講實驗，每幾位同學發給一套實驗器材（干電池、電流表、原線圈、條形磁鐵、導線），實驗中讓學生首先觀察電流方向與電流表指針偏轉方向的關系，再觀察原線圈的電流方向與磁鐵運動的方向，把直觀的材料作為培養學生知覺、觀察力的材料，引導學生仔細、準確地進行觀察，然后引導學生討論研究、對比、總結出感應電流所引起的磁場方向與磁鐵運動方向的關系，最后訓練學生用科學的語言描述并解釋所觀察到的現象，從而順理成章的寫出楞磁定律。1.2讓學生參與做實驗

例如在做馬德堡半球演示時，先讓兩個“大力士“上來拉，不能將兩個半球拉開，打開活塞，讓少量空氣進入，再讓兩個力氣最小的學生拉，卻輕松的將兩個半球拉開了。兩者對比，說明大氣壓強不僅存在，而且還不小，全體同學都留下了深刻的影響。

演示實驗在教師指導下讓學生參與，不僅給了學生訓練實驗技能的機會，又能得到科學方法的訓練及能力的培養，加深理解物理概念與掌握物理規律，同時又可以領會物理學的思想，培養科學態度與科學方法。

2．在演示過程中明確實驗目的、實驗現象、實驗過程

2.1 明確的實驗目的

演示實驗用于課堂教學的不同環節，有不同的目的。因此，有無必要演示？選擇什么樣的儀器演示？怎樣進行演示？都必須要明確具體的目的。

2.2 明顯的實驗現象 一個人演示，眾人觀看，現象是否明顯是影響學生觀察效果的決定因素。這就要求儀器的高度要足夠高，儀器的尺寸要足夠大，測量儀表的刻度線盡量粗些，運動物體所在的平面必須在同學們的視線范圍內。必要時，對可見度低、變化快的、微觀的也可借助多媒體手段。

2.3 明了的實驗過程

在演示中，我們力求過程盡可能明了，降低無關因素的干擾。例如：在平拋運動的演示中，教師可以拋粉筆頭演示它的運動軌跡。過程雖然簡單明了，卻調動了思維積極性，既活躍了課堂氣氛，有較好的訓練了學生的思維。

2.4 深刻的啟發性

演示實驗的最終目的是要通過觀察啟發思維，有助于認識規律，發展能力。因此，在設計演示實驗或編制演示程序時，必須在啟發性上下功夫。例如，在講授“聲音的產生和傳播“一章中，演示聲音的產生時，教師可把一個擴音器連接在放音機上，在擴音器的紙盆表面灑落適量紙屑，當放音機放音時，紙屑隨著音樂的節奏翩翩起舞，然后向同學設問，聲音是如何產生的呢？這樣的實驗”趣”中涉“疑”，引導定向思維，造成一個向未知知識境界不斷探索的學習環境。

3．變驗證性實驗為探索性實驗 中學物理實驗有可分為驗證性實驗和探索性實驗，而大部分實驗是驗證性實驗。驗證性實驗是對知識的正確與否加以驗證，鞏固和加深對基本規律和基本概念的認識。但是，對學生在學習物理的科學方法和科學態度不能得到鍛煉，也不利于培養學生主動探索物理的能力。而探索性實驗對培養學生的思維能力、觀察現象的能力及解決實際問題的能力有獨創作用。正如：愛因斯坦所說；“對真理的探索比占有更加寶貴。”

因此，在實驗中把一些驗證性實驗轉化成探索性實驗，盡量再現實驗的設計過程，讓學生想想：“為什么這樣做？”、“換種方法行不行”？以此滲透物理思想，啟動學生思維。例如，在牛頓第二定律一章中，如何將這個驗證性實驗變為探究性實驗：（1）邊學邊做實驗，首先讓學生按照自己的方案進行實驗，使學生從實驗中初步了解加速度a與物體質量m及它所受合外力F的關系，然后，有教師規范地演示課本的實驗。這樣，不僅是學生掌握科學的探究方法，而且讓學生觀察到實驗過程、注意發現研究對象引起變化的原因和條件以及在實驗中出現的現象，使學生對F、m關系的感知。（2）探索知識，指導學生對問題進行研究、處理實驗數據、列表畫出a—F、a－１／m的圖象。（3）歸納總結：師生共同分析、歸納、總結出牛頓第二定律。

這樣，讓學生實驗探索和理論探索兩種方法自我進行推證，在推證過程中學生就自然而然的對特定的研究對象、成立條件、使用范圍、注意事項搞的一清二楚。讓學生由學知識變為主動探索自然規律，對知識學的更扎實，更牢固，同時，使學生受到科學方法的熏陶。4．用嚴謹、科學的語言描述實驗情景

在演示實驗中，介紹儀器、闡述實驗過程、總結結論時語言必須準確。如果教師進行實驗時不注意語言的準確描述，對學生正確認識儀器、形成概念、掌握定律產生不良的影響。

例如：將滑動變阻器稱為電阻器；將圓筒測力器與平板測力器稱為彈簧秤；將電荷的轉移說成電荷的產生；將阿基米德原理中的“重力”說成“重量”。

例如：有的教師在做電學實驗中，將電鍵K斷開說成打開開關K，這與學生生活經驗中的認識相沖突，平常，我們習慣于說開燈或打開水龍頭之類的話，而教師所表達的意思恰與之相反，造成一定的誤解。

5．合理利用多媒體，優化演示實驗教學

利用常用儀器教具進行演示實驗是一種最基本手段，而利用多媒體教學是現代化的重要標志是教學改革重要組成部分。

多媒體教學是指在教學過程中運用系統、科學的觀察方法，組織多媒體信息形成合理的教學結構以實現教育優化，使學生真正體會到物理學科的學習方法提高學生觀察和分析問題的能力。

5.1 加強對宏觀的、微觀的、極快的、極慢的物理過程的演示

應用多媒體展示課堂實驗無法演示的宏觀的、微觀的、極快的、極慢的物理過程，從而突破時間和空間的束縛進行逼真的模擬、靈活的放大或縮小物理場景，將物理過程生動形象的在學生面前使學生認識加強，理解透徹。例如：對LC電磁振蕩電路的振蕩過程的分析，教師應用電子計算機的效果展現了隨著電容充放電的過程LC的回路中的電流的大小和方向變化的過，安全、逼真激發了學生的學習興趣。使學生在學習過程中保持精力高度集中、思維高度活躍、求知欲處在高度旺盛狀態。

5.2 加強對可見度低、不易觀察且只能水平演示觀察的實驗

例如：水波的干涉和衍射演示，用發水波水槽借助投影儀演示，既起放大作用，又使其有動感，使學生看到清晰的干涉條紋，對學生頭腦里形成正確認識有極大的幫助。

利用多媒體進行物理實驗教學演示，不但為教和學增添了信息的傳輸和接受通道，而且為教學過程創設了良好的“情”、“景”，師生們置于“情”、“景”中以“物”思“理”，有以“理”認“物”，這對物理的各種類型的實驗教學有著積極的意義，對提高物理課的素質有著廣泛的前景。

參考文獻；

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abstract ： The physics are an observation and the experiment for the foundation science.The classroom demonstration experiment is the middle school physics experiment teaching important constituent, also is the middle school physics entire course content center link.Not only it is establishes the physical conception, the revelation physics rule, the understanding and the grasping physics knowledge essential link, meanwhile can raise student's observation ability, the power of thought, the exploration energetic as well as the good thought quality, changes in particular takes an exam enhances the talented person scientific accomplishment for the education for all-around development the important method.This article mainly from the middle school physics demonstration experiment teaching is a starting point, how discusses well carries on the middle school physics demonstration experiment teaching.

第三篇：對鄉村中學物理實驗教學的幾點看法

對鄉村中學物理實驗教學的幾點看法

平塘縣油岜中學

陸廷和

[摘 要] 本文在新課標物理實驗教學標準與當前鄉村中學物理實驗教學現狀之間矛盾加劇的基礎上, 闡述了促進鄉村中學物理實驗教學改革的幾個配套措施,以達到提高學生各種能力的目的。

[關鍵詞]鄉村中學；實驗教學；現狀

一、當前鄉村中學物理實驗教學存在的問題

1．教師的教學研究與績效考核成績的矛盾，學生的科學探究與升學考試的矛盾。

物理新課程是以提高學生的全面素質為切入點的，要求學生在學習中進行深入廣泛的實驗探究，為學生今后的發展帶來深遠的影響。但在來自上級和學校對教師的績效考核壓力，而教師的績效考又與學生的考試成績是習習相關的，教 師們認為搞實驗探究花時間花精力，而學生的考試成績卻沒有多大提高，教師們誰也不愿意干出力做不討好的事情。所以如果沒有新的評價制度，沒有學校領導的大力支持，教師的實驗教學的積極性就成了一句空話。另一方面社會，學校，包括學生本身對學生在校學習的目的。往往是以為能考上重點高中為目標，所以，如果花費過多的時間在實驗探究的問題上必將影響學習成績，也容易影響其他學科的學習，因此只要中考方法不變，內容又大同小異，教師和學生都必然會只是圍繞知識點，考點轉，而不愿意去搞實驗探究，否則消費了時間，教師就只能靠加班加點搞學生的成績了。總之，教師的績效考核制度和考試的大方向沒有質的改革，物理實驗教學的實施就存有隱患，甚至可以說這是實驗教學成敗的關鍵。

