谁不想做一个学习好的学生呢，但是要想成为一名真正学习好的学生，第一条就要好好学习，就是要敢于吃苦，就是要珍惜时间，就是要不屈不挠地去学习。树立信心，坚信自己能够学好任何课程，坚信“能量的转化和守恒定律”，坚信有几份付出，就应当有几份收获。关于这一条，请看以下三条语录：
我决不相信，任何先天的或后天的才能，可以无需坚定的长期苦干的品质而得到成功的。——狄更斯（英国文学家）
有的人能够远远超过其他人，其主要原因与其说是天才，不如说他有专心致志坚持学习和不达目的决不罢休的顽强精神。——道尔顿（英国化学家）
世界上最快而又最慢，最长而又最短，最平凡而又最珍贵，最容易被忽视而最令人后悔的就是时间。——高尔基（苏联文学家）
以上谈到的第一条应当说是学习态度，思想方法问题。第二条就是要了解作为一名学生在学习上存在如下八个环节：制定计划课前预习专心上课及时复习独立作业解决疑难系统总结课外学习。这里最重要的是：专心上课及时复习独立作业解决疑难系统总结，这五个环节。在以上八个环节中，存在着不少的学习方法，下面就针对物理的特点，针对就“如何学好物理”，这一问题提出几点具体的学习方法。
（一）三个基本。
基本概念要清楚，基本规律要熟悉，基本方法要熟练。关于基本概念，举一个例子。比如速度，它是表示物体在单位时间里通过的路程：V=s/t。关于基本规律，比如说平均速度的计算公式也是V=s/t。它适用于任何情况，例如一个百米运动员他在通过一半路程时的速度是10m/s,到达终点时的速度是8m/s,跑完整个100米化的时间是12.5秒，问该运动员在百米赛跑过程中的平均速度是多少？按平均速度的规律平均速度等于V=100/12.5=8m/s。再说一下基本方法，研究初中物理问题有时也要注意选取"对象"，例如，在用欧姆定律解题时，就要明确欧姆定律用到整个电路即整体上，还是用到某个电阻即离单独的某一个电阻上。
（二）独立做题。
要独立地（指不依赖他人），保质保量地做一些题。题目要有一定的数量，不能太少，更要有一定的质量，就是说要有一定的难度。任何人学习数理化不经过这一关是学不好的。独立解题，可能有时慢一些，有时要走弯路，有时甚至解不出来，但这些都是正常的，是任何一个初学者走向成功的必由之路。
（三）物理过程。
要对物理过程一清二楚，物理过程弄不清必然存在解题的隐患。题目不论难易都要尽量画图，有的画草图就可以了，有的要画精确图，要动用圆规、三角板、量角器等，以显示几何关系。画图能够变抽象思维为形象思维，更精确地掌握物理过程。有了图就能作状态分析和动态分析，状态分析是固定的、死的、间断的，而动态分析是活的、连续的，特别是在解关于电路方面的题目，不画电路图是较难弄清电阻是串联还是并联的。
（四）上课。
上课要认真听讲，不走思或尽量少走思。不要自以为是，要虚心向老师学习。不要以为老师讲得简单而放弃听讲，如果真出现这种情况可以当成是复习、巩固。尽量与老师保持一致、同步，不能自搞一套，否则就等于是完全自学了。入门以后，有了一定的基础，则允许有自己一定的活动空间，也就是说允许有一些自己的东西，学得越多，自己的东西越多。
（五）笔记本。
上课以听讲为主，还要有一个笔记本，有些东西要记下来。知识结构，好的解题方法，好的例题，听不太懂的地方等等都要记下来。课后还要整理笔记，一方面是为了“消化好”，另一方面还要对笔记作好补充。笔记本不只是记上课老师讲的，还要作一些读书摘记，自己在作业中发现的好题、好的解法也要记在笔记本上，就是同学们常说的“好题本”。辛辛苦苦建立起来的笔记本要进行编号，以后要经学看，要能做到爱不释手，终生保存。
（六）学习资料。
