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摘 要：新课标的核心理念是以人为本，旨在改变学生的学习方式，提高学生的综合素质。物理学是一门以实验为基础的自然科学，学生实验能力和科学探究能力的培养是新课标下物理教学的重要内容。本文从物理实验技能和实验能力的概念内涵、目前物理实验教学存在的问题及对策等方面进行一些浅显的分析与探讨。
关键词：实验技能；实验能力；思考；策略
引言
在高中物理中开展形象直观的实验教学，既展示了物理知识的形成和发展过程，强化了学生的感性认识，同时也培养了学生的实验技能和实验能力，有效提升学生的科学探究能力。因此，如何将新课标教学理念与技巧渗透在物理实验教学中，是教师关注的重点。
1 物理教学中实验技能和实验能力的概念内涵
高中物理实验技能主要包括以下几方面：①掌握基本仪器的构造、原理和使用，能正确使用基本仪器进行观察、测量和读数；②掌握实验的基本原理以及实验的方法，并能简单地进行故障的排除与解决；③学会正确设计记录实验数据的表格，并能初步进行分析和运算，从而得出正确的结论；④学会进行初步的误差分析与计算；⑤学会撰写实验报告；⑥养成良好的实验习惯。
高中物理实验能力主要包括：准备能力、观察能力、操作能力、分析和处理数据的能力、故障处理能力、图表绘制能力、报告写作能力、独立设计实验的能力等。
实验技能和实验能力在物理教学中是两个不同的概念，它们具有不同的内涵，但二者之间又有不可分割的联系。实验技能侧重于“动手”，而实验能力主要是指利用已学过的物理知识和技能，通过实验方法来解决实际问题的心智水平，其更侧重于“手脑并用”。
2 目前物理实验教学中存在的问题与思考
2.1 对实验教学的认识不足
随着教学改革的不断深入，传统的物理教学方法已不适应现代教育的发展。虽然新课标实施已经十多年了，但仍有部分教师受到传统重理论轻实验思想的束缚，对实验教学的认识不到位。主要存在以下问题：在教学过程中少做或不做实验，效果不理想或不容易做的就不做，无法让学生从感性认识上培养他们的探索能力和动手能力；或以课件、实验视频来替代课堂实验，忽视了实验本身的直观教学功能；学生实验以教师的演示实验替代，剥夺了学生探究的机会，致使学生对知识的理解不够深入，不利于学生创新思维的形成。
2.2 实验条件低下
物理实验能够为学生提供丰富的感性材料，通过实验验证物理规律，提供科学思维方法，激发学生强烈的求知欲，进而培养学生的观察能力、实验操作能力、分析和处理数据的能力、实验设计能力等等。但从目前教学情况来看，有相当一部分的学校尤其是山区中学，存在实验仪器老化，新的实验装置由于经费的不足而少配或不配，甚至不安排实验课程以讲代做等问题。这些很大程度上减少了学生的实验机会，阻碍了学生对物理探究学习能力的发展。
2.3 实验教学模式僵化
目前仍有部分教师的实验教学手法传统、单一，对学生实验能力的培养也显得没有计划性和目的性。相关调查显示，新课标实施前有近七成的学生希望教师在实验教学中少讲，多留时间让学生做；实施新课标后有近一半以上的学生希望老师在实验前能够详细地讲解实验原理、实验步骤和实验注意事项等。对比新旧教材，我们也不难发现，旧教材中实验器材、实验原理、实验步骤都是现成的，甚至连实验结论都出来了；新课标教材下要求学生能自己设计实验、选择实验器材和实验方法，能力要求大大提高。因此，造成了教师在实验教学中一手包办的现象，让学生机械地模仿，虽然能较快地完成实验，但学生丧失了动手动脑的锻炼机会。这种传统观念和做法，最多也只能起到验证课堂理论，巩固课堂知识的作用，还谈不上对学生实验能力的培养。
2.4 发现问题和纠错能力不足
学生在实验过程中常出现错误的读数、错误的操作、错误的步骤、错误的数据、错误的方法、错误的结论等问题。这些在实验分析和纠错方面的第一手资料往往被教师忽略，如果能引导学生发现并解决问题，对培养学生实验能力就有很大的帮助。
3 培养学生物理实验技能和实验能力的几点对策
3.1 养成良好习惯，学会正确使用基本仪器