2.實驗教學資源和儀器設備匱乏。

目前鄉村中學在實驗教學中面臨著硬件“跟不上”的現象。雖然近幾年來政府大量投入學校項目工程建設，教育教學條件有了較大改觀，但農村地緣廣闊，學校眾多，相當一部分學校仍然缺少足夠數量的獨立實驗室和必配儀器，實驗室不達標，理化生合用儀器的現象普遍存在。實驗所需大量實驗設備、儀器都跟不上，雖然國家對各學校進行了“兩基”檢查，但大部分學校的生物儀器裝備還停留在當年的“普實”水平上，特別是新課程中的創新實驗的儀器更是缺口很大。教學儀器設備陳舊、缺乏與老化無法適應新課程的教學要求，教師無法進行必要的演示實驗，學生無法動手實驗研究、探索。由于缺少多媒體液晶投影儀等現代化的教學設備，教參提供的各種教學光盤和課件只能成為擺設，具我的了解和我校的實際情況，去年配給實驗室的多媒體只不過是學校領導能用的一種應付上級檢查的裝飾品。作為實驗教師想應用會遭到學校領導的抱怨，說會把機子用壞等。教師只有想盡一切可行的辦法來完成教學，當然傳統的教學模式最實用。

3．實驗教師素質不專業。一方面鄉村中學物理教師實驗素養參差不齊,很多學校幾乎沒有實驗老師，實驗技能技巧、設計實驗的能力不強,部分物理教師沒有接受過專業的實驗培訓,沒有實驗操作經驗。有些教師雖然經過正規實驗訓練, 但不善于進行實驗教學,設計實驗的能力得不到提高。

另一方面有些教師對實驗教學存在認識上的誤區,不愿意開展實驗教學。這主要表現為:認為“做實驗不如講實驗,不如做實驗練習題”考試時又不考學生實驗操作,即使對學生進行實驗考查也不影響筆試成績；有些實驗準備費時,不愿意多用時間去準備;有些教師怕學生在實驗操作過程中損壞儀器。再則有些教師因在思想上對實驗教學重視不夠,從而不愿意鉆研實驗教學方法,導致實驗教學方法單一,不能達到預期效果。

4.班級人數多無法開展實驗.大班額給實驗教學帶來的問題是不容忽視的。新課程倡導探究學習、合作交流、實驗操作，然而由于學生人數過多，嚴重影響新課程目標的落實。實驗室等專用教室被占用，即使有的沒被占用，五六十人一個班，實驗也無法進行。面對鄉村中學實驗教學的現狀，如何去較好地去解決這一現狀呢，值得我們思索當然解決這一現狀的方法很多，實驗器材、多媒體的配備和教師的實驗教學水平無疑是很重要的因素。其中教師的績效考核評估制度也有著重大的作用。

二、改善落后的鄉村中學物理實驗教學的探究

1．改革教師績效考核評價方法，推動鄉村中學物理實驗教學向前發展。

目前對教師的績效考核、評估相對滯后，過分的強調考試成績和名次。為了能調動教師參與課改的積極性，使鄉村中學物理實驗教學更上一個臺階，應盡快建立與新課程理念一致，切合新教材實際的考核評估制度。應將課改過程、進修培訓及其成果納入考核，應制定一系列政策鼓勵和支持中、青年物理教師承擔實驗教學任務，應把實驗教學及其效果列入考試成果考核。應制定行之有效的獎勵措施，消除在物理實驗教學與其它主科教學上的區別，打破學科壁壘。在晉級評優中可適當向課改實驗教師傾斜。這樣才能有效地調動農村教師的積極性，保證新課程改革順利實施，以全面提高鄉村中學物理實驗教學質量。

2．提高鄉村中學物理教師的實驗教學能力。

首先，教師應該樹立新理念：教師要拋棄應試教育思想的影響,端正教學思想，重視實驗教學杜絕以講代做的實驗教學方式，教師要開拓思維，走出課堂，走進生活；不套框子，不設圈子；不迷信權威，不限于課本；大膽實踐，大膽創新；說在口頭上，寫在紙面上，落實在行動上。

其次，要提高教師實驗教學中的趣味性。通過改變和開發一系列物理實驗，及入門學生表演物理魔術，突出加強了實驗觀察與操作中的趣味性，充分開發利用青少年好動心理特征的正面效應。例如在講授“大氣壓強”時,馬德堡半球實驗、用冷水使燒瓶中的熱水沸騰的實驗,在講“電流的熱效應”時,就應用一個簡單的裝置將一根電阻絲和一根銅導線串聯在一起,然后分別在這兩根線的上面蓋上一張小報紙再接入電路,一段時間后看到其中一張報紙燃燒起來,此時就將學生 的探究欲望激發出來。這樣不僅啟發學習興趣，進而轉化成學生的積極求知動力，以至取得了明顯的教學效果。

再次，教師教學語言表達中的趣味性。物理教學過程中，教師在表達形式上的 藝術 美是一個很重要的基本教學能力，其中教師講課時語言感染力有著非常重要的作用。特別是對天真活潑、好奇敏感的中學生，效果尤其明顯。語言風趣、講解生動，使學生愿意聽并引起高度注意，能夠讓他們在較為輕松的環境中接受知識、增加技能。這是一位中學物理教師應有的一項基本功。

3．教師應鼓勵學生自己大膽做課外小實驗、小制作，達到邊實驗邊學習教學內容。

各種物理實驗，從某種意義上說，都是一種特殊的、直觀的實踐，學生在動手完成各種小實驗、小制作過程中，思維異常活躍，學習欲望高漲，參與意識增強，都迫切地希望進一步探索問題。通過實驗，學生學習到的物理知識就比較深刻、牢固。如課本中“紙盒燒開水”、“日光燈啟輝器中雙金屬片的自動控`制作用”、“小風輪”、“電鈴”、“樓梯開關”等小實驗、小制作，有很強的趣味性和知識性，十分貼近學生的生活，符合初中學生好奇、好問、好動、好學的心理特征。教師要鼓勵學生做好這些課外小實驗、小制作，并有意識地在教學中加以講評。放手讓學生自己去邊學邊實驗，因材施教、循序漸進的原則，要設計好邊學邊實驗的階梯，幫助學生步步深入。對實驗教學中可能出現的問題，可能遇到的困難等，都要作充分的估計和準備。例如，在進行物體浮沉條件的實驗時，教材的安排是先把雞蛋放在濃鹽水中，觀察它的漂浮；然后在濃鹽水中加清水，觀察雞蛋的懸浮和下沉；再加入濃鹽水，觀察雞蛋的上福在實際操作時，加入清水的多少不容易掌握。會出現由于一下子倒入過多的清水，雞蛋就下沉到杯底，而看不到懸浮現象，再加濃鹽水時，雞蛋就可能上浮不起來。有的老師在設計邊學邊實驗方案時，作了如下的改動：讓學生先把雞蛋分別浸沒在清水和濃鹽水中，觀察雞蛋的下沉和上浮，分析雞蛋的受力情況，得出下沉和上浮的條件。接著讓學生緩緩地向濃鹽水中加入清水，觀察懸浮現象，分析得出懸浮條件，然后討論為什么雞蛋在清水中和在濃鹽水中受到的浮力大小不同？為什么漂浮時和懸浮時雞蛋排開液體的體積不同而受到的浮力卻相同？這樣處理，不但實驗成功的把握大、效果好，而且學生容易理解。這樣也有利于改善學生人數過多無法進行探究實驗和實驗器材不足的問題。

4．利用多媒體進行模擬實驗過程，改善落后的實驗現狀。

科學技術的飛躍，尤其是 計算 機及其 網絡 的日益普及，有力地推動了教育技術的 發展，各種現代化教學技術走進了課堂。隨著計算機及其網絡的應用普及化，各類計算機輔助教學軟件和自制教學課件已成為教師教學的得力工具。有條件的學校就可以利用現的現代化教學技術手段模擬因實驗器材不足的實驗過程，平時教師利用業余時間可針對實驗器材不足，實驗過程不明顯，演示實驗不方便的實驗，利用各計算機輔助軟件開發實驗課程資源。

總之,鄉村中學物理實驗教學目前雖然存在一些實際困難,教師難以組織實驗教學,但隨著政府的不斷投入,教育的狀況不斷改善,加之新教材、新課標的要求,中考實驗題型的改變和教師績效考核方式的轉變,教師的教學觀念和方法也將 才會發生根本性的轉變,教師演示實驗和學生實驗得到了充分的重視。鄉村中學從事物理教學的老師只要克服困難,肯于鉆研,因地制宜,采用靈活多變的方法,能 夠完成物理實驗教學目標,這樣才能改變鄉村中學實驗教學的現狀，使鄉村中學物理實驗教學達到新課標實驗課程標準。

