浅谈“四基”背景下的物理实验课堂

　　摘要：前不久，笔者参加浙江省教育厅组织的物理学科带头人培训，有幸参观了浙江省镇海中学，发现这所学校教学成绩非常好，有一个重要的原因就是物理实验比较好，浙江省教育厅教研室梁老师在新的教学环境下提出了物理教学的“四基”理论：基本经历、基本思想、基本知识、基本技能。实验课是我们所有物理教师差不多最不重视的一种课型，因此结合“四基”理论谈谈对物理实验课堂教学的一些粗浅看法。

　　关键词：实验现状；“四基”理论；物理课堂

　　一、物理实验课的重要意义

　　物理学是以实验为基础的，物理学的发展历史其实就是物理实验发展的历史。从功利的角度看，一个学理科的学生，得理综者得理科，得物理者得理综，得实验者得物理，从教学的角度上来看，抽象的知识经过实验变成具体、形象、直观的知识，大大降低了学习的难度。

　　二、物理实验教学的现状

　　客观上由于实验员配置的水平、年龄、仪器更新速度、招投标机制等原因，实验教学止步不前，今天我主要分析一下我们教师教法方面的主观原因。下面我以《验证机械能守恒定律》为例，很多教师上这一节实验课之前，黑板上面已经写得满满的，如，实验目的、实验原理、实验步骤、数据处理、误差分析等。学生进来落座之后，强调不能乱动实验仪器，不准交头接耳，之后按部就班地把实验目的、实验原理等讲一遍，然后根据实验步骤，教师演示一遍，就叫学生自己做一遍实验，最后让学生做实验册，实验结束。

　　三、以《验证机械A能守恒定律》为例，从学生需要出发，谈谈对物理“四基”教学的认识

　　如，在教学《验证机械能守恒定律》这一节课时，我不让学生记忆，让学生看题目《验证机械能守恒定律》，那么实验的目的就是验证机械能守恒定律。以下是我上课的片段：

　　师：可以用哪些物理模型来验证机械能守恒定律？

　　生：用自由落体中的小球、平抛中的小球、斜抛中的小球、竖直方向上弹簧和小球……

　　师：大道至简，哪一个方法最简单呢？

　　生：用自由落体中的小球。

　　师：自由落体这一个物理模型确定了，实验的目的是验证机械能守恒定律，也就是公式1/2mV21+mgh1=1/2mV22+mgh2，实验中需要测量哪些物理量？

　　生：热烈讨论，g是不用测量的，质量可以约去，不用测量，那么我们只要测量v1、v2、h1和h2……

　　师：纠正一下，从物理意义完整的角度来看，质量是要测量的，从计算的简便程度上来看，质量是不用测量的，所以我们新课程中质量是要测量的。那么测量这些物理量应该用到哪些仪器呢？

　　生：速度可以用打点计时器、纸带、直尺配合起来测量，也可以用频闪照片……高度呢，就用直尺。

　　师：根据仪器的方便普及程度，我们用打点计时器、纸带、直尺配合起来测量，打点计时器应该固定在铁架台上，所以我们还需要铁架台。

　　师：这么多实验仪器使用有什么注意要点，我们怎么把它们组合起来？

　　生：打点计时器需要先打点，后放纸带，组合顺序上，先把铁架台放在桌面上，然后再固定打点计时器，接着把纸带和重锤连起来。

　　学生开始操作实验，在学生差不多完成实验操作后。

　　师：怎么样证明纸带和重锤下落是机械能守恒的呢？

　　生：可以用纸带上的任意两点，分别算出这两点的动能和势能，可以用平均速度来代替中点时刻速度，也可以拿一条纸带进行分析，已知位移、时间、加速度，利用公式知三求二等等，高度可以用直尺测量出来。

　　师：求速度方法很多，用平均速度来代替中点时刻速度这种方法应该最理想。

　　经过一段时间的数据处理之后，每一个点都有速度、动能、高度、重力势能、机械能，每一个人都面对一大堆数据在犯愁，此时我顺势提出能不能想个办法让数据清晰一点，看上去清爽一点？

　　生：把数据按一定的顺序排列起来，用表格把这么多个点的数据列出来。

　　学生的回答非常好，表格中数据处理在误差范围内，机械能守恒定律验证好之后，我们来反思数据。

　　师：看到这些数据，你有什么发现？原因是什么？

　　生：往往越后面的点机械能越小，是因为纸带和打点计时器之间有摩擦，有空气阻力，放手的时候不干脆，放纸带的时候人的手放得太低，纸带悬挂得比较靠下面……

　　师：说得非常好，那么怎么样来克服这些误差呢？