一是养成爱护仪器、遵守安全操作规程和尊重实验事实的良好习惯。如进入实验室的课前准备、实验仪器的合理摆放、器材的轻拿轻放、仪器仪表档位及量程的检查等等。又如做完电学实验时，应先将仪器、仪表调到最安全的状态，然后再切断电源，拆除连接线，整理好仪器。二是熟练地使用常见的基本仪器。教师可以通过各种教学方法，让学生能够熟练地掌握基本仪器的构造、原理，并能正确使用这些仪器进行观察、测量和读数。比如“练习使用打点计时器”的实验中，最有效的教学方式就是放手让学生“随意”去“玩”，让学生变着花样“玩”，只有在“玩”的过程中才会体会到打点计时器是如何使用的，这实际上是在潜移默化中培养学生的实验技能。
3.2 加强实际操作，学会正确排除实验故障
实验故障是物理实验中常常会遇到的，能否快速查找出故障的原因并及时排除，是实验技能和素质的体现。而要达到以上目的，就需要丰富的实验经验积累和熟练的操作技能。比如，在电学实验中，往接线柱接线时逆向绕行，就会造成接线不牢，有可能出现断路，故障排除时就可以引导学生在接线上进行排查；电表的正负接线框接反会造成指针反偏，可以引导学生采用试触法确定正确的正、负接线框接法；滑动变阻器四个接线柱接法不正确时，会造成电路中某些电表不会发生偏转或偏转太大而发生电表烧坏，这些都要求学生在实验过程要养成良好的检查习惯，及时发现错误并纠正。
3.3 注重随手实验，促进实验生活化和趣味化
首先，物理中很多实验并不需要专用的仪器，可以直接取材于日常生活用品。我们身边的每一个物体如一张纸（演示惯性）、一段粉笔头（演示分子间的相互作用力、抛体运动等）、一根绳（演示力的合成与分解、机械波、单摆、圆周运动等）、两个硬币（演示圆周运动）、两支吸管（演示静电现象），手指并拢横向对准日光灯（观察单缝衍射现象）等都是我们实验的好材料。在课堂教学中利用好这些简易器材，引导学生设计课堂小实验，让学生体会到物理来源于生活。 其次，让课堂实验充满趣味色彩，可以提高学生探究的欲望。笔者在“机械能守恒定律”教学时，受中央电视台“这是真的吗？”某期节目“悬挂的铁球摇摆的距离可以控制”的启发，设计了“铁球碰鼻”的实验：用绳子将小铁球悬挂在较牢固的铁架台上，将小铁球往一侧拉开一定的角度，让铁球刚好接触到教师的鼻子，然后从静止释放，这时小铁球摆向另一侧后，又朝教师运动回来，此时学生以为会砸到教师的鼻子而惊叫，但教师没有被砸，安然无恙。这一实验把自然现象直观、生动地展观在学生面前，启发学生去思考、探究物理规律。
3.4 优化实验方案，培养学生的实验探究能力
实验是培养学生探究能力的重要手段。教师只有优化实验，挖掘实验新素材，创设新情境，设置新问题，尽可能将实验改为探究性或验证性实验，激发学生探究的欲望。笔者去年年底有幸参加了福建青年教师教育改革创新大赛的观摩，收获颇丰。其中泉州南安一中蔡署老师设计了如图1所示的“平抛运动探究仪”，把“平抛运动的规律”创新设计成学生的动手实验，学生通过理论分析，猜想水平方向和竖直方向遵循的规律（如图2），用笔在含坐标的透明板上标出水柱可能经过的位置，再通过改变水流的初速度来验证猜想，从而验证得出规律的正确性。此做法不仅提升了学生动手实验操作的能力，也将探究实验推向新的一个层面。
高中物理教材中有许多实验，如果充分挖掘这些教材中的实验精髓，展示实验的思想，必能激发学生的实验兴趣，也为提升实验创新能力打下基础。例如，在“探究加速度与力、质量的关系”实验中（如图3），需满足两个条件：一是需平衡摩擦力；二是要保证所挂钩码质量远小于小车的质量。由于失重，细线对小车的拉力小于钩码重力，从而导致实验本身存在着系统误差，很难得到加速度与合外力、质量间准确的正反比关系。我在教学中设计了这样的实验方案：采用“比较法”探究加速度与力、质量之间的比例关系，舍弃了测量加速度具体数值的方法，使实验探究的过程更加简化。实验设计思想如下：如图4所示，两辆小车同时由静止释放，在各自拉力作用下相向做初速度为零的匀加速直线运动，两车相碰时挤压塑料管，使管内的红色墨水打到背板上，墨点即为两车相碰的位置，并由活动尺（如图5）测量出两车发生的位移，由位移公式s=at2可知a=，加速度与位移成正比，就可以得到加速度与受力及小车质量之间的关系。
4 结束语