学习资料要保存好，作好分类工作，还要作好记号。学习资料的分类包括练习题、试卷、实验报告等等。作记号是指，比方说对练习题吧，一般题不作记号，好题、有价值的题、易错的题，分别作不同的记号，以备今后阅读，作记号可以节省不少时间。
（七）时间。
时间是宝贵的，没有了时间就什么也来不及做了，所以要注意充分利用时间，而利用时间是一门非常高超的艺术。比方说，可以利用“回忆”的学习方法以节省时间，睡觉前、等车时、走在路上等这些时间，我们可以把当天讲的课一节一节地回忆，这样重复地再学一次，能达到强化的目的。物理题有的比较难，有的题可能是在散步时想到它的解法的。学习物理的人脑子里会经常有几道做不出来的题贮存着，念念不忘，不知何时会有所突破，找到问题的答案。
（八）向别人学习。
要虚心向别人学习，向同学们学习，向周围的人学习，看人家是怎样学习的，经常与他们进行“学术上”的交流，互教互学，共同提高，千万不能自以为是。也不能保守，有了好方法要告诉别人，这样别人有了好方法也会告诉你。在学习方面要有几个好朋友。
（九）知识结构。
要重视知识结构，要系统地掌握好知识结构，这样才能把零散的知识系统起来。大到整个物理的知识结构，小到力学的知识结构，甚至具体到章节。
（十）数学。
物理的计算要依靠数学，对学物理来说数学太重要了。没有数学这个计算工具物理学是步难行的。大学里物理系的数学课与物理课是并重的。要学好数学，利用好数学这个强有力的工具。
（十一）体育活动。
新课程改革强调了物理探究实验的重要性。要紧密结合新课标的相关要求，对实验需要的设备仪器及时更新，使不同形式的物理实验的要求均能得到满足。在物理实验中要能够科学、有效地引进现代信息技术、计算机技术，使学生能够利用计算机，对实验数据进行处理，对实验结果科学分析。对仿真实验室的重要价值予以重视，积极应用、开发物理实验软件，提高学生实验的准确性、直观性，使实验越来越简便，具有更高的趣味性与吸引力。
2增强开放性
以往农村中学实验室，通常只有要进行实验时才可以进入。而且学生展开的实验大多属于教材规定好的验证性实验。新课程对学生提出了新的要求，即学生利用实验室展开实验活动，积极探究，亲自对实验做出设计，对仪器做出选择，对实验相关数据收集，对物理规律认真总结归纳。新课程阐明要结合探究活动的实际需要，多组织实验室实验活动，打破教材的局限。物理实验室为物理教学提供了丰富的课程资源，包括各种设备、仪器、模型等，需要充分利用实验室，为学生展开科学探究创建有利的环境，实验室对学生全面开放，使学生能够与实验仪器亲密接触，对各种仪器做到全面了解，能够自主选择仪器，展开实验探究活动。按照班或者探究小组、兴趣小组为单位对学生开放实验室，实施责任人制度，使学生能够结合自身实际条件独立操作、独立思考。可以在自习课或课外活动时间开放实验室。学生在实验室活动，教师要给予适当的指导，要倡导学生相互之间展开交流讨论，鼓励学生勇于展现自我，鼓励学生能够大胆猜想，从实际出发展开探究。
3充分利用日常生活物品，为实验创设更为丰富的资源
新课标强调：“对自己身边常见的物品有效利用，从事各项试验，展开丰富多彩的探究活动，增强实际生活和物理学之间的联系，切实使学生能够感受科学就在身边，感受到科学的真实性，体验科学同日常生活以及社会之间的亲密关系。”实验室的课程资源并不单纯局限于实验室内已经配备的仪器设备，学生周围的器具与物品，也可以成为很有价值的实验资源。实验从生活物品取材非常方便，同时可拉近实验与现实生活的距离，非常直观形象，操作起来也十分容易，降低了学生的理解难度，有利于学生更好地掌握。鼓励学生探索研究，对生活物品充分利用，自制实验器材这一过程有利于培养学生的科学素养。物理教育家朱正元曾言，“以坛坛罐罐为仪器，拼拼凑凑展开实验”，即指在物理实验教学中，开展替代性实验，简单易行。有利于锻炼学生的实验技能，培养学生的创新意识，提升学生的创新能力。
