对中职学校物理实验教学的思考

摘 要：物理是一门实验科学，物理实验的直观性、趣味性、多样性和动态性能激发中职学生学习的兴趣和求知欲。本文就中职学校物理实验教学的作用、物理实验教学资源的开发和利用及物理实验教学设计的一般程序与方法三个方面进行了探讨。

关键词：中职学校 物理实验 具体教学

物理是一门以实验为基础的科学，物理学的很多规律是从实验中总结出来的，并最终需要用实验来验证其正确性。物理实验具有直观性、趣味性、多样性、动态性，能很好地培养中职学生学习物理的兴趣，因此，要重视物理实验教学。

一、物理实验教学的作用

1.能激发学生学习物理的兴趣和求知欲望

物理实验具有真实、形象、生动的特点，对中职生有很强的吸引力，极易唤起他们的直觉兴趣。新奇的实验现象常常出乎他们的意料之外，使学生的注意力高度集中、兴趣盎然，激起强烈的求知欲望，使学生的兴趣不只是停留在被观察的表面现象上。同时，实验是一种极具目的性的操作行为，学生在观察的基础上，很自然地会产生一种亲手操作的欲望，让学生动手实验，不但可以满足他们的操作兴趣，还可以提高学生对探索自然的兴趣，进而提高理论探究兴趣。当学生通过实验对物理产生浓厚兴趣的时候，他们的学习动机强烈，在学习中感到轻松愉快，从而有利于其主动获取知识、掌握正确的科学方法，不断体验“发现”与“战胜困难获得成功”的喜悦，增强学好物理的信心。更为重要的是，由此可转化为一种热爱科学的态度和探索自然的志趣，这对学生的终身发展具有重要意义。

2.能为学生创设生动的物理学习情境

在学习物理的过程中，学生要自主获取物理知识，就需要以一定的感性认识为基础。这种感性认识可以来源于学生的生活体验，也可以来源于物理实验提供的事实。通常从生活中得到的感性认识涉及多种复杂的运动形式，各种本质、非本质的因素交织在一起，但学生有时在建立概念、认识规律的过程中会遇到很大困难。物理实验可提供精心选择的、经过简化和纯化的感性材料，使学生获得对物理事实明确、具体的认识。“我听了，会忘记。我看了，能记住。我做了，才理解”这通俗说明了物理实验与知识建构的关系。

3.能提高学生的各种能力，使学生掌握科学方法

图1表示了在实验中的信息流程，从中可以看出实验对培养学生各种能力的作用：培养学生阅读、自学能力，观察和手脑并用的能力，思维的能力，表达能力和合作与交往的能力。

图1 实验中的信息流程

由于实验是一种科学的方法，它能够创造“最确实、最少干扰”“保证过程以其纯粹形式进行”的物理环境，学生动手做实验是运用科学方法的过程，是理论密切联系实际的学习过程，在此过程中蕴藏着极其活跃的因素，能够活化学生学到的物理知识，使学生收到科学方法的训练。

二、物理实验教学资源的开发和利用

1.最大限度地发挥实验室现有器材的作用

学校和教师应大力加强演示实验和学生实验，根据课程标准的要求安排足够的学生实验和演示实验，最大限度地利用实验室现有的器材，充分挖掘其实验功能，做到一物多用。教师要动脑筋、想办法，充分利用多年闲置的器材开发新的实验，做到废物利用，还可以对现有仪器和实验以及过时的仪器和实验进行改造，优化组合，设计出新的实验。

2.开发和利用生活与社会环境中的物理实验教学资源

生活与社会环境中物理实验教学资源十分丰富，并且具有地域特色与优势，但其中许多具有隐形特征，需要老师独具慧眼，了解这些资源的特点，学习开发和利用这些资源的方法，充分发挥主观能动性，有效地利用这些资源进行物理教学。

（1）借用器具开展物理实验。教师可以直接利用生活、工作与学习中常用的物品、器具（包括儿童玩具）进行物理实验教学。这些教学资源实施便利，利用玩具呈现实验现象更加富有探究性和启发性。例如：根据相关教学主题，我们可以用自行车呈现“摩擦力种类”的实验。具体实验方法是先将自行车锁上，再用一定的力推，自行车不动，说明此时自行车受到的阻力是“静摩擦力”；用力推动后，保持自行车匀速运动，此时受到的阻力是“滑动摩擦力”；将锁打开，自行车很容易被推动，此时受到的阻力是“滚动摩擦力”。这样利用这些简便易行的实验，可使学生理解摩擦力的种类并感受到每天都在与摩擦力打交道。