三、改善落后的鄉村中學物理實驗教學的緊迫性

物理學作為一門重要的自然科學的基礎科學。

在整個物理教學過程中，實驗教學占有相當重要的一環，實驗教學既是物理知識教學的基礎，也是物理課堂教學中實施素質教育的一種主要渠道和有效手段。主要培養學生的學習興趣和良好的學習習慣，培養學生的觀察、實驗能力、思維能力、分析能力和解決問題的能力。故通過實驗培養學生的興趣和科學的態度的同時，提高學生的動手能力和發展學生的創新能力。可以說沒有實驗，就沒有物理學；沒有實驗，就不能使學生在輕松、愉快的氛圍中掌握科學知識；沒有實驗，就不能培養學生科學探究的良好習慣。而當前鄉村中學由于落后條件差等原因從而導致實驗教學存在著很大問題。因此改善落后的鄉村中學物理實驗教學現狀迫在眉睫。

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2014.1.10

第四篇：中學物理實驗教學

中學物理實驗教學

摘要 物理規律的發現和物理理論的建立都是以實驗為基礎的。通過實驗教學可培養學生觀察物理實驗現象和分析物理問題的能力、掌握用實驗來探究物理規律的基本方法，提高思維能力和動手能力，加深對物理概念和規律的理解，可見實驗在教育教學中的重要性。而現實中實驗又是中學物理教學的薄弱環節，改革實驗教學以適應素質教育和創新教育的需求是我們中學物理教學中的重要問題。另一方面，“探究”是這次課程改革浪潮中的一個重要內容，而實驗探究是科學探究的重要方式。

關鍵詞 探究

物理

實驗 教學

本人就中學物理探究性實驗教學的感覺與體會談一談之我見。

一、探究性物理實驗的設計要注意的兩個問題

1、實驗設計要具有探究性

考察我們當前的實驗教學的現狀發現，不少課堂上，學生們也在忙于收集數據，解釋并求證結果，但是如何根據有限的線索確定證據收集的方向，如何在不止一個可能合理的解釋面前做出決策呢？這對于學生至關重要，但這個環節常常被教師替代，缺乏真正意義上的探究。例如，浸入液體中的物體所受浮力的大小與其排開液體的多少有關，如果把物體排開的液體收集起來稱一下，就會發現它的重量剛好等于浮力的大小。這樣的結果無疑可以作為著名的阿基米德定律的實驗事實基礎。但是問題的關鍵是，人們一開始怎么會想到要設法去收集那一部分剛好由于物體的浸入而被排擠開的液體呢？因此，實驗設計要具有探究性是指：所設計的實驗包含的物理規律往往隱藏在較深的層次，需要學生去挖掘。實驗的條件和結果之間往往存在較大的距離，需要學生去跨越。解決問題的方法與途徑往往不太明確．需要學生通過嘗試錯誤，得出假設并驗證假設來尋找。

2、探究性實驗教學設計要在內容上把握主干，形式上注重質量。

雖然探究學習方式開始會比較耗時，但由于學生對相關知識的理解較為深刻。完全可以在后續的學習中通過少花時間而補回。當然在探究性實驗的設計上，我們不可能也沒有必要將所要求的內容都設計成探究性的。選擇的應該是對于學科來說具有核心和基礎地位的那些概念和規律性知識，因為學生真正理解了這樣的知識。就等于掌握了學科知識的主干，形成了擴充和擴展自己知識結構的能力。

如何去評價一節探究性實驗教學課，探究性教學只不過是一種符合人們認知規律和科學發展本性的教育追求，而我們的教學現狀中很多的考慮是是否完整地經歷了探究的幾個環節，學生是否達到了自主探究的程度，其實活動的質量才是關鍵。例如：α粒子散射實驗我們可以側重于讓學生分析實驗現象，總結得出結論。對測定電源的電動勢和內電阻實驗，應讓學生在電路設計上下工夫，如給定安培表、伏特表如何設計電路，給定兩塊安培表如何設計電路等等。因此，探究性實驗教學的設計應當挖掘實驗本身具有探究意義的因素．考慮學生的實際狀

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況。當然，自由式的探究實驗教學缺乏教師的設計與調控，會導致許多學生在課堂上無從下手．也失去了探究的意義。

二、教學實施方法

結合本人進行的課堂探究性實驗教學的實踐，從兩種基本實驗形式來談談。

1、演示實驗。

高中物理課本中安排了大量的演示實驗，其目的主要是讓學生在觀察的基礎上接受物理知識，為理解提供直觀材料。根據探究性實驗教學的設計原則，在演示實驗中，要通過增加演示實驗的創造成分，給學生提供更大的思考空間，把部分有探究價值的演示實驗改為學生的探究實驗。例如，平拋物體運動規律的演示，一個關鍵問題是如何在無法測定速度、加速度的情況下進行運動規律的研究，先給學生一定時間的思考，再由教師演示，讓兩小球從同一高度分別做平拋運動、自由落體運動，比較是否同時落地，讓學生分析這個實驗說明了什么，這個過程中教師不要輕易給出結論性提示。這樣做的目的是給學生提供探索思考的空間，使學生體會這種將定量研究轉化為定性研究的辦法，即實驗轉化法。以上實驗方法為學生提供了新的教學環境，在新環境下，學生獨立自主思考、探索問題，避免因教師先講或預習教材造成的“先入為主”的影響，要讓學生人人有自己的猜想、觀點、看法，并努力思考形成各自的實驗設計方案。依據教學時間安排和具體課堂教學進展，必要時教師讓學生思考并發表自己的實驗設計，并視具體情況讓一兩個同學上臺按照其中一個實驗設計進行操作（這必須課前要讓同學思考并設計，教師也要了解學生的實驗設計情況并適當準備必要的器材）。

2、學生實驗

在學生分組實驗中，要通過增加實驗的未知性，激發學生探究的欲望，如果某些實驗所驗證的規律符合學生認知水平、思維水平，這類實驗可改為探究性實驗，實驗時間可放在知識教學之前。比如：“驗證平行四邊形法則”可以在教學“力的合成”一節內容加入作為探究性實驗，讓學生在親身體驗、經歷探究的過程中，得出合成法則。“機械能守恒定律的驗證”、“探索彈力和彈簧伸長的關系”也可以采取這種方式。對于不能超前于知識教學的實驗，如：“測量電源的電動勢和內電阻”，可在實驗時讓學生多角度設計方案，并動手實踐，從中比較各類方法的優劣，體會書中方法的獨特性。

對于練習使用儀器類實驗，如：“練習使用打點計時器”、“練習使用多用電表”、“練習使用示波器”這樣一些實驗，要通過學生自己閱讀使用說明，了解其基本原理和基本使用方法，并能夠應用這些儀器進行相關量的測量。書中的學生實驗大多都把實驗器材、實驗原理、實驗步驟等敘述得非常細致，無論這些實驗是作為探究性實驗，在知識教學前完成，還是作為一般的學生實驗，在相關知識學習完之后去做，都不要先預習教材或由教師講解，即便是驗證性實驗或測量性實驗．如“測定金屬的電阻率”、“測定玻璃的折射率”等實驗，學生已具備一定相關知識，完全可以由學生自主設計實驗原理、實驗方案、并進行操作。但對于一些學生確實難以完成的實驗，可以通過教師適當點撥或學生看書完成。

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應當說幾乎每一個實驗本身都蘊含著探究的成分，比如“物體內能變化熱和功”一節的教學，利用壓縮空氣，使易燃物著火來演示空氣內能的增加。這個實驗給學生留下許多的疑惑：實驗的研究對象是什么?筒內空氣的內能是否變化?事先放入易燃物，恰恰忽略了一個很好的探究環節。若先不放易燃物，壓縮空氣，然后提出問題：空氣的內能是否增加?學生會感到疑惑：“是否增加怎么看得見？”于是教師可以不失時機地提出問題：“如何判斷？”這樣做不僅有效地調動學生自主地參與到實驗的設計中，而且實驗的目的更加明確。

三、實施探究性物理實驗教學的收獲

1、學生自主學習的意識加強。

在新課程中如何變學生“要我學”為“我要學”是一個很關鍵的問題，在探究性活動中．學生有了更多自主學習的空間，一位同學所說：“??這樣的實驗需要自己去猜想、去探究。通過實驗可以驗證自己的猜想和設計是否正確，這種方法既促使我們動腦又鍛煉了勇于猜想、大膽動手的良好學習習慣”。另一位同學說：“如果問我哪一種形式的實驗好，我會毫不猶豫地說：‘自己動手，豐衣足食。’”在這樣的課堂教學活動中，他們習慣了自己提出問題，自己猜想假設，自己設計方案，并從自主學習的過程中增強了學習的積極性和主動性。

2、學生的知識結構得到優化和完善。探究式物理實驗教學方法強調，讓學生自己設計方案，并具體實施實驗操作，這一系列的過程，使學生真正參與到實驗中來，使他們的物理概念表象得以更為有效地與基礎理論知識體系中的物理概念建立起實質性的聯系。而過去的常規實驗方法，教師常常在草草做完一遍實驗后，緊接著進行分析，以引出概念。而沒有注意實驗過程、現象是否給出學生留下了深刻的印象。當學生頭腦中還是殘缺的表象時，教師卻根據自己頭腦中早已存在的表象進行分析。結果，學生跟不上教師的思路，造成不得不機械背誦概念定義的現象，他們對概念的理解，往往是在以后的逐步練習、運用中獲取。探究性實驗教學方法，便是在于使學生在還沒有抓住物理概念本質時，就會主動查閱資料，自己設計方案，增強遷移效果，優化學生的知識結構。

