可以說物理實驗的重要性通過高考試題得到較好的體現(xiàn)，學(xué)生的創(chuàng)新思維與實驗?zāi)芰νㄟ^高考實驗設(shè)計也能得到很好的考查。再對照其他省市的高考試題，也能夠看到這些特點，這也是我們的進行實驗教學(xué)的一個方向。

二、目前高中物理實驗教學(xué)的一些情況

這兩年我在高三級擔(dān)任物理科教學(xué)工作，每次測試結(jié)果出來后，學(xué)生在實驗題的完成情況都是我分析的重點。下面列舉了學(xué)生經(jīng)常出錯的4種情況，從中就能夠看出一些問題：

(1)對“有效數(shù)字”相關(guān)的運算或估算,答對率很低。有的同學(xué)是把“保留兩位有效數(shù)字”理解為“小數(shù)后兩位”，而運算部分則往往出現(xiàn)單位的換算、數(shù)量級的運算錯誤等。

(2)沒能掌握好螺旋測微器、游標(biāo)卡尺、毫米刻度尺等測量工具的使用方法。有的學(xué)生對測量工具的結(jié)構(gòu)原理不了解,給出莫名其妙的讀數(shù)。大部分學(xué)生的主要問題是分不清楚測量數(shù)據(jù)估讀到哪一位。像螺旋測微器的讀數(shù)，經(jīng)常出現(xiàn)了“0.21mm”、“1.10mm”等讀數(shù)。

(3)未能很好掌握電流表、電壓表、滑動變阻器等實驗儀器的使用方法,表現(xiàn)出來就是實驗的連線和讀數(shù)出錯率很高。例如考查連接實物圖的時候，經(jīng)常就有學(xué)生把線連接到滑動變阻器的滑片上。

(4)與紙帶有關(guān)的測量問題,這類題目從高一開始就做實驗，并經(jīng)常講和練，但學(xué)生仍然經(jīng)常出錯。例如在“利用紙帶求加速度”的實驗題中，學(xué)生答題時用“計算各段加速度求平均值”代替“逐差法”，或只計算一段，反映出學(xué)生不理解“逐差法”的作用。

很多次測試的結(jié)果都表明，高三學(xué)生的實驗?zāi)芰κ莻�弱項，實驗的基本技能依然掌握不到位，設(shè)計和完成實驗的能力更亟待提高，對普通學(xué)生來說設(shè)計型的實驗題“滿臉殺氣”、“望而生畏”。

出現(xiàn)這種情況，我認為主要原因是：

目前實驗教學(xué)中還普遍存在著教學(xué)方法簡單化、實驗過程形式化、實驗結(jié)果唯一化的現(xiàn)象，學(xué)生的物理思維、實驗方法、探究能力得不到預(yù)期的培養(yǎng)，從而導(dǎo)致學(xué)生實驗設(shè)計能力普遍較弱。

另外，大部分省市采用“小綜合”或“大綜合”模式之后，導(dǎo)致物理教學(xué)課時變少，實驗課時被壓縮。由于物理教學(xué)課時的限制，有些教師放棄了某些課堂演示實驗，甚至一些必須由探究實驗得出結(jié)論的新課，也被簡單的“說過去”;有些教師認為“做好一個實驗不如講好一個實驗”，變物理實驗課為師生“紙上談兵”課。

教師在教學(xué)中對實驗這樣的處理，會在學(xué)生中造成相同的`認知，直接導(dǎo)致學(xué)生重理論、輕實驗、輕探究，學(xué)生以“背實驗”代替“做實驗”，其實驗技能必然得不到提高。

君不見，由于實驗題在高考中的重要地位，很多學(xué)生把物理考綱列出來的11個實驗的實驗?zāi)康�、原理、步驟、注意事項、數(shù)據(jù)分析處理等等內(nèi)容一遍遍復(fù)習(xí)、死記硬背，花在上面的精力不少，但效果卻不明顯。

三、物理實驗教學(xué)的備考建議

針對目前學(xué)生實驗?zāi)芰Φ恼莆涨闆r和高考的改革趨勢，我提出以下的建議：

1．重視實驗基本功的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生實驗基本操作能力

物理實驗基本功是指實驗的基本理論、基本方法和基本技能。實驗基本功的訓(xùn)練主要是在高一階段，教師要充分重視課本的每一個演示實驗和分組實驗，中學(xué)物理教學(xué)大綱要求的分組實驗一定要做。

一方面，教師要注重演示實驗的規(guī)范性。物理演示實驗本身就是技能的展示，具有很強的示范性，教師演示時的一舉一動會成為學(xué)生獨立操作時的依據(jù)。教師做課堂演示實驗前應(yīng)先多次演練，力求操作演示規(guī)范、熟練、完整，確保課堂上效果明顯，一次成功，使學(xué)生信服。對較復(fù)雜的實驗，還可利用多媒體的仿真實驗作為輔助，逐步展示真實實驗的動態(tài)過程。