4创建浓郁的实验氛围
物理课程改革要求为学生提供丰富的物理实验平台，使学生具有大量的机会可以亲自动手进行实验。在实验探究活动开展过程中，学生要紧密团结，有效合作。教师要对学生认真指导，构建轻松自由、积极向上的实验气氛。教师要在情感与行动上提升学生的物理学习的兴趣，激发学生科学探究的积极性，为学生创建良好的探究文化环境，使学生对物理产生学习兴趣，培育学生探究创新精神。室内布置不要仅仅局限于几条简单的标语，可对物理规律、科学名人研究成就、物理现象的探索过程进行介绍或图解，介绍物理学比较前沿的研究趋势。还应该包括有突出贡献的科学家的科研笔记、讲课手稿、属于重大科学发明的实验仪器的相关资料，吸引学生自觉走进实验室，拉近伟大人物与学生的距离，使学生受到鼓舞。
5创新实验设计
物理实验室管理人员应当积极配合学科教师，认真研究教材，确定新教材当中有没有需要进一步改进的实验，是否存在与教学难点相关的实验需要重新设计，以降低学生的理解难度等。改进、创新物理实验，可以以新的视角出发，重新审视原有的实验，对不完善的地方进行改正，也可以针对具体的实验目的，开展探究实验对需要的装置仪器、以及具体的操作方案等开展分析改进活动。
5.1改进实验方式
例如教材中涉及的一些演示实验，仅需要一些简单的器材，对这部分演示实验可以让学生随堂展开操作，变成探究性实验。
5.2改进实验方案与装置
教学过程中，为了使学生可以更好地理解物理原理，而教材中没有设计相应的实验，教师可自行设计很多比较简单、易于操作的实验。对于物理原理与概念理解起来难度高的部分，教师可以与教材实验结合，配合教学另外设计一些新的实验。
5.3改进实验手段
物理是以实验为基础的一门基础学科，关于物理的一些基本现象和一些基本原理，如果我们不通过实验来进行说明，讲解，不让学生亲自动手来做相关实验的话，无论当时记忆的多么牢固，都不能很好的理解、掌握。对于职高的学生，更应加强实验教学，在实验过程中提高他们动手、实践能力。然而，当前职高物理实验教学存在着以下一些问题：
1.物理实验室建设
据抽样调查，一般情况下，职业高中、技校非常重视实验室的建设，特别是对实习基地、模拟工厂车间的投入资金是很充足的，这是由学校的人才培养目标决定的，而作为基础课的物理实验却普遍重视不够。不少学校的物理实验数目达不到教学大纲的要求，甚至有相当一部分学校基本上一个学生实验都不做。即使有的学校按要求完成了，但是实验教学的效果往往不理想。
2.物理教学方法
学校和教师受传统教育的影响，普遍存在着重理论轻实验的思想。教学方法普遍采用讲授法。有的老师甚至认为学生不会动手做实验不要紧，只要会动笔考实验就行。由此而引发了“做实验不如讲实验”，“讲实验不如背实验”的荒谬作法。加之科技的飞速发展，多媒体进入课堂，使得部分教师过分追求，迷恋多媒体的模拟实验，让学生看看了事，不重视让学生看实物，实际操作．总而言之，目前相当数量的教师不做或少做实验，放弃了运用实验的直观教学方法，这一现象严重妨碍了培养具有创新能力的人才。这样教出来的学生一遇到实物就束手无策，不知道如何动手。
3.物理成绩考核
教师不愿在实验教学方案的设计上下工夫、花时间，导致实验教学方法形式单一、陈旧。单纯为了完成教学任务而安排实验，对学生实验能力的培养显得没有计划、没有目的、缺乏系统性。“引导学生积极、主动地学习，培养学生独立思考的能力和习惯”的指导思想不够明确，教师在实验教学中一手包办现象严重，学生最多只是机械模仿，缺少动手和动脑的机会，能力得不到相应的提高。
4.物理实验模式