3、教師的觀念發生了變化。在探究性實驗教學的實踐過程中，教師們對其在物理教學中的作用逐漸有了更為深刻的認識，對教育過程本身也有了全新的感受。“過程即是知識”，過程是理解的基礎，過程中滲透著科學研究的方法．使學生學會學習是走向社會和終身發展的基礎。因此，教師是學生意義建構的幫助者和促進者，教師要將教育過程看作是把凝固文化激活的過程。在實踐過程中，許多教師意識到經驗型的教學已經不能適應新課程的要求，所以教師們還應成為自己教學行為的研究者。

參考文獻：

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第五篇：第七章 中學物理實驗教學

§7.1 物理教學必須以實驗為基礎

中學物理教學必須以實驗為基礎。這是由實驗本身的特點及其在物理教學中的作用來決定的。

1.實驗能為學生學習物理提供符合認識規律的環境

在學習物理過程中，要形成物理概念和認識物理規律，首先必須要有一定的感性認識。這種感性認識可以來源于學生的生活環境，也可以來源于實驗提供的物理事實。通常，從生活中得到的感性材料多來自復雜的運動形態，力、熱、電、光現象交織在一起，本質、非本質的因素交融在一起。因此，僅通過這種途徑來使學生建立概念和認識規律有時會遇到很大困難。運用實驗則可以提供精心選擇的、簡化和純化的素材，它能夠使學生對物理事實獲得明確、具體的認識。例如，人們生活在空氣的海洋里，卻很難感受到大氣壓強的作用。做一個覆杯實驗或馬德堡半球模擬實驗，大氣壓存在的物理事實就展現在學生眼前，他們對這個概念就易于理解和掌握。又如，學生對物體所受靜摩擦力的方向常常難于辨認，其主要原因是進行抽象思維活動時，頭腦中缺少表象的支持。如果應用如圖7-1所示的方法，將有助于學生形成表象，以克服學習中的難點。

2．實驗能培養學生學習物理的興趣，激發學生的求知愿望

為什么要特別強調實驗對培養學生學習興趣的重要性？有如下的原因：

首先，實驗具有真實、形象、生動的特點，尤其對中學生有很強的吸引力，極易喚起他們的直覺興趣。例如，讓學生觀察“噴泉”、“煮金魚”等生動有趣的實驗，他們的注意力會高度集中，新奇的實驗現象常常出乎他們意料之外，使他們興趣盎然。這樣，就容易喚起他們的好奇心，激發他們的求知欲望，使學生的興趣不只是停留在被觀察物理現象的表面上。

其次，實驗是一種有目的性的操作行為。學生在觀察的基礎上，很自然會產生一種自己操作的欲望。讓學生動手實驗，不但可以滿足學生的操作愿望，還可以發展學生對探索知識和規律的興趣，進而發展學生的認識興趣。

當學生對物理產生濃厚興趣的時候，他們的學習欲望強烈，學習中會感到輕松愉快，從而有利于形成主動的、正確的學習方法。不斷地體嘗“發現”與“戰勝困難獲得成功”的喜悅，學生學好物理的信心就會越來越強．更為重要的是，由此可轉化為一種熱愛科學的素質和志向，這對學生個性的發展具有重要的意義．

3．實驗是發展學生能力和使學生得到科學方法訓練的重要途徑

圖7-2表示學生在實驗活動中的信息流程．從這個流程可以看出實驗對培養學生各種能力的影響：通過閱讀實驗資料，培養著閱讀、自學能力；通過感覺器官接受形象和數據信息，并傳遞到大腦，一方面進行思維加工，一方面輸出反饋信息、控制觀察和操作器官，以獲取更為廣泛和深入的信息．這個過程可以培養觀察能力和手腦并用的能力；與此同時，在大腦中抽調出貯存的有關信息，進行更深入的思維加工，從而加強了思維能力的培養；此外，把思維加工的結果以語言和文字的形式表達出來，又培養著表達能力．由此可知，實驗是一種綜合的能力培養過程． 由于實驗是一種科學的方法，它能夠創造”最確實、最少受干擾”、“保證過程以其純粹形態進行”的物理環境，它是理論密切聯系實際的學習過程，在這個過程中蘊藏著極其活躍的因素，能夠活化學生學到的物理知識，因此，實驗是對學生進行創造意識訓練和科學方法訓練的有效途徑．

4．實驗有利于培養學生良好的道德素養和科學作風

由于實驗本身是一個嚴格的科學過程，要想獲得實驗的成功，必須一絲不茍，來不得半點虛假，并且必須把各項活動安排得井井有條，這對培養學生實事求是的態度和嚴謹的科學作風十分有益，此外，在實驗過程中也不總是一帆風順的．它以很強的吸引力磨煉學生的意志；加之實驗中存在著辯證唯物主義教育的豐富素材，這對學生科學世界觀的形成起著促進作用．我們不可低估實驗在這方面的作用，從某種意義上說，實驗的這種作用較之于學生掌握一些具體的知識和技能更為重要，對于提高人的素質具有很大意義．

綜上所述，實驗在完成物理教學的任務中占有非常重要的地位，我們必須從培養社會主義現代化建設所需要的、有個性特征的、全面發展的人才的高度來充分認識實驗教學的意義，切實改變某些不重視實驗的舊觀念，始終堅持以實驗為基礎的教學方向．

§7.2物理實驗的分類及各類實驗的作用

物理教學中的實驗，大體上可以分為如下幾類：（1）演示實驗（2）學生分組實驗；（3）課內小實驗；（4）課外實驗．將上述各類實驗與一定的教學手段配合就組成了各種實驗教學課型：例如，將演示實驗穿插在教師的講授過程中可組成演示講授課；將教師的演示與學生的討論結合可組成演示討論課；將教師的演示與學生的練習結合可組成演示習題課；將學生的小實驗穿插在課堂教學活動中，可組成“邊教邊實驗”或“邊學邊實驗”；將教師的指導貫穿在學生獨立操作的分組實驗過程中，就構成了學生分組實驗課型．各種實驗有各自的特點，各自的功能，實驗教學應當是各種實驗與各種教學手段有機結合的系統．應當根據物理教學的整體要求來選擇和組織實驗教學系統．下面，將演示實驗、學生分組實驗和課內小實驗的特點和功能分別作一介紹（課外實驗將在第十一章中介紹）．

一、演示實驗的特點和作用

演示實驗是以教師為主要操作者的表演示范實驗．它的目的主要是把要研究的物理現象展示在學生的眼前，引導學習觀察思考；配合講授或穿插學生討論等方式使學生認識物理概念和規律，或者通過演示的引導和示范作用，為學生獨立訓練創造條件．它的主要作用如下：

1．引入課題，激發學生的求知欲望

教師常常選擇一些生動、有趣、新奇和使學生感到意外的演示實驗來引入課題，它能夠有效地激發學生的求知欲望．

例如，教師在講授動量定理之前，做如圖7-3所示的實驗：將一個生雞蛋用棉線在其上圍繞一周，再用透明膠帶將打結處的兩側貼牢．把線的另一端跨過鐵架上的鉤于，象升旗一樣把雞蛋緩緩地升到鐵鉤下端，然后把線松開，讓雞蛋從高處落下．學生緊張而又意外地看到雞蛋落下后反彈起來，被教師捉住，緊接著將雞蛋往桌面上輕輕一砸，使蛋汁流入玻璃杯內．隨后教師提出問題：“為什么雞蛋從那么高處落下沒有砸碎，而在桌上輕輕一砸就殼破汁流呢？”??教師運用這個演示，創造了一個愉快學習的環境，使學生的思維活動處于積極狀態．

2．提供必要的感性素材，幫助學生建立概念和認識規律

在課堂教學中，教師常用演示實驗展示物理的現象和變化的過程，特別是學生日常生活中難以見到的或者是與學生的經驗相抵觸的現象和過程，使學生獲得豐富的感性知識，形成鮮明的表象，為學生建立正確的概念、認識規律奠定基礎．

例如，物體的形變總是伴隨彈性力而產生的，然而，堅硬的物體，形變很小，學生無法察覺，因此在他們的觀念中形成了“有的物體能夠形變（如橡皮、彈簧），而有的物體不會形變（如石頭、玻璃）”的錯誤認識．為糾正上述錯誤的認識，教師可應用如圖7－4的演示實驗．由于加接了細孔徑2毫米的玻璃管，而使形變的現象顯露出來．又由于選用了橢圓截面的大墨水瓶，沿短軸方向向內擠壓時（a），可以看到玻璃管中的液柱上升；沿長軸方向向內擠壓時（b），可以看到玻璃管中的液柱下降．學生在驚訝的發現中建立了正確認識．

3．進行觀察和思維訓練，鞏固和應用物理知識

由于演示實驗中教師的可控制特點很突出，教師能夠有意識地選擇和設計實驗的內容和程序．得心應手地把需要的現象展示出來，因此演示實驗不僅可在學生形成知識的過程中發揮作用，而且可以在學生應用知識的過程中發揮很好的作用．

