——解读《改进中学物理课堂教学的几点意见（征求意见稿）》（05）

    四、充分重视实验教学

物理学是一门以实验为基础的自然科学。实验教学有利于学生掌握和运用物理知识与技能，体验科学探究过程，学习科学研究方法，提高实践动手能力，增强创新意识，发展对科学的兴趣和热情，养成实事求是的科学态度。因此，实验对落实教学目标有独特的、不可替代的作用。

物理学是一门实验科学。在物理学中，每个概念的建立、每个定律的发现，都有其坚实的实验基础。各种猜想和假说，只有通过实验的验证，才能上升为科学理论；同时，很多的物理实验又丰富了物理学科的思想和内容，促进了物理学的发展。

研究《物理课程标准》不难看出，物理实验是物理课程和物理教学中的一个重要组成部分。它既是物理教学的重要基础，又是物理教学的重要内容、方法和手段。在目前基础教育普遍重视高考升学率的情况下，强化对物理实验的重视，有利于促使物理教学回归到它的本来面目。

在物理教材中，有丰富的物理实验的内容。其中有的主要是让学生体验科学探究的过程，学习和体会科学研究的方法的，比如说伽利略关于自由落体运动的研究、卡文迪许的扭秤实验等；有的主要是让学生进行实践感悟，培养他们的动手能力的，比如说各种学生实验；也有的主要是培养学生的创新意识，发展他们对物理学科的兴趣和热情的，比如说各类拓展出课本基本要求之外的课题研究。这些实验相互补充，共同组成了中学物理实验一个完整的体系，是落实教学目标的重要载体。

在演示实验中，不但要求学生关注所观察到的现象，还要求理解现象所表明的物理内涵，了解某些实验装置的基本原理。在学生实验中，无论是测量性实验、验证性实验或探索性实验等，都要求学生在明确实验目的、实验原理的前提下，能正确选择、使用仪器和工具，准确获得实验信息，合理处理实验数据；通过归纳、演绎得出实验结论，撰写实验报告。在实验中，有时还要克服困难，学会排除简单的故障；高中学生还要知道某些实验误差产生的原因。对于探索性实验，则更应注重假设、猜想及设计实验方案的要求。同时，在实验时学生既要学会独立操作，又要重视与他人的合作，有些实验可以通过分工、协作，共同配合完成。对某些可能会造成人身伤害的实验操作，要加强安全教育并采取必要的安全措施。对严重影响学生身心健康的材料和仪器必须停止使用。

根据不同的分类标准，可以将实验分为不同的类型。按照实验的主要操作对象和功能，实验可以分为两类：演示实验和学生实验。在《意见》中，对这两类实验的教学提出了具体的要求：

演示实验的教学需要明确以下几点：①实验装置的构造特点；②实验用到的主要思想方法；③物理现象的特征；④影响物理现象变化的要素。

在2004年的上海高考物理试题中，有这样一道考查演示实验的试题：在光电效应实验中，如果实验仪器及线路完好，当光照射到光电管上时，灵敏电流计中没有电流通过，可能的原因是：________________________。这一道试题，就包含了对上述四个要点的集中考查，各位不妨仔细体会。

学生实验又可以分成几种不同的类型：

其一是关于测量工具使用方面的实验。比如弹簧秤、打点计时器、多用表、滑动变阻器、电压表、电流表等。对于这一类实验，要求从以下几个方面加以了解和掌握：①测量工具的构造原理；②测量的注意事项；③测量工具的读数规则和方法。

其二是测定物理量的实验。比如即时速度、加速度（重力加速度）、电阻、电动势和内电阻、磁感应强度等的测量。对于物理量的测定实验，需要明确以下几点：①测量的基本原理；②实验器材的选择；③实验的一般步骤；④数据如何处理。

其三是验证物理规律的实验。下列几个实验属于这种类型：有固定转动轴物体的平衡实验、用DIS验证牛顿第三定律实验、验证波义耳定律实验、验证楞次定律实验等。验证物理规律的实验，要求明确以下几点：①实验的基本原理；②实验器材的选择；③实验的一般步骤；④实验误差原因分析。

其四是研究类的实验。在物理教材中，研究类实验主要有：研究直线运动的s－t图象和v－t图象、研究合力与两个分力的关系、平抛运动规律的研究、小灯泡的U－I特性图线等。研究物理现象的实验，需要明确以下几点：①实验的基本原理；②实验中隐含的思想方法；③会通过对实验数据的分析得出结论；④提出实验改进的意见和建议。

其五是探究类的实验。就是选择一些探究性问题，要求同学们运用学过的物理规律或者实验研究的基本方法，进行实验方案设计和过程分析，并对实验的可能结果作出判断的实验试题。这种类型的实验要求知道以下几点：①实验所依据的物理规律；②常用的物理实验方法；③实验数据的处理以及与文字、图象之间的信息转换等。

学生实验是培养学生分工合作意识的一个非常重要的阵地。有不少学生实验一个人是无法独立完成的，像共点力的合成实验、验证波义耳定律的实验等等，只有同学之间的相互合作、相互配合，才能有效实施。教师要充分利用好这样的机会。

还有一些实验，有一定的安全要求，教师在实验前要进行评估，并尽可能更换实验器材或者改进实验流程，确保师生的实验安全。比如说利用水银柱进行的波义耳定律的验证实验，就存在安全隐患，现在已经用注射器替代。再比如进行高压放电演示实验以及静电演示时，就要特别当心高压所带来的危险。

    随着科技的进步，实验仪器和实验手段也在不断丰富和拓展。DIS进人课堂是实验教学的重大突破，但也不能用DIS替代所有实验。物理教学中仍要提倡应用学生身边的器材做简易的随堂实验，或完成课外小制作。这种安排既可弥补器材和场地的不足，又可拓展实验的空间，增加学生实验探究的经历，此类实验也应视为改善学生学习方式的重要手段之一。

最近几年在实验“二期课改”物理新教材的过程中，出现了一些认识上的误区，认为新教材就是用DIS做实验，其它的实验就不需要再重视了。个别学校甚至出现了这样的情况：将一些老的实验器材进行清理变卖，等着学校配置DIS实验设备，以至于新的实验设备没有按时配备到位，老的实验也不做了，学生一两年都没有进入过实验室。《意见》对此给出了明确的说法，提倡用身边的器材做简易的随堂实验、提倡课外小制作，这样的意见是非常及时的，可以说是正本清源。

我们的老前辈朱正元先生一直提倡“坛坛罐罐、拼拼凑凑”，用自制的实验器具来展现丰富多彩的物理现象。无论科技如何发达、实验器材如何先进，物理总要和日常生活紧密联系，才会有生命活力。而小实验、小制作就是建立这种联系的有效桥梁，也是丰富学生学习方式的途径和重要手段之一。