实验教学模式僵化。物理实验课上，教师总是照本宣科的将教材上有的实验目的、实验原理、仪器、操作步骤到注意事项详尽的讲一下，而留给学生真正动手亲自做实验的时间非常少，学生也一般都是照着现成的实验步骤或跟着教师动几下，取几个数据，实验就算完成了。在做实验中间，很少有自己的一些想法，即使个别学生有新的想法，没有按照教材上的实验步骤进行的话，如果被老师发现，就会受到批评。这种教学模式不利于提高学生发现问题和解决问题的能力，不利于引导学生突破思维定势这个思维障碍，不利于学生创新思维方法的形成，不利于学生智能的发展。
以上是当前职高物理实验教学中存在的一些问题，如果不进行改革，是很难培养出动手能力强，具有创新精神人才的，这是与时代的发展和当前社会的要求不相适应的。
二、改进职高物理实验教学的措施
1.转变观念，加大物理实验室投入
物理是一门基础学科，对于大部分职高学生来说，学好物理是学好其他专业课程的基础。学校领导不能认为职高学生就是学一门技能，只主抓专业实验室、实习基地的建设，而视基础学科实验室可有可无。而应转变观念，注意到学好物理的重要性，加大物理实验室建设经费，从实验室场地到实验仪器的购买都有充足的资金保证，使职高开全所有教学大纲要求的实验项目，在做实验中调动学生学习的积极性，提高学生的创新思维能力。
2.提高教师自身素质
战斗在教育第一线上的教师是实施教育的直接参与者，要真正运用好物理实验，使之对提高教学质量发挥出独特的作用，需要教师具备实验教学的素质，既要有物理学理论和实验知识，又要有教育学、心理学和教学法的知识，还必须脚踏实地亲手实践。
科学在发展，教育也要发展，没有一成不变的教学。作为一名物理教师要通过不断的学习使自己的实验教学能力和知识水平提高，使自身具备良好的实验能力和实验技能；要有钻研和创新精神，例如对物理中的疑难实验进行专题学习和研究、改进一些实验等；也应接受新的教育理论、新的教育思想，指导自己的教学实践。
3.改革考试方法，加大实验考核力度
以前我们在物理考试中，在检查学生实验部份的掌握情况时，基本上只局限于书面考试，关于实验能力、特别是实验操作技能的考试很少，导致出现学生背实验、纸上谈实验的状况，实验考核极不全面。职高物理实验考试总体要求是把考理论和考操作结合起来，全面反映学生实验课的基本要求；不论哪类学生，考试的原则都是把考实验和做实验结合起来。考试成绩由平时考核成绩、理论考试成绩、操作考试成绩几个部分组成。平时考核内容包括上课到位率、认真程度、实验报告的书写等三个方面；理论考试可全面考查学生掌握实验基础知识的广度与深度；方法是在期中、期末考试卷中加大实验理论题的比例。操作考试是根据教学大纲的要求把实验操作能力要达到的教学目标加以分解，并按实验内容难易程度将考试分解为考基础实验，一般以大纲中规定必做的实验为主，时间一般安排在每学期期中、期末前两个星期内。
4.探索改革实验教学模式，发挥主导、主体功能
大力探索，改革不适应新时期形势的职高物理实验教学模式，建立起按科学设计实验教学程序、优化实验教学过程、指导实验方法、培养创新能力的“引导—探索—实验—掌握”教学模式。这种教学模式应充分发挥教师的主导作用，突出学生的主体地位。教师充分相信学生，使学生主动参与实验。课本让学生看，实验让学生做，思路让学生想，疑难让学生议，错误让学生析。让学生独立设计实验，利用物理实验，发挥学生的主观能动作用，最大限度地调动学生自主学习的积极性和主动性。变单向信息传递为双向式、多向式信息传递与交流，教师在课内讲重点、关键点和注意点，发挥好主导调控作用。
总之，只要切实地针对当前物理实验教学中出现的问题，采取得当有力的措施，通过广大物理教师、教育研究工作者的共同努力，职业高中物理实验教学改革的步伐将进一步加快，实验教学的效果肯定会有改进。
参考文献：
[1]吴惠娟.职业中学物理实验教学存在的问题及对策[J].中学理科(综合)，2008，（1）.