例如，教師利用電學黑箱對學生進行觀察、思維訓練，黑箱蓋上有兩個接線柱，箱內只有兩個電學元件；一只大容量的電解電容器（1000微法）和一只數千歐姆的電阻并聯，用示教電流計的R×100的歐姆表進行測試，讓學生通過觀察，判斷元件的種類及其聯結的方式．盡管只有兩個元件，也必須非常仔細地觀察，既要把握電流變化的階段特征（先大后小），又要察覺電流變化瞬時特征（速率越來越小），以及終態電流的狀況，經過認真思考，才能得出正確的結論．

4．提供示范，為學生訓練實驗技能創造條件

在演示教學中，教師的示范作用表現在兩個方面：一是通過演示實驗介紹學生將要使用的儀器和進行實驗的方法步驟、技能；二是通過教師操作過程中實事求是態度，嚴肅認真一絲不茍的作風的影響，潛移默化地培養學生良好的作風、習慣．

總之，演示實驗是物理實驗教學中發揮教師主導作用的重要手段之一．成功的演示實驗，常常給學生留下難以磨滅的鮮明印象，使課堂氣氛異常活躍，從而獲得很好的教學效果．

二、學生分組實驗的特點和作用

學生分組實驗是學生在教師指導下利用整節課時間，在實驗室分組進行實驗的教學形式．它是學生親自動手使用儀器、觀察測量、取得資料數據，并親自分析總結的過程；是學生學習物理知識、培養實驗技能和良好品德素質的重要環節．從教學目的的側重點來劃分，學生分組實驗大體上可以分為五類，即：研究性（探索性）實驗，驗證性實驗，測定性實驗，基本儀器使用訓練性實驗和裝配技術訓練性實驗．這些實驗的特點和作用如下：

1．研究性（探索性）或驗證性學生實驗

這兩類實驗是以學生獲取知識的不同途徑來劃分的，研究性（探索性）實驗的主要目的是，讓學生通過觀察測量活動和歸納概括的思維方式來建立物理概念和認識物理規律，同時訓練一定的實驗技能，它具有讓學生親自“發現”的意義．人們常稱其為“探索性實驗”．在中學物理教學中驗證性實驗的主要目的是讓學生通過實驗驗證由已知理論推導出的新結論的正確性，從而加深對新知識的理解，并訓練實驗技能．這兩種實驗方法都是物理科學研究中的基本實驗方法，前者是從個別到一般，實驗在前，而結論在后，實驗成為探索規律的主要手段．后者則推理判斷在前，實驗驗證在后．在物理教學中，這兩種方法都各具重要的作用．研究（探索）性實驗之前，由于學生還不知道實驗的結論，要求他們自己去“發現”，因此學生的積極性是比較高的，能夠較好地激發學生通過手腦并用、探求知識的欲望和培養觀察、歸納、概括能力．驗證性實驗是傳統學生實驗中的主要類型，它能夠使學生更好地理解知識的內在聯系，認識理論的能動作用，培養推理、驗證分析能力．

2．測定物理量和物理常數的學生實驗

這類實驗在學生分組實驗中也占有相當大的比例．它主要是讓學生利用已知的物理概念或物理規律并運用一定的儀器來測定某個物理量或物理常數，例如，利用自由落體的規律“測重力加速度”，利用完全非彈性碰撞中的動量守恒定律來“測定彈丸的出口速度”，利用歐姆定律以“狀安法測電阻”等．它可以幫助學生理解物理概念和物理量的意義，學會應用物理規律，訓練基本實驗技能，并學習間接測量的巧妙方法．

3．基本儀器使用訓練性和裝配技術訓練性的學生實驗

當然在前述幾類實驗中都要運用一定的基本儀器和涉及某些裝配技術．但是對于某些重要的基本儀器和實驗技術，有必要對學生進行一定的實驗技能技巧訓練．這就是這兩類實驗的目的．例如，“示波器的使用”實驗，可以使學生了解電子束在電場中偏轉的原理，知道示波器面板上各主要控制器件的名稱和作用，學習和初步掌握使用示波器的最基本方法．又如，“安裝簡單的收音機”實驗，可以使學生學習電子線路圖的認識方法，熟悉簡單收音機的基本原理和接受電子裝配技術的初步訓練． 總的說來，學生分組實驗的最主要特征是學生的獨立實踐活動，這種活動有系統的、統一的要求，并在實驗室內完成．如果把教師的演示示范看成是帶路的向導，則單靠向導帶路往往達不到獨立認路的目的，只有在自己實踐的基礎上，才能在沒有向導時辨認前進的方向．在這種意義上，學生分組實驗是任何其它的教學手段和方法所不能替代的．

三、課內小實驗的特點和作用

課內小實驗是穿插在課堂教學過程中的學生小實驗，它與演示實驗的不同點主要在它的操作者不是教師或者是協助教師的個別學生而是全體學生．它與學生分組實驗的不同，它不象學生分組實驗那樣用整節課比較規范地完成教師在實驗室中準備好的實驗，也不一定要履行“預習實驗-報告”的要求．通常它與教師的講解密切配合，比較小型靈活，可以根據教學需要，選擇不同性質的實驗，可以是一個小實驗，也可以是一組系列的小實驗，或者是按照一定程序編排的系列階段實驗．實驗的時間可以由幾分鐘到幾十分鐘；組織形式，可以是同桌的兩人一組，也可以是更多一些人組成一組．實驗可以在實驗室進行，也可以在教室進行，可以用配套的正規儀器，也可以用自制教具、學具或者是隨手可取的日常生活用品進行實驗．這種實驗與教師的講授和學生的自學、討論結合組成“邊教邊實驗”或“邊學邊實驗”的課型，并具有如下的優點：

1．由于讓學生通過自己動手來學習知識，而不只是看教師演示，有助于發揮學生的主動性，有利于克服課堂教學“滿堂灌”的現象．

2．由于在這類實驗的間隙穿插教師的啟發．引導、講解或教師與學生，學生與學生的討論，在這種物理環境中，有利于擴大課堂內師生的信息交流，在教師的主導作用下，發揮學生的主體作用．

3．由于這類實驗小型靈活、運用方便，可以增加學生實驗在教學中的比重，因此，可以提供更多的機會來培養學生的實驗技能和訓練科學方法．

如果我們把以上三類課堂教學中的實驗按照教師施加影響的程度和學生的獨立活動量排一個隊，則如表所示：課堂實驗種類 教師影響程度 學生獨立活動量 演示實驗 大 小 課內小實驗 中 中 學生分組實驗 小 大 由此可見，我們應當將它們有機地結合起來，以取得最佳的課堂實驗教學效果．

§7.3演示實驗教學

演示實驗在中學物理教學實驗中占有很大的比重，而且是一種深受學生歡迎的實驗形式．它是教師施展教學藝術的獨特手段，它能夠化枯燥為生動，化抽象為具體．演示實驗的內容和方法有很大的靈活性．同一課題，教師可以用現成的儀器設備，也可以用自制教具進行演示．同一個演示儀器，教師可用于引入課題，也可用以鞏固新課．為更好地發揮其功能，必須深入研究演示實驗教學的基本要求．

一、演示實驗教學的基本要求

1．要有明確的目的 演示實驗運用于課堂教學的不同環節，有不同的目的，因此有不同的要求．有無必要演示，選擇什么樣的演示，怎樣進行演示，都必須首先從具體的目的出發．

例如，我們在學習習近平拋和斜拋的內容時，可供選擇的演示實驗很多，拋出粉筆頭就是一個最簡單的演示，還有如圖7-5所示的“三球相碰”的演示，水流噴射的演示，以及利用閃光照相等等．

顯然，在運用演示引入課題或鞏固所學知識時，教師總要力圖增加實驗的趣味性，以更好地調動思維積極性．拋粉筆頭的演示雖然簡單，但在引導學生通過觀察定性地描述平拋運動的特征這一點上卻很好，好就好在它稍縱即逝，活躍課堂氣氛，并可較好地訓練學生的觀察能力．如果需要讓學生認識“平拋運動可以看成是水平勻速運動和自由落體運動的合成”，可用如圖7－5所示的“三球演示器”，并配合使用閃光照相圖片（或投影），效果就很好．原因就在于它們能夠清楚地顯示拋體運動的本質特征．

由上可知，我們不能離開演示的具體功能來評價演示的好壞，演示實驗只有和一定的教學過程結合起來，才能發揮它的作用．

2．要明顯和直觀

可以說，演示實驗的一切功能都離不開觀察，觀察者只能在演示者所給觀象的基礎上進行觀察，因此演示實驗的直觀是最起碼的要求．

（1）演示的現象要明顯

一人演示，眾人觀察，所以現象必須明顯．能否使每個學生都看到要演示的現象，是教師心目中有無學生的表現．為使現象明顯，儀器的尺寸要足夠大，測量儀表的刻度線要適當粗些，聲、光及觀察物體與背景的對比度要強，過程中的變化要顯著．必要時，可以借助投影、機械放大、光杠桿、放大電路等手段增強現象的明顯性．其次要注意放置儀器的位置，有足夠的高度，不平攤在桌面上，運動體所在的平面應與黑板面平行．必要時，可借助演示小桌、演示墊凳、演示板、演示支架和磁性黑板等．

