【摘要】物理实验是物理教学的重要手段，也是物理教学中必不可少的一部分，它能够有效培养学生的操作能力和思维能力。因此，对高中物理学生实验进行分类，抓住它们的共性显得尤为重要。
【关键词】高中物理；学生实验；实验类型；实验能力
在高中物理的教学中，实验是必不可少的一部分。我校目前采用的是鲁科版教材，学生分组实验共有二十多个。完成这些实验教学对培养学生的实验技能，巩固和加深物理基础知识，具有重要的作用。从教学特点上说，这些实验大致可分为四大类：第一类是使用基本仪器的实验，如螺旋测微计的使用、万用电表的使用；第二类是验证物理规律的实验，如《验证平行四边形定则》；第三类是探究物理规律的实验，如《探究影响单摆周期的因素》；第四类是应用物理规律的实验，如《测定介质折射率》。这些实验各有各的实验目的和器材，各有各的实验步骤和结果。但是，同类型的实验，在教学中又有许多共同之处。本文的目的就在于探讨在同一类型实验中，应该如何抓住它们的共性进行教学，以便更有效、更快速地提高学生的实验能力。
一、使用基本仪器的实验
这类仪器在高中实验中应用很广，包括游标卡尺、天平、安培表、打点计时器等的使用。这些仪器多数属于测量仪器，有的在初中阶段使用过，有的则是在高中阶段才认识和使用的。掌握这些仪器的使用是做好其他物理实验的基础，也是学生的基本技能。具体地说，就是要了解或初步了解仪器的构造、原理和用途，掌握仪器的量程、使用方法和规则，熟练地正确读取读数，为此，教学中应当注意以下几点：
各种测量仪器都有一定的测量范围，即有一定的量程，超过了仪器的量程，不但不能达到测量的目的，反而可能损坏仪器。应该让学生养成一种习惯，使用测量仪器前先弄清其量程，并能估计待测对象是否会超过量程。
各种测量仪器都有一定的使用方法与规则，一般地说，这是与仪器的结构和原理，与测量的原理相联系的。例如，要使滑动变阻器起“变阻”作用，必须将变阻器的一个滑动端和一个固定端接入电路，这是由于变阻器是根据导体的电阻与导体长度成正比的原理制成的。因此，教学中要注意将掌握仪器使用方法与原理结合起来，这样既有利于巩固基础知识，又能帮助学生理解为什么这样使用仪器。
测量仪器使用前通常都要进行零点调整，这在实验中常被忽视。一个实验，在零点不准确的情况下进行测量，测出的结果再“准确”，意义也不大，这样的实验是缺乏严谨的科学态度的，应当引起师生重视，要培养学生使用测量仪器时先进行调零的习惯。
从测量仪器中正确读取读数，是使用测量仪器的直接目的，必须让学生掌握读数的一般方法，其中关键是读出仪器的最小刻度值。老师在教学时，要使学生对无论什么样的仪器和刻度，都能认知一个大格的数值和一个小格的数值，这样学生能够逐步掌握这种读数的一般方法。对常用的仪器，应当要求学生能熟练地读取读数，还要培养学生从最小刻度之间估计出一位有效数字。
二、验证物理规律的实验
这类实验是在学生已经学习了物理规律之后进行的。它的目的是通过学生动手实验，证明这些规律的正确性。它不但能使学生更加确信这些规律，理解这些规律，同时也培养了实验技能。
例如，做了《验证平行定则》实验后，学生对合力与分力是“等效” 、“取代”的关系就比较明确，不仅加深了对力的平行四边形的理解，也为防止在受力分析时把合力与分力重复分析打下基础。
做这类实验时，首先要让学生理解所要验证的物理规律的内容以及这些规律是在什么条件下成立的。例如，力的平行四边形定则是指同一平面内的两个共点力的作用效果与一个力的作用效果相等时，分力与合力的关系服从力的平行四边定则。因此，在实验时要“通过细绳把橡皮筋的结点拉到同样的位置”。
验证性实验中，学生常常搞不清要验证的理论结果与自己做出来的实验结果的差别，甚至把二者混淆在一起，常见有两种错误：一种是不区分理论结果和实验结果。例如，验证力的平行四边形定则时，他们求出了两个力同时作用时的力矢量OA和OB，又求出了等效力作用时的矢量OC，便把O、A、B、C连成一个四边形，就算完成了验证任务，这实际上是不懂得什么叫“验证”。第二种错误是，不论实验误差多大，甚至实验有错误，在最终的结论上都写“在误差范围内规律正确”，这是缺乏科学态度的。
三、探究物理规律的实验
这类实验与验证实验不同，它通常是在学习物理规律之前，让学生自己动手，主动探究，最后总结出物理规律。它对学生观察和实验能力，抽象思维能力，应用数学知识解决物理问题的能力，均要求较高。做好这类实验对“三个能力”的培养能起更大的作用。因此，在做好使用基本仪器的实验的基础上，要让每个学生都亲自动手做这类实验。教材中这类实验较多，例如《探究感应电流的产生条件》等。
物理规律反映物理量之间的相互关系。因此，实验之前要让学生先探究一下研究的对象可能与哪些物理量发生关系，然后才动手实验。例如，《探究滑动摩擦》这个实验，可以有两种教法：一种是直接地告诉学生，我们要探究滑动摩擦力的大小与压力有什么关系？与接触面的粗糙程度有什么关系？然后，让学生动手实验；另一种是向学生提出，我们要探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关？成什么关系？而不是直接告诉学生要具体地探究哪些关系。然后，引导学生观察实验装置，让学生讨论若干可能性。两种方法都可以得出所需的结论，但后者更有利于对学生的能力的培养。
四、应用物理规律的实验
学习物理学，多数是按照下面的顺序进行的：先通过生产、生活中的现象，或通过物理实验，提出问题，引入课题，然后再通过实验，经过抽象思维，总结出物理概念和规律，最后再应用这些规律解释和解决生活、生产、科学实验中的问题，也就是平常说的认识世界、改造世界的过程。因此，在学生实验中安排一定数量的应用规律的实验，对培养学生实验能力是十分有益的，也是十分必要的。这类实验在高中阶段占有相当的数量，例如，《测量电源电动势和内电阻》、《用单摆测定重力加速度》等。
既然是物理规律应用的实验，实验前必须先搞清楚实验的原理，这个原理就是被应用的物理规律的具体体现。原理清楚了，需要应用什么仪器，实验步骤如何安排，记录什么数据，以及数据如何处理，都可以迎刃而解。例如，《用单摆测定重力加速度》，根据单摆的周期公式，测定加速度，需要测定的物理量是单摆的周期T、摆长L，而用什么仪器测定周期和摆长，怎么测，只要有了基本测量仪器的知识，实验也就水到渠成。
参考文献
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