总之，物理实验教学在反映物理学发展规律的同时又体现了学生的认识规律。新课程下物理实验教学的地位越来越重要，只要我们不断地探索和学习，以提升学生的能力为目标，充分挖掘物理实验教学素材，物理教学定将出现新的面貌。
关键词：实验技能；实验能力；思考；策略
引言
在高中物理中开展形象直观的实验教学，既展示了物理知识的形成和发展过程，强化了学生的感性认识，同时也培养了学生的实验技能和实验能力，有效提升学生的科学探究能力。因此，如何将新课标教学理念与技巧渗透在物理实验教学中，是教师关注的重点。
1 物理教学中实验技能和实验能力的概念内涵
高中物理实验技能主要包括以下几方面：①掌握基本仪器的构造、原理和使用，能正确使用基本仪器进行观察、测量和读数；②掌握实验的基本原理以及实验的方法，并能简单地进行故障的排除与解决；③学会正确设计记录实验数据的表格，并能初步进行分析和运算，从而得出正确的结论；④学会进行初步的误差分析与计算；⑤学会撰写实验报告；⑥养成良好的实验习惯。
高中物理实验能力主要包括：准备能力、观察能力、操作能力、分析和处理数据的能力、故障处理能力、图表绘制能力、报告写作能力、独立设计实验的能力等。
实验技能和实验能力在物理教学中是两个不同的概念，它们具有不同的内涵，但二者之间又有不可分割的联系。实验技能侧重于“动手”，而实验能力主要是指利用已学过的物理知识和技能，通过实验方法来解决实际问题的心智水平，其更侧重于“手脑并用”。
2 目前物理实验教学中存在的问题与思考
2.1 对实验教学的认识不足
随着教学改革的不断深入，传统的物理教学方法已不适应现代教育的发展。虽然新课标实施已经十多年了，但仍有部分教师受到传统重理论轻实验思想的束缚，对实验教学的认识不到位。主要存在以下问题：在教学过程中少做或不做实验，效果不理想或不容易做的就不做，无法让学生从感性认识上培养他们的探索能力和动手能力；或以课件、实验视频来替代课堂实验，忽视了实验本身的直观教学功能；学生实验以教师的演示实验替代，剥夺了学生探究的机会，致使学生对知识的理解不够深入，不利于学生创新思维的形成。
2.2 实验条件低下
物理实验能够为学生提供丰富的感性材料，通过实验验证物理规律，提供科学思维方法，激发学生强烈的求知欲，进而培养学生的观察能力、实验操作能力、分析和处理数据的能力、实验设计能力等等。但从目前教学情况来看，有相当一部分的学校尤其是山区中学，存在实验仪器老化，新的实验装置由于经费的不足而少配或不配，甚至不安排实验课程以讲代做等问题。这些很大程度上减少了学生的实验机会，阻碍了学生对物理探究学习能力的发展。
2.3 实验教学模式僵化
目前仍有部分教师的实验教学手法传统、单一，对学生实验能力的培养也显得没有计划性和目的性。相关调查显示，新课标实施前有近七成的学生希望教师在实验教学中少讲，多留时间让学生做；实施新课标后有近一半以上的学生希望老师在实验前能够详细地讲解实验原理、实验步骤和实验注意事项等。对比新旧教材，我们也不难发现，旧教材中实验器材、实验原理、实验步骤都是现成的，甚至连实验结论都出来了；新课标教材下要求学生能自己设计实验、选择实验器材和实验方法，能力要求大大提高。因此，造成了教师在实验教学中一手包办的现象，让学生机械地模仿，虽然能较快地完成实验，但学生丧失了动手动脑的锻炼机会。这种传统观念和做法，最多也只能起到验证课堂理论，巩固课堂知识的作用，还谈不上对学生实验能力的培养。
2.4 发现问题和纠错能力不足
学生在实验过程中常出现错误的读数、错误的操作、错误的步骤、错误的数据、错误的方法、错误的结论等问题。这些在实验分析和纠错方面的第一手资料往往被教师忽略，如果能引导学生发现并解决问题，对培养学生实验能力就有很大的帮助。
3 培养学生物理实验技能和实验能力的几点对策
3.1 养成良好习惯，学会正确使用基本仪器