（2）儀器簡單，過程明瞭 我們力求演示儀器簡單，過程明瞭，其目的在于突出要觀察的物理現象和過程，降低無關因素的干擾，特別是在一些為建立、鞏固物理概念的定性演示中，沒有必要選擇精密復雜的實驗裝置．例如，用前面介紹的橢圓墨水瓶演示微小形變的現象，效果就比用復雜的光杠桿系統裝置好．又如，用如圖7-6所示的鐵絲軌道對比小球靜止和運動時對凸橋、凹橋橋面的壓力時，①把小球放在凸橋頂端，小球恰巧能從兩橋臂之間掉下去，但讓小球從斜面上滾下，再經過凸橋頂端時，小球便不再從兩臂之間落下，而是沿橋面驚過．②把凹橋下方的搭鉤脫開，讓小球靜止地放在四橋的中心，顯示小球的壓力不足以將兩鐵絲橋臂擠開而下落，然后讓小球從斜軌上滾下，當小球經過凹橋底端時，小球即從兩軌道之間掉了下去．由上可見，這種凸橋、凹橋的裝置，可以說是簡單的出奇，然而演示說明的卻是學生平時將信將疑的一個難題．我們提倡用簡單的方法做演示，不僅有利于突出物理原理，而且易于引起學生學習物理的興趣，激發學生的創造意識．

（3）視聽感官并用

有關資料表明：“在接受知識方面，單靠聽覺一般只能記住15％左右；單靠視覺，從圖象獲得知識，只能記住25％左右；如果兩者結合起來可記住65％”①．因此，調動學生各部分感官的協同作用，比用單一渠道要好．還應考慮學生對各種感覺信息的分辨本領，以強化有用刺激．例如，用下面的方法幫助學生理解加速度的概念：

在一輛沿斜面滾下的小車后面，拖一條長約2米的磁帶，磁帶上錄有一段不變的樂音（如風琴的c調），把錄音機的放音磁頭用導線接出來，裝在斜面的一定位置上，用貼有細氈的薄彈性金屬片將磁帶輕輕壓在磁頭上．當小車沿斜面向下運動時，小車拖著磁帶運動，使錄音機發聲．這樣就可以使學生用視覺觀察到的速度變化為聽覺感受到的音高變化，用音高來理解速度，用音高變化的快慢來理解速度變化的快慢，即加速度的大小．由于人耳對音高的感受靈敏，而且對“變”的感受，比視覺更直接，因而對變化率的概念比較容易建立①．

3．要安全、可靠

課堂上的教學時間是極其寶貴的．如果教師在演示中出現失誤和差錯，不僅會貽誤時間，而且會引起學生對所得結論的懷疑，因此，教師在課堂上的演示實驗必須確保成功．（1）做好充分的準備工作

這是確保演示成功的關鍵．教師在課前要選擇好所需的儀器和材料，仔細地進行檢查，并按照課堂上的實際程序預做一遍（甚至數遍），熟悉儀器的使用性能，了解實驗的準確程度，估計實驗的時間，觀察教室里即將演示的環境等等．并在教案中寫明演示所需的每一件物品，以免課堂上演示失敗或失去良機．

（2）課堂演示時必須確保安全

演示時，教師必須按照安全操作規程去做，認真仔細，確保人身安全和儀器設備的保全．可能存在不安全因素的實驗，一定不要讓學生上臺來操作．例如需要用到220V或380V市電的實驗，或者用高壓感應圈、水銀的實驗，應當由教師自己操作，并做到萬無一失．

（3）正確對待課堂演示中的失誤，切忌弄虛作假 備課中做好充分準備，可以提高演示的成功率，但不能保證課堂上一定不出問題．出了問題怎么辦？一是要鎮靜，切忌手忙腳亂，應認真思考和分析，盡可能及時找出原因，迅速排除故障；二是要實事求是．萬一不能及時排除故障，也不可用“儀器不行”來搪塞過去，更不可編造數據，弄虛作假．應當向學生如實說明實驗失敗的原因，并聲明在下節課重做．這樣的負責精神和科學態度，必將對學生產生良好的影響．

4．要有啟發性

演示實驗能夠提供豐富的感性材料，變抽象為形象，但它的最終目的是要通過觀察啟發思維，使學生更好地認識客觀規律，發展能力，培養興趣．因此，在設計和編制演示程序時，必須在啟發性上下功夫．

演示中的啟發性，首先在于以趣激疑．當生動的演示現象出乎學生意外之時，認知的矛盾將轉化為思維的動力．例如，在“彈性碰撞”教學開始時，讓學生觀察用兩個等質量的玻璃小球做成的兩個雙線擺：如圖7－7，先將左邊的擺球拉開，右邊的球靜止于平衡位置，再釋放左邊的小球，兩球相碰后，左球靜止，而右球彈起；當右邊的球返回碰撞后，右球又靜止，而左球彈起．如此兩球反復碰撞，圖7－7在碰撞聲中，動靜交替．面對這一有趣的情景，問題油然而生．

運用演示引發問題，只是啟發思維的起點，雖然它是學生開展積極思維的突破口，但要推進思維活動的展開，仍須有教師不斷的引導．這樣，演示才能成為推進思維的向導．因此演示教學的啟發性應體現在演示程序的精心設計之中．

例如，在高中學生學過氣體定律之后，教師用如圖7-8所示的浮沉子演示來訓練學生的思維．

（1）用手壓容器上方的薄膜，原來浮在液面上的浮沉子開始下沉，當下沉到某一深度時松開壓膜的手指，浮沉子上升[圖

7－8（a）（b）]，試解釋這一現象． 這是許多初中學生曾經見到過的實驗，當時對這個現象的解釋是很粗略的，只需要說明，壓膜時水進入浮沉子內，重力增大，浮力小于重力，于是浮沉子就下沉，松膜時，水從浮沉子內排出，重力減小，浮沉子就上浮．

（2）繼續壓膜使浮沉子下沉到更深的位置放手，見到浮沉子仍可上升．似乎上面的解釋還是完善的．

（3）繼續壓膜，使浮沉子達到比上一步更深的某一位置松開，出現了浮沉子不再上升的現象，并且一直沉到容器的底部[圖7－8（C）（d）］，這突然出現的現象，使學生感到意外，于是不得不重新審查以往解釋的不足之處．看來浮沉子中氣體的體積，不僅與容器上方氣體的壓強有關（這是由帕斯卡定律所決定的），而且還與浮沉子所處的深度有關．

（4）打開容器上方的橡皮膜，使液體上方的氣壓不變，用一根棒把浮沉子逐漸下壓至不同的深度，觀察浮沉子中氣體體積的變化，說明浮沉子所以在一定的深度不再上浮，是由于在下降過程中液體內部壓強這個因素造成的．（5）在浮沉子沉至容器底部以后，打開容器下的出水閥門，或用虹吸管使水緩緩流出．可以看到，當液面下降到一定深度時，浮沉子就從底部浮了起來［圖7－8（e）]．

從上述的程序設計可以反映出教師對學生思維的引導作用，它既調動了學生的積極性，又使觀察和思維緊密結合起來，從而使學生的認識由表及里逐步深化．

二、演示實驗教學中的觀察指導

在演示方案確定以后，要想達到演示的目的，關鍵在對學生的觀察進行指導．同時，對演示觀察的指導又是培養學生觀察能力的一個重要途徑．因此，在演示教學中應十分重視觀察指導．這里所說的觀察指導，有兩層含義：一是演示本身應能吸引學生的觀察注意；二是教師在演示過程中及時指導，教給觀察方法．所謂指導，絕對不是說教師指到哪里，學生就看到哪里．

1．明確觀察目的，做好觀察的思想準備 草率從事是新教師在演示教學中常犯的毛病當學生還沒有思想準備時，演示已經結束，因而達不到演示目的．在演示之前，一定要讓學生明確為什么要做這個實驗，以及打算怎樣進行；出示的儀器應當有所交待，例如，在演示液體內部壓強規律時，應當使學生帶著兩個問題進行觀察：一是液體內部壓強與深度的關系；二是液體內部在各方向是否都有壓強（特別是向上的壓強）及它們的關系；同時還應使學生在認識U形管壓強計的構造及功能的基礎上進行觀察．因為此時學生還不理解U形管壓強計的原理，所以應當用直覺的方法，如在橡皮膜上用手或重物壓，使學生了解U形管兩側液面高差越大，表示壓強差越大．

又如，在自感現象的教學中，觀察接通電路的自感現象，首先必須帶著“如果線圈自身的電流發生變化，那么線圈自身是否也會產生感生電動勢？”的問題，并認清演示電路的特點，才能把觀察的注意力集中到接通電路瞬間所發生的現象上．我們曾經對20名高一的學生和高二的學生分別進行演示．由于高一的學生還沒有學過法拉第電磁感應定律，正確記錄觀察現象只有75％，而高二學生剛學過電磁感應定律，正確記錄觀察現象的達到了95％，可見，觀察的目的性對于觀察效果起了很重要的作用． 2．突出觀察重點，排除無關因素的干擾