[2]安忠，刘炳升.中学物理实验教学研究[M].高等教育出版社,1988.
［摘要］本文介绍了在校内实施的“加强学生实验，培养学生物理实验素养和能力”的教改情况，探索改进、完善后的教改实验对全面提高学生素质的作用。
［文献标识码］A［文章编号］1002－5308（2000）03—0012－04［中图分类号G633．7
为切实推行素质教育、全面提高学生素质。自1997年8月开始我们诸城市西郊学校物理教研组全体物理教师和实验员在学校领导的大力支持和各级教研室的指导下，在九七届初二学生中开展了周期为两年，以“加强学生实验教学，培养学生物理实验素养和能力”为课题，以有效落实“在初中物理教学中实施素质教育”为目标的教学改革实验，并取得了十分显著的效果。现将经过第一个实验周期不断探索、不断改进和完善后的教改实验过程和实验对全面提高学生素质的作用作——总结，与大家共同探讨。
一、实验课题的提出和实验目的
素质教育具有自主性、全体性、全面性、创造性和发展性等特征。要切实推行素质教育，就必须根据学科特点，找准素质教育的要求与各学科特性的接榫点。物理学是一门以实验为基础的学科，物理实验在培养学生能力、提高学生素质方面具有其它任何手段不可替代的作用。故提高初中学生的实验能力，是培养学生自己学习，自己思考、判断，更好地解决问题的能力和素质的关键。通过对我国现行教材（93年人教版）和发达国家物理教材对比不难看出，我国在重视“实验教学”，特别是“学生实验教学”方面远落后于发达国家。如西德初中物理教材（塞尔肖夫·乌劳贝尔著）中实验次数（演示实验+学生实验）为344个，是我国（138个）的2.5倍；尤其是学生实验，西德（296个）是我国（19个）的16倍；我国的演示实验（119个）是西德（49个）的2．5倍。从我国的总体教学现状看，为了使学生在考试中取得一个高分数，教师更是重理论轻实验。这样势必对培养学生学习物理的科学态度和良好习惯，提高学生理解能力和素质方面都会带来很大的负面效应。对他们以后的学习和工作中的自我发展更是危害无穷。因此，“加大物理实验的力度，尤其是增加学生实验的时间和次数，把学生实验作为创造物理情境，探索物理问题的主要手段”是在初中物理教学中实施素质教育的必由和科学之路。鉴于此，我校确立了“加强学生实验教学、培养学生物理实验素养和能力”的教改课题。实验的主旨是探索一条“在现行教材编制体系基础上，创造条件尽可能将演示实验和课后小实验变为学生实验或学生随堂实验，变以演示实验为中心为以学生实验为中心，尽可能多的为学生提供动手、动脑的机会，从而真正突出物理学科特点。以学生实验为主线，创造物理情境，激趣设疑，引导学生准确观察、动手操作、深入思考，使学生的知识和能力得以同步增长，综合素质得以全面提高的新途径。
二、推行实验需要的物质条件和配套措施
1．实验仪器的配备
根据我校实际情况，一方面由学校筹集资金将教材中演示实验或小实验中涉及的实验器材或学具尽最大能力象配备教材中规定的学生实验器材那样配齐、配足；另一方面，对一些能自己制作的器材，由教师或发动学生及学生家长动手制作齐备。为实验的开展奠定坚实的物质基础。
2．实现两个转变
（1）改变实验室的管理方式
把原来必须由任课教师定时、统一组织到实验室做指定学生实验的封闭式管理变为由任课教师集中组织或学生自己向实验员申请随时到实验室进行实验的开放式管理。
（2）改变和增加实验员的职能
学校聘请和安排有丰富教学经验的物理教师担任实验员。把实验员原来只负责管理实验仪器和准备实验的职能变为除管理仪器和准备实验外，还要负责管理和指导利用课外时间到实验室进行实验的学生的实验操作情况。