一是养成爱护仪器、遵守安全操作规程和尊重实验事实的良好习惯。如进入实验室的课前准备、实验仪器的合理摆放、器材的轻拿轻放、仪器仪表档位及量程的检查等等。又如做完电学实验时，应先将仪器、仪表调到最安全的状态，然后再切断电源，拆除连接线，整理好仪器。二是熟练地使用常见的基本仪器。教师可以通过各种教学方法，让学生能够熟练地掌握基本仪器的构造、原理，并能正确使用这些仪器进行观察、测量和读数。比如“练习使用打点计时器”的实验中，最有效的教学方式就是放手让学生“随意”去“玩”，让学生变着花样“玩”，只有在“玩”的过程中才会体会到打点计时器是如何使用的，这实际上是在潜移默化中培养学生的实验技能。
3.2 加强实际操作，学会正确排除实验故障
实验故障是物理实验中常常会遇到的，能否快速查找出故障的原因并及时排除，是实验技能和素质的体现。而要达到以上目的，就需要丰富的实验经验积累和熟练的操作技能。比如，在电学实验中，往接线柱接线时逆向绕行，就会造成接线不牢，有可能出现断路，故障排除时就可以引导学生在接线上进行排查；电表的正负接线框接反会造成指针反偏，可以引导学生采用试触法确定正确的正、负接线框接法；滑动变阻器四个接线柱接法不正确时，会造成电路中某些电表不会发生偏转或偏转太大而发生电表烧坏，这些都要求学生在实验过程要养成良好的检查习惯，及时发现错误并纠正。
3.3 注重随手实验，促进实验生活化和趣味化
首先，物理中很多实验并不需要专用的仪器，可以直接取材于日常生活用品。我们身边的每一个物体如一张纸（演示惯性）、一段粉笔头（演示分子间的相互作用力、抛体运动等）、一根绳（演示力的合成与分解、机械波、单摆、圆周运动等）、两个硬币（演示圆周运动）、两支吸管（演示静电现象），手指并拢横向对准日光灯（观察单缝衍射现象）等都是我们实验的好材料。在课堂教学中利用好这些简易器材，引导学生设计课堂小实验，让学生体会到物理来源于生活。 其次，让课堂实验充满趣味色彩，可以提高学生探究的欲望。笔者在“机械能守恒定律”教学时，受中央电视台“这是真的吗？”某期节目“悬挂的铁球摇摆的距离可以控制”的启发，设计了“铁球碰鼻”的实验：用绳子将小铁球悬挂在较牢固的铁架台上，将小铁球往一侧拉开一定的角度，让铁球刚好接触到教师的鼻子，然后从静止释放，这时小铁球摆向另一侧后，又朝教师运动回来，此时学生以为会砸到教师的鼻子而惊叫，但教师没有被砸，安然无恙。这一实验把自然现象直观、生动地展观在学生面前，启发学生去思考、探究物理规律。
3.4 优化实验方案，培养学生的实验探究能力
实验是培养学生探究能力的重要手段。教师只有优化实验，挖掘实验新素材，创设新情境，设置新问题，尽可能将实验改为探究性或验证性实验，激发学生探究的欲望。笔者去年年底有幸参加了福建青年教师教育改革创新大赛的观摩，收获颇丰。其中泉州南安一中蔡署老师设计了如图1所示的“平抛运动探究仪”，把“平抛运动的规律”创新设计成学生的动手实验，学生通过理论分析，猜想水平方向和竖直方向遵循的规律（如图2），用笔在含坐标的透明板上标出水柱可能经过的位置，再通过改变水流的初速度来验证猜想，从而验证得出规律的正确性。此做法不仅提升了学生动手实验操作的能力，也将探究实验推向新的一个层面。
高中物理教材中有许多实验，如果充分挖掘这些教材中的实验精髓，展示实验的思想，必能激发学生的实验兴趣，也为提升实验创新能力打下基础。例如，在“探究加速度与力、质量的关系”实验中（如图3），需满足两个条件：一是需平衡摩擦力；二是要保证所挂钩码质量远小于小车的质量。由于失重，细线对小车的拉力小于钩码重力，从而导致实验本身存在着系统误差，很难得到加速度与合外力、质量间准确的正反比关系。我在教学中设计了这样的实验方案：采用“比较法”探究加速度与力、质量之间的比例关系，舍弃了测量加速度具体数值的方法，使实验探究的过程更加简化。实验设计思想如下：如图4所示，两辆小车同时由静止释放，在各自拉力作用下相向做初速度为零的匀加速直线运动，两车相碰时挤压塑料管，使管内的红色墨水打到背板上，墨点即为两车相碰的位置，并由活动尺（如图5）测量出两车发生的位移，由位移公式s=at2可知a=，加速度与位移成正比，就可以得到加速度与受力及小车质量之间的关系。
4 结束语
总之，物理实验教学在反映物理学发展规律的同时又体现了学生的认识规律。新课程下物理实验教学的地位越来越重要，只要我们不断地探索和学习，以提升学生的能力为目标，充分挖掘物理实验教学素材，物理教学定将出现新的面貌。