例如，通常教材中介紹斷路時自感現象的電路裝置，都選用一只燈泡與電感線圈并聯的電路．設想按這一裝置進行演示時，學生會看到開關斷開后燈泡并不立即熄滅．但由于時間常數L/R太小，這種延時現象無法看到．而燈泡突然一閃的現象卻十分明顯，它給學生建立自感的概念帶來困難．如果在開始演示時只給出一個簡單的電感線圈、燈泡、開關與電源的串聯電路（圖7－9），提出“在斷開開關的瞬間線圈中是否有感生電動勢產生”的問題，然后與學生共同設計實驗電路來驗證感生電動勢的存在．一種簡單的方案就是觀察開關拉斷時閘刀與閘刀座之間的火花放電現象證明感生電動勢的存在；另一種方案就是將示波器或者是高內阻的電壓表并聯在電感線圈兩端，觀察其電壓的變化；還有第三種方案就是將一只氖泡并聯在線圈兩端，開關接通時氖泡不導通，其電阻為無窮大，可視為它對電路沒有影響，切斷開關時，線圈中的電流迅速減小，原串聯的燈泡熄滅，而并聯在線圈兩端的氖泡起輝了，它的起輝電壓比電池電壓要高許多，由此說明感生電動勢的存在．這個實驗還可以在后面的教學中說明日光燈的起輝原理．

3．從整體到局部，再從局部到整體，培養觀察思路

觀察的全面性是客觀反映事物屬性的前提，應當利用演示實驗培養學生正確的觀察思路．例如，教師常用“圓錐上滾”的實驗來訓練學生的觀察力．首先把傾斜軌道展示在學生跟前，傾斜軌道的表面特征給學生造成假象．把雙錐旋轉體放在軌道的中部，學生幾乎毫不例外地預感到旋轉體將沿斜面滾下，然而見到的卻是意料之外的現象（如圖7－10所示）．在學生渴望得到解答之際，讓他們從各個方面對儀器觀察，并注意圓錐體與軌道之間的聯系，最終發現圓錐體在軌道低端的重心位置最高．于是學生在恍然大悟中獲得了觀察方法的啟示．

4．縱、橫對比，把握事物特征

觀察的深刻性在于透過表面現象抓住象物的本質，利用對比觀察是使思維向縱深發展的很好的方法．在演示實驗中，要引導學生善于察覺條件的差異及產生結果差異的聯系．通常可以采用縱向對比、橫向對比、正反向對比的方法．

例如，用驗電器和鋅板（或鋁板）等演示光電效應的現象，實驗過程如圖7－11所示．把用砂紙打磨光的鋅板（或鋁板）插在驗電器的導桿上，給鋅板帶上負電荷，可以看見驗電器指針張開；用紫外光（功率較小的醫用紫外線燈）照射鋅板，驗電器指針即迅速閉合；再給鋅板帶正電，同樣用紫外光照射鋅板，驗電器指針不再閉合；再用白熾燈作光源，照射帶電的鋅板，不見指針張角有何變化．從上述過程可以看出，它是一個邏輯性很強的縱向對比過程．由（a）、（b）階段的對比可以看出，驗電器指針閉合不是由于紫外光使空氣電離的原因（雖然有一點影響，但不是主要原因），而是光照射使電子躍出的原因．由（a）（C）階段的對比說明光電子能否躍出與照射光的頻率有關．

縱向對比的演示方法是按照現象變化的順序逐步展開的．它能夠使學生較好地把握過程發展的階段特征，但需要不斷回憶已經消逝了的現象．在比較復雜的過程中，可以變部分縱向對比為橫向對比，縱橫向對比相結合．例如，圖7－12（a）顯示了物體浸入液體前后彈簧秤讀數的變化，由此可知浮力的大小，在繼續演示的過程中，保留圖7－12（a）的狀態，同時用另一個同樣規格的彈簧秤顯示排開液體的重量，如圖7－12（b）所示，兩者橫向對比，學生就能清晰地察覺兩者之間的關系．

又如在上述接通電路的自感現象的演示中，也采用了電感支路和電阻支路同時橫向對比的方法，從而使難于察覺的暫態差異顯現出來．

為了便于學生認識事物的本質，常需要用正向和反向對比的方法．例如，為了說明振動產生的條件之一是物體必須受到回復力的作用，可以用彈簧振子演示，分析回復力使物體圍繞平衡位置往復運動；還可以用保險絲繞一個彈簧，下掛小球，在事先不告訴學生彈簧材料的情況下，把小球拉伸后釋放．學生驚異地看到小球不發生往回運動，這時告訴學生彈簧的材料，于是學生們從反面現象加深了振動產生條件的認識．

總之，教師在演示教學中，一定要注意使學生的觀察和思維活動緊密結合起來．用觀察促進思維活動的展開，又用思維指導觀察活動的進行，使學生逐步認識物理概念、規律，逐步發展觀察和思維能力．

§7.4學生分組實驗教學

一、學生分組實驗技能訓練的教學目的 學生分組實驗是學生在教師指導下獨立操作的課堂教學過程，教師應當根據大綱的要求，有計劃地、系統地訓練學生的實驗技能和良好習慣．這些技能的教學目的可大體分述如下：

1．逐步學會自學實驗講義（教材）

通過自學與輔導，逐漸學會自學實驗講義或相關教材，理解其內容、包括目的和原理，知道怎樣做實驗，會組織實驗步驟．

2．逐步養成正確認識基本量具、儀表的習慣

要求學生養成正確習慣：拿到量具，儀表能說出它的名稱，通過對外部形態、銘牌、一般構造的觀察，教師的輔導及閱讀說明書等材料，了解它的主要功能、使用條件、量度范圍，精密（準確）度及使用規范．

3．逐步養成良好的操作規范，進行正確的實驗操作．

實驗操作必須按一定的操作規范程序進行，逐步養成良好習慣，例如：

（1）裝配儀器：一臺儀器的裝配，多臺儀器和器材的組合，都應當做到能按合理的規范程序操作．例如在裝配天平時，應先將橫梁放于止動架上，才能安放掛鉤、掛架和掛盤，不僅要使各類部件的位置正確，而且要做到“對號入座”．

（2）儀器的預備性調整

器件裝配好以后，一般都要進行預備性調整，如儀器底座位置的調整，滑線變阻器滑動臂初始位置的調節，儀表上的檔位選擇及各種旋鈕初始狀態的調節，熱電子儀器的預熱，光具共軸的調節和各種測量儀表零點的調節等．

預備性調節的最后一步是檢查，檢查的項目，一是看儀器或電路的裝配是否正確，二是看各種器件是否處于規定的初始狀態．

（3）啟動工作和觀察記錄：按規程及實驗步驟啟動儀器工作，并仔細觀察，記錄所示數據．（4）實驗結束后的收尾工作

實驗結束，應按照一定的順序拆除和整理儀器；檢查儀器材料是否有壞損丟失，然后清理桌面，板凳的歸位．一切設備復原．

4．逐步掌握實驗操作的規范動作

實驗操作不僅要注意程序，而且要注意動作的規范要求，切忌隨意性的動作．例如：

（1）調整天平時，一般用左手握住止動旋鈕，不論調節底座、橫梁，放卸待測物和砝碼，還是撥動游碼，都必須在止動期內進行．需要觀察天平是否平衡時，再輕輕地順時針旋轉止動旋鈕．當橫梁處于升起狀態時，左手不可脫離止動旋鈕．這樣做，一方面是為了防止橫梁自動落下，一方面提醒使用者在觀察天平平衡之后立即把橫梁放下．用右手拿砝碼鑷，鑷口的凹邊應當朝上，如圖7－13所示．待測物和砝碼都應放在砝碼盤的中央．

（2）用手拿燒杯傾倒液體時，應如圖7－14所示．

（3）使用螺旋測微器，一般應用左手拿被測物，右手無名指與小指握弓形架，拇指與食指操作旋輪．若被測物已被固定，則可用左手握住弓形架身，右手旋轉螺桿套筒．當螺桿開始接觸被測物時，應改旋棘輪，使螺桿前行，壓住被測物，待聽到“咔咔”聲時再行讀數，如圖7－15所示．

（4）用手調節滑線變阻器滑臂時，應以另一手扶住瓷支架上方，如圖7－16所示．

（5）用手拿透鏡時，應如圖 7－17所示，切不可觸及透鏡表面．

5．學會正確測量讀數與處理數據

（1）檢查零點是否正確，在零點不符的情況下，應調整好零點或選擇相對零點：

（2）應使觀察視線與表面垂直．（3）讀數時，一般應保證準確的數位不致省略，可以估讀到最小分度的下一位，但不必估讀至最小分度的下兩位．例如，用毫米刻度尺測量的正確讀數是15.3mm．不應表達為15mm，也不應表達為15.25mm．當量具的最小分度為0.2或0.5個單位時，在觀察能力許可的條件下，應估讀到最小分度的 1／2或 1／5．例如，最小分度為0.02A的安培表，應估讀到0.01A：