（3）根据初中学生好奇心强，自制力差，还没有养成良好的观察、操作等实验习惯，经常出现实验纪律混乱、容易损坏实验仪器的情况。在推行教改实验前制定出严格、完备的实验室制度和实验仪器损坏赔偿制度，以保证实验改革的顺利实施。
三、教改实施过程
1．宣传、发动阶段
改变原来一切以“应试”为中心，不重视初中物理绪论课教学的传统教学方法。首先通过绪论课教学，使学生正确认识物理学科特点、学习和研究物理学的方法及意义，并能初步了解初中阶段物理学研究的主要内容。然后组织学生参观物理实验室，有目的、有计划的向学生介绍或演示部分有代表性且能激发学生兴趣的实验仪器、学具的作用和使用方法。从而激发起学生对物理学习的兴趣、求知欲和求成欲；并使学生进一步认识到物理实验在学习和研究物理学中的作用。在此基础上，任课教师向学生宣布这次教改实验的计划、措施和意义以及学校制定的实验室制度和仪器损坏赔偿制度；并由学校专门组织实验班学生家长召开“物理实验知识专题讲座”报告会。让学生和家长都能充分了解学生实验在物理教学和培养学生能力、提高学生素质中的作用以及在这批学生中推行该教改实验的意义和配套措施。以取得学生及家长的积极配合和支持，从而保证实验的顺利实施。
2．具体操作过程
第一步：根据著名教育学家沙塔洛夫提出的“理论知识起指导作用”的原则。首先由教师在讲授每章（或单元）前精心设计和编制出该部分内容的“信息纲要图表”——主要是把准备讲授内容中涉及的实验及所用器材（包括学生能自己准备的随堂实验或小实验器材）、需要观察的现象（或记录的数据）以及引导学生通过实验归纳、总结物理概念或规律的问题；本章（或单元）要求掌握的知识点及各知识点之间的联系等内容提纲攀领、简明扼要地表示出来，给学生提供依靠点。然后指导学生以“信息纲要图表”为引导用1-2节课时间自己阅读本章（或单元）教材，使学生初步了解这一章（或单元）涉及的实验及所用器材，要求掌握和知识点和知识结构总体框架。
第二步：在学生对将要学习章节（或单元）内容从总体上初步了解的基础上，任课教师和实验员要做好实验前的一切准备工作。如把这部分内容中用到的实验器材在检查无故障后到实验室内的专用仪器橱中；任课教师组织学生到实验室以实物为例为学生讲授各种仪器的用途使用方法和使用注意事项等效任课教师组织学生到实验室分组轮流操作各个实验（主要指由演示实验转变成的学生实验）。在实验过程中放手让学生根据预习和“住处纲要图表”提供的信息自己确定所要操作实验的顺序，自己选择实验仪器自己设计实验方案并按实验要求独立操作实验和记录观察到的实验现象（或数据）。最后由教师引导学生对实验数据和实验误差进行分析处理，并由学生自己通过讨论初步设计完成每个实验的实验报告。
第三步：在学生初步完成实验报告的基础上，教师再根据指导学生实验和检查实验报告获得的反馈信息，以学生通过实验获得的事实性实验依据（实验报告）为线索，引导学生学习新知识。并要求教师在授课过程中对刻度尺、天平、量热器等测量仪器的使用方法、操作规范要求高的实验和电学部分中电路图的连接、仪表的使用、电路故障的排队等复杂实验在讲授新课过程中高标准、严格规范地为学生演示一遍，把实验中应注意的事项给学生强调清楚，为学生课的演示实验，可以变为随堂实验，选择适当时机穿插在讲授新课过程中指导学生操作完成。并鼓励学生开展小制作、小创造、小发明和撰写小论文等活动。这样才能真正使学生在学习过程中通过实验创设问题情境；通过对实验的操作、观察和思维来发现问题。在教师的指导下讨论、修正自己的认识、取得共识、进而得出正确的结论并加以应用。