另一方面，在做分組實驗之前，教師要求學(xué)生必須對本次實驗原理、所用實驗器材、實驗步驟能清楚了解(當(dāng)然學(xué)生能夠自己設(shè)計出來的更好)，要求每個學(xué)生都動手參與到實驗操作中，并如實記錄實驗的原始數(shù)據(jù)，等等。這些分組實驗對于訓(xùn)練學(xué)生的實驗基本功、規(guī)范學(xué)生的基本實驗操作具有重要作用

例如通過“研究勻變速直線運動”這個分組實驗，訓(xùn)練了打點計時器的使用方法，知道了兩種打點計時器的工作原理和主要結(jié)構(gòu)，學(xué)會了通過打出的紙帶判斷物體的運動狀態(tài)，以及如何求解速度、加速度，會用有效數(shù)字表達直接測量的結(jié)果。學(xué)生拿自己辛苦勞動之后得到幾條紙帶來分析小車的運動，能更形象具體的理解物理規(guī)律，極大的提高了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的信心和興趣。

條件允許的學(xué)�？梢栽谡n外開放實驗室，給學(xué)生更多的時間和空間來動手做實驗。比如，學(xué)生想做實驗了，就向老師提交實驗申請書──包括實驗的名稱、目的、原理、器材和預(yù)約的實驗時間，然后教師從實驗的可行性、實驗室儀器的準(zhǔn)備情況等方面考慮學(xué)生的申請，給學(xué)生安排具體的實驗時間和地點。而學(xué)生則可通過查閱參考書、約請同學(xué)或約請教師來指導(dǎo)等途徑認真做好每一個實驗，切實提高實驗?zāi)芰Α?/p>

2．設(shè)置實驗新情景，提高學(xué)生的設(shè)計和完成實驗的能力

縱觀近幾年的高考物理實驗，力學(xué)和電學(xué)既是考查的重點也是難點。主要特征是：電學(xué)為主，力學(xué)為輔，兼顧其他;既重基礎(chǔ)，尤重遷移。比如測電阻的實驗幾乎年年考，題目年年翻新，角度常常變化。雖然實驗的情景很新穎，但實驗試題中涉及的基本知識和實驗技能的要求仍然立足于課本實驗。

比如2010年廣東理綜試卷中，第34題第(2)小題，圍繞“利用電壓表和電阻箱測定干電池的電動勢和內(nèi)阻”展開，這是高考考綱中明確要求的實驗，不過提供的實驗儀器與教材上有所不同。題目中巧妙地引入了“電阻箱的讀數(shù)”、“電壓表和電阻箱測電阻”、“閉合電路歐姆定律”、“補充實驗步驟”、“連接實物電路圖”、“分析實驗誤差”等實驗技能和相關(guān)知識的考查，在一定程度上體現(xiàn)了三維課程培養(yǎng)目標(biāo)中“知識與技能”、“過程與方法”的要求，對理綜模式下的物理實驗的教學(xué)和備考很有啟發(fā)作用。

因此在復(fù)習(xí)時要注重教材上的實驗。教師可以從教材中選取一些典型的實驗，在同一個實驗中設(shè)置新情景，引導(dǎo)學(xué)生將已經(jīng)學(xué)過的物理知識和實驗方法遷移到新情景中，根據(jù)實驗?zāi)康暮吞峁┑膬x器設(shè)備，開動腦筋設(shè)計方案進行實驗。既通過多種方案的設(shè)計、論證等思維活動，提高學(xué)生的實驗設(shè)計能力，又通過實驗操作驗證設(shè)計得合理性，提高實驗操作能力。

例如“電阻的測量”的復(fù)習(xí)可按以下方式進行，設(shè)置新情景，培養(yǎng)學(xué)生的實驗設(shè)計能力。

(1)復(fù)習(xí)伏安法測電阻的實驗

①實驗器材：待測電阻Rx(用電阻箱，阻值為5Ω)，學(xué)生電源、電壓表(量程3V，內(nèi)阻約3kΩ)、安培表(量程0.6A，內(nèi)阻約1.5Ω)、滑動變阻器(最大阻值10Ω)、開關(guān)各一個，導(dǎo)線若干

由于電阻箱是精密的儀器，不能長時間通電。要求學(xué)生先設(shè)計出測量電路圖，然后連接電路測量，最后通過測量結(jié)果分析安培表外接法和安培表內(nèi)接法適用的對象。

大部分學(xué)生習(xí)慣的采用滑動變阻器的限流接法，從測量數(shù)據(jù)看，相比安培表內(nèi)接法，安培表外接法測量出來的結(jié)果誤差更校

接下來把實驗器材做了調(diào)整：

②實驗器材：待測電阻Rx(用電阻箱，阻值為150Ω)，學(xué)生電源、電壓表(量程15V，內(nèi)阻約15kΩ)、安培表(量程100mA，內(nèi)阻約10Ω)、滑動變阻器(最大阻值10Ω)、開關(guān)各一個，導(dǎo)線若干