不管使用何種量具，養成良好的讀數習慣是非常重要的．一般來說，應當先觀量程，再看最小分度，然后看零點，再讀數和記錄．

處理數據應體現科學的態度和方法．常用處理方法有計算法和圖示法兩種．

在中學物理教學中，使用計算法多利用平均法來減小實驗誤差．

圖示法的優點主要有兩條：一是簡明、直觀、便于比較，特別對探索物理規律很有用；二是利用實驗中的有限數據作出圖線后，從中找到那些無法通過實驗來得到的數據，還可以求出相關的第三個物理量．用圖示法表述物理量之間的關系時，應注意以下的要求：（1）在中學物理教學中，主要介紹直角坐標系．直角坐標一般以橫軸代表自變量，縱軸代表因變量．在軸的末端近旁注明所代表的物理量及其單位．

（2）坐標的原點，不一定取為變量的零點．坐標軸上的標度值應能恰當地反應出測量值的有效數字．坐標標度應劃分得當，以不用計算就能直接讀出圖線上每一點的坐標為宜，如通常用1、2、5而不用3、7、9來標度，使坐標紙的一小格可用來表示測量值最后一位的1，2，5個單位．

（3）應盡量使圖線占據圖紙的大部分，不致偏于一角或一邊．橫軸和縱軸的標度可以不同，但大小要注意配合．如果數據特別大或特別小，可提出乘積因子，例如提出×103、×10－2放在坐標軸最大值的右側．

（4）描點和聯線．依據實驗數據用削尖的鉛筆在圖上描點．為清楚、準確起見，常以該點為中心，用×、⊙等符號中的一種標明．同一圖線上的觀測點要用同一種符號，如果圖上有兩條圖線，則應用兩種不同符號以示區別．描繪出的直線或曲線應為光滑曲線．曲線不通過全部測定點是正常現象．一般情況下，聯線時應盡量使曲線通過或靠近大多數觀測點，并使測點比較均勻地分布在曲線的兩側．如圖7－18所示．

6．學會寫實驗報告

實驗報告一般應包括實驗目的、裝置與器材、實驗原理與步驟、數據記錄與計算、結論與討論等部分，逐步地要求學生學習自行設計實驗報告．在設計報告時，應讓學生學習用比較簡潔的文字，直觀的圖表來表達報告的內容．數據表格的設計應做到：說明實驗條件；要有原始記錄；欄目中應注明物理量的符號和單位；力求簡明，便于總結物理規律．

下面介紹一份學生分組實驗的報告：

證機械能守恒定律

實驗者姓名××，同組人姓名×××

實驗時間×月×日下午第二節

[實驗目的]

1．驗證物體在光滑斜面上自由下滑時的機械能守恒；

2．進一步鞏固打點計時器的使用和數據處理方法。

[實驗器材]

平面小車，電磁打點計時器，學生用電源，支架，直尺。

[實驗原理與步驟]

如圖7－19，如果小車在重力作用下沿光滑斜面下滑，從靜止點A到B小車的重力勢能減少 △Ep=Mghon

而動能增加 如果△Ek=△Kp即 或△Ek/△Ep=1

則證明機械能守恒

1．調節斜面傾角，使H/L盡可能大一些，以減小摩擦力的影響；

2．裝配和調整電磁打點計時器；

3．將小車置于斜面上方A點處，連接裝配好打點紙帶；

4．開啟電源，釋放紙帶末端，使小車下滑，下滑結束即關閉電源；

5，取下紙帶，測量讀數并進行數據處理。為什么在本實驗中△Ek／△Ep＜1？ 因為在本實驗中小車在斜面上運動所受的阻力不能忽略不計，其勢能減少量中的一部分消耗在克服阻力所做的功上，因此△Ek＜△Ep．本實驗的誤差約在8％以下．因此可以說，如果不計阻力的影響，小車維持機械能守恒．

由上述數據可以大致估計小車所受阻力的大小．現以第4組數據為例．

二、學生分組實驗的一般過程和教學要求

學生分組實驗的過程，一般分為三個階段：準備、操作和總結階段．

1．準備階段及其要求

本階段的主要任務是使學生明確實驗目的，理解實驗原理、方法，認識實驗儀器，做好操作與記錄的準備工作，其核心是理解實驗方案．這是調動學生實驗主動性的前提．如果對目的、原理不了解，依葫蘆畫瓢地做一陣子實驗，稀里糊涂地記了一批數據，這就很難說有什么好的收效．對科學的實驗研究來說，構思階段非常重要．教師正是在實驗的準備階段中，讓學生學一點科學構思的方法．因此，教師要充分重視準備階段的引導工作，如引導學生認真閱讀實驗教材，提出一些問題幫助學生思考和理解例如，在做“把電流表改裝成伏特表”的實驗以前，可布置如下幾個問題：

（1）怎樣才能把電流表改裝成伏特表？在計算電表的附加電阻時，應當知道電流表的哪些參數？

（2）在按圖7－20的電路測電流表內阻時，為什么要滿足R遠大于R＇（例如R≥100R＇）的條件？怎樣才能滿足R》R＇的條件（怎樣選擇電路中的兩個可變電阻和電源輸出電壓）？

（3）在校正伏特表時，應按怎樣的電路測試？改變電壓應選擇滑線變阻器的分壓器電路，還是限流器電路？

此外也可以通過教師引導下的學生討論，共同設計和理解實驗方案，特別是對探索性的實驗，更應注重這方面的引導． 學生理解了方案，還不能認為已完成了必要的準備工作，還必須考慮學生是否具備進行實驗的技能．只有事先為學生進行實驗基本鋪平了道路，才能使他們在有限的課堂時間內，把精力集中在解決主要矛盾方面．

例如，高一力學中有一組關于利用電磁打點器的實驗．對學生來說，這是一種新的實驗方法，它涉及到打點計時器的原理和使用，有關的實驗原理和操作要求，紙帶數據的處理方法等，因此是比較困難的．教材中分成幾個不同內容的實驗，分散了教學的難點．教師應當根據各次實驗的側重點引導學生做好預習工作．

還須說明一點，預習決不只是看書．對于一些學生尚未見過的儀器，光靠看書往往是難于弄懂的．教師應當抽出一定時間，讓學生邊看實物，邊著教材，或者一邊聽教師講解一邊看示范操作．

2．操作階段及其要求 它是把實驗方案變為實踐的階段．在這個階段中，學生的主要任務是：安裝和調整儀器，操作控制實驗條件的變化，觀察測量，取得必要的數據；排除可能出現的故障，這是培養學生實驗技能和良好習慣的關鍵階段．

總的說來，在學生分組實驗的教學過程中，應始終注意發揮學生的主動性，使他們帶著明確的目的，認真仔細地觀察，積極地動手操作和動腦思考．實驗中遇到一些問題．教師應善于啟發，不要包辦代替．這樣盡管學生可能遇到一些麻煩，但收獲是大的．還需要辯證地處理好發揮學生主動性與嚴格要求的關系．實驗中有一定的程序規范和動作規范，應當使學生了解這些要求是以科學理論為依據，并經過實踐總結出來的，以提高學生執行規范的自覺性．其次，執行規范也不是要求學生機械的操作．相反，應要求學生手腦并用．例如，調節天平底座的時候，就必須根據重垂線的垂尖位置思考底腳螺絲的調節旋向．當然熟練以后就會成為一種技能．實驗步驟是根據實驗程序的總要求來制訂的，但也不是千篇一律．可適當鼓勵學生在不違反操作規程基礎上有所創新．再次，應當看到嚴格要求對于培養學生良好習慣和作風的意義，從一開始就要嚴格要求，許多學生在連接電路以前，從不考慮各器件放置的位置，亂七八糟，有的儀器表面背對著自己，他們認為，只要電路正確就行了．還有的學生準備不認真，不按操作規程操作，使儀器損壞，實驗結束，桌面場地零亂，儀器不復位．造成儀器零件及材料丟失．如果老師放松要求，久而久之不僅養成學生毛毛糙糙的作風，而且極不利于對學生品德特別是科學態度的培養，對于學生今后的工作學習也很不利．在實驗指導的過程中，教師應抓住好壞典型，不失時機地提出對全體學生有教育意義的問題．

3．總結階段及其要求

本階段的一般任務是：處理數據，分析結果及完成實驗報告．這是從現象上升到理性認識的重要階段．在這個階段中，教師應引導學生發揮思維的能動作用，學習數據處理的某些方法，了解影響實驗結果的因素，培養實事求是的態度和科學作風．

值得一提的是如何對待“不滿意”的結果．應當使學生認識到，改一改數據，湊成“好的結果”是十分錯誤的；簡單地歸結為儀器粗糙，對自己也無益處；應當仔細分析實驗經過和實驗條件，找出產生問題的原因，必要時重做實驗．有時看上去實驗是失敗了，但對一個認真的實驗者來說，收獲不一定就小，獲取實驗數據是一件嚴肅的工作，任何時候都不允許草率從事，更不用說弄虛作假，在教學實驗中就要強調這種科學精神．此外，還應當向學生指出：教學中的實驗只是給大家提供學習和訓練的機會，科學上的發現絕不是這樣輕而易舉地得到的；不是通過一、二節課的時間就能使理論得到驗證或發展的．