第四步：在讲授完一章（或单元）的内容后，再引导和发动学生利用课外活动、科技活动或自习课等外时间在规定期限内随时向实验员申请到实验室，在实验员的指导和监督下，严格按实验要求，重新规范操作一遍由演示实验变成的学生实验，并把授课前完成的每一个实验报告作以修正和补充。这样不仅能使学生在实验过程中通过积极动手、动脑、获得直接经验，更有助于学生对已掌握的物理知识的巩固、深化和应用。
四、教改实验的特点和作用
1．通过改变实验室管理方式和传统授课模式，改变了原来做演示实验和分组实验时完全由教师操作或只有极少数学生能操作实验，大多数甚至是全体学生只能看实验的教学状况，给每个学生都提供了自己动手操作实验的机会。这样必然使学生自然而然地产生一种“自主、平等、进而主动”的心理作用；再加上物理实验本身都有较强的趣味性和探索性。故对激发每个学生对物理学习的兴趣，培养学生主动参与，积极探索的精神和训练培养学生动手做、动脑想的习惯和能力都会产生极其重要的作用。
2．在这次实验改革中注重了学生预习五一节的教学。通过教师精心设计的“信息纲要图表”指导学生预习，为学生的实验过程和新知识的学习过程做好知识储备。这样对培养学生独立思考、自我探究的习惯和自学能力、自我发展能力都大有裨益。
3．通过这次实验教学改革，给学生提供了充足的实验操作练习时间，并且使教师在实验过程中能放手让学生独立操作完成每一个实验和指导学生独立设计完成每一个实验报告。从而使学生对实验原理的理解能力、对实验仪器的选择能力、对实验现象的观察能力、对实验数据和实验误差的分析处理能力以及学生在实验中灵活运用所学物理知识解决实际问题和创新实验的能力都得以长足发展。
通过这次实验教学改革，使教师改变了传统的教学方法。在教学过程中注重充分利用学生通过实验创设的物理情境和获得的事实性实验依据为引导，启发学生在对实验过程中获得的大量直觉表象进行分析、综合、比较和概括等思维活动中掌握物理概念或规律的实用，并加以应用。这样对培养学生以实验为基础来学习和研究物理学的科学态度，在问题解决及探究中的自主性和有创造性的吸收知识的良好学习素养，掌握物理学习的科学方法都会产生传统教学方法不可比拟的作用。
Strengtheningthestudyonphysicalexperimentteachinginsecondaryschool
DONGGuo-rongLIJian-zhong
(Zhuchengwestsuburbschoolforemployee’schildren,Shandong262200,China)
该实验所要到达的目的概括起来主要有5点：1）让学生观测乐音间的差异以及与噪音的本质差异；2）研究乐音间（频率或周期）的关系；3）探究乐音悦耳和谐的原理；4）感受古人之伟大（体验“三分损益”制管乐器，体验“十二平均率”）；5）让学生学会示波器的使用，了解虚拟仪器的应用．
声音是一种机械振动，它是一种可在特定媒介中传播的机械波．而乐音是一种有别于噪音的特殊声音，它经常是悦耳的，当然可作为一种信号被感知．它可发自一个腔体，这个腔体可以是动物的喉咙，也可以来自乐器，如管乐或弦乐器等．