學(xué)生經(jīng)過簡單分析，還是采用滑動變阻器的限流接法、安培表外接法來測量，但是在調(diào)節(jié)電壓時感覺調(diào)不動了，有不少學(xué)生有了疑問。教師可以適時指出，待測電阻的阻值是滑動變阻器的最大阻值的15倍，滑動變阻器的限流作用不明顯了，提出用滑動變阻器的分壓接法來調(diào)節(jié)待測電阻兩端的電壓。

教師在這里可以進行小結(jié)：對電阻測量的實驗電路中，一般先設(shè)計“測量電阻部分”的電路(包括待測電阻、電壓表、電流表，體現(xiàn)測量的思路)，再設(shè)計“提供電源部分”的電路(包括電源、滑動變阻器、開關(guān)，提供電壓和電流);從“測量電阻部分”來總結(jié)安培表的內(nèi)接法、外接法的理論依據(jù)以及使用條件;從“提供電源部分”來總結(jié)滑動變阻器的分壓、限流接法的理論依據(jù)以及使用條件。

(2)重點訓(xùn)練“測量電阻部分”電路的設(shè)計

①如果知道電表的內(nèi)阻，怎樣計算電阻的真實值?如何使用伏安法測量電表的內(nèi)阻?

②如果沒有電流表(或電流表不合適)，而有兩塊電壓表(已知內(nèi)阻)應(yīng)如何設(shè)計電路測量電阻?反之呢?

③如果只有電壓表和一個電阻箱，應(yīng)如何測量電阻?反之呢?

……

大家知道，物理是難學(xué)的，學(xué)習(xí)物理是辛苦的。而眼前這些學(xué)生在討論、設(shè)計、完成實驗的過程中，既有思維的碰撞又有實驗的及時驗證，他們的學(xué)習(xí)是主動的、快樂的。同時學(xué)生對伏安法、替代法、半偏法這些測量方法有了一個切身體會，也明確了如何設(shè)計一個測量電阻的電路。

教師在這里可以進一步總結(jié)：電學(xué)實驗無非就是在電壓U、電流I、電阻R、電動勢E這幾個物理量的測量上做文章而已，這是電學(xué)實驗區(qū)別于力學(xué)實驗之處。今后我們可以用類似的方法處理類似的探究性實驗。

3．注重物理思想的總結(jié)，提高學(xué)生思維的開放性

每一個實驗都有各自的設(shè)計思想，一個成功的實驗，其設(shè)計思想總包含著對已有知識的靈活運用和創(chuàng)造性構(gòu)思。引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)會前人的實驗設(shè)計思想，是一條培養(yǎng)學(xué)生具有設(shè)計實驗?zāi)芰Φ挠行�途徑�?/p>

比如，在做“驗證力的平行四邊形定則”實驗時，為什么要兩次把橡皮條的結(jié)點拉到同一位置?在做“驗證牛頓第二定律”實驗時，為什么要使長木板傾斜以平衡摩擦力?在做“驗證機械能守恒定律”實驗時，要驗證 mv2=mgh,，為什么要選第一、二點距離為2mm的紙帶?在做“驗證動量守恒定律”實驗時，被碰小球的質(zhì)量為什么要小于入射小球的質(zhì)量?還記得“控制變量法”嗎……實際上所有的實驗都要在控制上下功夫，實驗的精髓就是“控制”。

再看另外一些例子，在做“研究勻變速直線運動”實驗時，用打出的紙帶上面的點數(shù)來計算時間，用點與點之間的距離來計算速度和加速度，在電學(xué)實驗中，電流表用指針偏轉(zhuǎn)程度的大小來表示電流的相對大小，歷史上卡文迪許使用扭秤研究萬有引力常量的時候，由于引力非常之小，他先通過測定力矩來測力，又通過石英絲的扭轉(zhuǎn)角度來測力矩，再通過光點的移動來測定石英絲的扭轉(zhuǎn)角度，這些就是“測量變換”。

再比如人們熟知的守恒定律，像能量守恒定律、動量守恒定律、電荷守恒定律，它們的出現(xiàn)不是偶然的，而是物理規(guī)律具有多種“對稱性”的必然結(jié)果。

……

諸如此類，不多列舉了。

物理學(xué)不僅是自然科學(xué)的基礎(chǔ)，也是人類文化的重要組成部分。在物理學(xué)發(fā)展史上，人們看到，實驗發(fā)現(xiàn)和研究與理論探索是互補的，它們共同或交替的促成了物理學(xué)的進步。和楊振寧一起因發(fā)現(xiàn)弱作用中宇稱不守恒而獲得諾貝爾物理學(xué)獎的李政道教授，在1987年提出物理學(xué)家的兩個定律：沒有實驗家，理論家趨于浮泛;沒有理論家，實驗家趨于搖擺。我們相信，只要廣大物理教師能取得這樣的共識，物理實驗教學(xué)弱化的趨勢必能得以扭轉(zhuǎn)，物理實驗必能發(fā)揮應(yīng)有的作用。

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