（2）自组物件。教师或学生选择利用身边容易得到的材料、物品，不需加工，只借用其某种物理属性，组合起来进行物理教学活动。这类教学资源密切联系生活，启发性和拓展性强。例如：教师找两根木板，一头搭在一摞书上，另一头搭在桌子上形成斜面；将橡皮筋系在硬纸板前端，纸板上放一本书，纸板下面放两根铅笔当轮子，拉动有书的纸板并分别在短斜面和长斜面上匀速运动，这时比较橡皮筋伸长的长度，以此证明“当斜面的高度一定时，斜面越长越省力”。

（3）课间利用教学资源。在课间休息时，教师组织学生运用生活环境或身边材料、物品、器具以及人体本身等资源开展各种实验活动。例如，为了加深学生对速度和加速度的理解，我们可以在课间组织这样的实验活动：一位小个子学生和一位大个子学生进行50米赛跑。开始10米，小个子学生的加速度大，暂时跑在前头；然后大个子学生又逐渐赶上来，两人并排前进；到距离终点的10米处，大个子学生的速度猛地加快，跑在小个子学生的前头先到终点。再例如，教师让两位同学蹲着做拔河比赛游戏，可以使学生很好地体验牛顿第三定律。让两位同学相距1.5米左右蹲在地上，让他们将一根4米长的绳子各抓一端，把绳子拉直。比赛的规则是，参赛者通过巧妙的拉绳或松绳动作，使对方失去平衡就获得比赛的胜利。通过比赛，参赛者能够充分地感受到，比赛中不论出现冲力还是稳恒力，始终包含大小相等、方向相反这两个基本要素。

三、物理实验教学设计的一般程序与方法

总体上讲，它是从教学目的出发，根据教学内容的特点和学校拥有的实验条件，在整体设计教学的基础上，了解相关可利用资源的情况，自行设计或组织学生参与设计和制备的过程，一般程序如图2所示。

图2 实验方案与器具设计的一般程序

1.了解环境资源可利用的状况

生活与社会环境中的各种材料、物品、器具等都是取之不尽的物理教学资源。了解环境中的资源，首先要明确学校所在的地理位置，是地处南方还是北方，是在城市或农村，然后考查学生居住环境或社区的设施情况、交通情况以及一般学生的家庭状况，还要注意观察学生身边或随身携带的物品、器具等。总之，我们要用物理的眼光，有意图地观察和了解包括校园设施在内的、多数学生每天或经常接触的“实物”，尽管这些“实物”的原本用途不是指向物理实验的，但具有潜在性特点，这就需要我们努力去发现并挖掘或开发其蕴涵的教育教学价值和意义。

2.根据教学主题确定物理实验内容

实验的方案与器具的开发设计总是针对教学主题或教学内容的，利用生活与社会资源设计的物理实验总体上适合于经典物理学中利用人的感官直觉感知或借助技术手段能够间接感知的物理现象，对应的物理教学主题在中职物理教学中占有绝对大的比例。这些教学主题大都有对应的常规实验器材，比如弹簧秤、力学小车、螺线管等等。但是这些器材的相当一部分都可以用生活器具作为“替代物”或“配合物”，例如给“橡皮筋”配一个刻度板可以替代“弹簧秤”、用“玩具小车”可以替代“力学小车”、用“漆包线”可以绕制各种“线圈”或“螺线管”等。

3.根据实验内容选择生活资源

实验的内容确定后，需要考虑的是生活环境中易得材料、物品、器具的选择问题。实际上，对生活环境中器材的选择是实验方案与器具设计的一个重要组成部分，需要充分考虑学生已有知识以及关于学习内容的生活经验，要了解学生生活的环境，有什么样的生活经历，接触过什么事物等。在学生熟悉的生活与社会环境中找到并筛选出大多数学生都会感觉有用、都会感兴趣且与学习主题有着密切联系的教学资源，以满足学生共同的认知与情感方面的需求。

4.实验方案与器具设计

实验方案与器具的设计，是依据一定的教学与学习理论进行的创造性活动。一般的过程是从教学主题出发，在确定实验内容的前提下，分析各种备选生活材料、物品、器具等资源的物理特性，根据实验需要进行发散思维与集中思维，然后对产生的多种方案进行比较，筛选出符合教学目标的物理实验方案。在实际的设计过程中，可以在实验内容确定的情况下，发散思考生活与社会环境中可利用的资源。图3展示了这种思路的设计过程。

图3 针对实验主题的设计过程

参考文献：

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[作者单位：杭州市临平职业高级中学（余杭区技工学校）]

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