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1、分析改进高中物理实验教学的方法自高中物理新课程实施以来,实验教学已得到极大的加强,但是由于教材、师资水平,以及实验室和仪器装备建设、课程资源等多方面的原因,物理新课程实验教学中还存在着不少问题和困难,亟待加以研究和解决。一、高中物理新课程实验教学的特点1.实验地位显着提高高中物理新课程把科学探究列为重要的课程内容之一,体现了物理新课程理念的重大转变。学习物理必须经历探究的过程,而物理实验是物理探究的重要载体。在高中物理新课程教材中出现了“说一说”、“思考和讨论”、“做一做”、“探究实验”、“问题与练习”、“大家
2、做”、“广角镜”等众多栏目,这些无不涉及实验探究活动。可见,在高中物理新课程中,物理实验教学的地位得到显着提高与加强。2.对学生实验能力的要求更加明确高中物理课程标准对学生的探究能力做出了详细而明确的要求:“能够发现与物理学有关的问题,对解决问题的方式和问题的答案提出假设,能够根据实验目的和已有条件,制定计划与设计实验方案,进行物理学实验的操作和用多种方式收集数据,会对实验数据进行分析处理,尝试分析假设与实验结果间的差异,能写出实验探究报告。”同时,明确提出了物理实验能力的具体要求,其中确定研究问题、设计选择实
3、验方案、数据测量、定量分析、探究创新等方面的要求比初中阶段都有显着提高。3.实验的数量和类型大幅度增加高中物理新课程实施后,物理课程中的实验教学内容大量增加。以现行的人教版高中物理教材为例:必修1、必修2的演示实验20个,学生探究实验7个;选修2系列(包括2-1、2-2、2-3)和选修3系列(包括3-1到3-5)的演示实验共计73个,学生探究实验25个;必修1、2和选修3系列共设课堂实验17个、“做一做”51个;同时,还在附录中设置了“物理实验专题”模块,有14个实验示例供学生选择,原则上实验数量不少于8个,给
4、学生留有充分的选择余地。可以看出,高中物理新课程实验的数量在急剧增加,实验方式更加灵活。各项实验活动共同的特点就是注重“实践”、“观察”、“思考”、“讨论”、“拓展”,有的还明确要求学生“表达与交流”,为学生搭建了探究的阶梯,突出了学生的主体地位与个性发展。实验活动类型的拓展和变化反映了物理新课程在转变学生学习方式、培养学生探究能力等方面的要求,使学生的思维与创造力始终处于被激发的积极状态。4.实验内容与现代科技紧密结合在物理新课程中,数字化的教学装备被大量引进物理实验室,如基于各种传感器和计算机的数据测量和数
5、据处理、微电脑数字计时器的广泛应用、用数码相机研究自由落体运动、对汽车变速器的了解等。在选修教材中,涉及了绿色能源的开发、用激光笔进行光的干涉和衍射实验、观察变电站和高压输电线路、利用温度传感器和光敏传感器等制作一些简单的自动控制电路等。注重加强课程内容与学生生活以及现代社会和科技的紧密联系,重视学生的学习兴趣和学习动机的培养和强化。二、物理实验教学中存在的问题1.部分教材实验的设计不够科学有些高中物理新课程教材在安排实验的时机、实验的设计上存在明显不足。有些实验设计得不够严谨,如实验现象不明显、可操作性不强等
6、。如选修模块中的“用油膜法估测分子大小”实验就存在以下问题:酒精油酸溶液的配置浓度标准难以掌握。配置的溶液浓度过大,形成的油膜层张力就会过大,油膜层会冲破漂浮在水面上滑石粉形成的区隔界限,测得油膜层面积数据会远小于实际数据;而配置的溶液浓度过小,形成的油膜层张力过小,油膜层与漂浮在水面上滑石粉的自然界限区别不清,实验现象不明显,因而很难观测油膜层面积数据。同时,在实验时机的安排上,应根据学生的实际水平和实验仪器装置组成的难易程度分散安排,不宜在时间上过于集中,使学生产生畏难情绪。如瞬时速度的测量,高一学生是首次
7、进入实验室,使用仪器中有电磁打点计时器、电火花计时器,“做一做”栏目中有用运动传感器和计算机一起测速度,“科学漫步”中有用气垫导轨和数字计时器测速度,而仪器设备的结构组成、使用方法也属于实验探究内容的组成部分。这三部分内容编排紧凑,六种较复杂的仪器连续呈现,使学生感到眼花缭乱、目不暇接,容易导致学生产生畏难情绪。2.实验室及其仪器装备难以满足教学的需要(1)实验室的间数和面积不完全达标。据调查,由于教育资源的快速优化和整合,西部省份高中每个年级的规模大多在15个平行班左右;有的年级甚至达到20个班,而具有四间左
8、右实验室的学校在60%左右,有40%的学校只有两间实验室。①实验室无法满足学生实验的需要。加上现在大多数学校班额较大,给开展实验和学生活动带来诸多不便,同时,还存在一定的实验安全隐患,遇到突发情况学生无法在短时间内快速疏散。(2)仪器装备严重不足。教师反映学校急需新课程开设所需的实验仪器和装备,主要是必修课程所需的一些传感器和数字化设备,如运动传感器、力传感器、电压传感器等各种传感器,