要让学生看到不同声音的差别，包括不同乐器发出乐音的音色差异，了解乐音悦耳的原理，理解其组合在一起的和谐原理．感受分辨这些信息，需要借助声音探测器（如麦克）以及显示装置（如示波器）等．因此这个实验的核心目的之一就是让学生了解示波器的功能并有机会接触虚拟仪器．但仅仅了解示波器等装置是不够的，其目的之二是借助示波器通过观察和测量了解乐音和噪音的差异，了解乐音的构成要素，如响度、音色、音调高低、时长与观测声音信号的强度、波形、周期和频率与持续时间等量的对应性．目的三是研究不同乐音之间的关系．比如一个有八度差异的高低不同的同一个音的频率关系，如Do和高音Do，研究一个八度各音阶的频率关系．目的四是在时域分析之外引入频域（频谱）分析的概念，探究乐音悦耳的原理，以及多个特定乐音组合（如和弦）让人感到和谐动听的原因．最后让学生了解“三分损益”方法来制作发音排箫，以及验证“十二平均率”，进而让学生了解音乐与数学的科学关系，体会中国古人对世界音乐文明做出的了不起的贡献，以期增加学生们兴致及民族自豪感和自信心，这是相当重要的．
2大学文科实验仪器与装置
实验硬件将由发声部分、接收部分、显示分析部分组成．发声部分可以是真实乐器（笛箫、小提琴、二胡等），也可以是电子琴（可以模仿若干种类的音色）；还可以是自制发音腔管，其腔长可调控，如用试管注以不同水位吹响可发出音响，还可以是软管；可以是自制的带移动琴码的单弦琴，其弦可调控松紧控制发声频率．可用声频信号发生器将信号经功放后由音箱放出，信号可直接接入后续的接收单元，以显示与分析信号的特性．在接收部分，发出的声音可由麦克接收转变成电信号，可考虑使用计算机用的微型麦克接入带声卡的计算机．
显示和分析部分的功能可由示波器或计算机来实现．乐音信号可在时域和频域被展示出来，即可以得到如波形、强度、主周期或频率的时域信息，也可以得到频谱成分强弱分布的频域信息．用计算机编制的特殊界面，如LabVIEW界面（其实例见图1），可实现乐音的显示与分析．我们可以分析录制的波形文件，也可以直接分析采样接收即时的声音信号．总之实验需要乐器、模拟电子琴、琴弦、腔管、声频信号发生器、耳麦、有源音箱、示波器、计算机（配有声卡和LabVIEW软件）等硬件设备即可开设该课程．过去书本中枯燥的示波器的应用实验被巧妙地融到该实验之中［3］，同时先进的计算机虚拟仪器技术（用LabVIEW实现）也被学生接触到了．事实上学生在实验中不会再感到枯燥乏味了．
3实验内容
在教学课件的设计中，不同以往先给出原理，再列出实验步骤，给出实验要求和问题讨论等讲义写法，为了让学生感兴趣主动思考并查阅知识，在指导书上先预设了若干个引子，之后才提出了一些问题供学生思考，并在适当的位置给出提示和知识点讲解，或者先提出适当开放的问题鼓励学生预习时上网预先查询，或上课时利用实验室开放的Wifi环境即时上网，以期让学生养成了主动查阅知识掌握原理的好习惯，而不是被动地被灌输知识．
在指导材料的引子中谈到了“音乐之神奇”［4］：“提起音乐，大家都会感受到它的无穷魅力．有人说‘音乐是一种美妙的宇宙语言’，它能描述出世间万物传达出万种情感，它很容易让你‘感染’上喜怒悲伤，紧张和放松，让你体会到雄伟与悲壮，感受到缠绵和无奈，甜美和苦涩；‘它是一只神奇的魔笔’，它能给你以形象，描绘出一个场景，展示出一幅画卷，让你‘看到’事物美与丑，刚与柔，它能展示出气势的恢弘与凄凉，让你感受阳光的明媚以及黑暗的阴森和恐怖．它让人徘徊在梦幻与现实之间，可给人以压抑、或者引起亢奋、亦或是紧张感，它也会给人以无尽的向上力量……．音乐是个乐音的集合体，它发自不同乐器和我们喉咙，不同高低、不同强弱、不同时长的乐音按着一定顺序如诗一般的流淌．有时它可以是涓涓溪流，有时它可以是奔腾怒吼的大江．那音乐的魅力到底来自何处？……”．我们相信这样就叙述就比较适于引导学生以自然的非生硬有文彩的方式接触实验专题．在小知识点提示里，我们谈到了毕达哥拉斯，谈到了数学与音乐的和谐，谈到了信号的频谱理论，谈到傅里叶和亥姆霍兹在物理学和生物医学方面对音乐的贡献［5－6］，谈到了中国古人在音乐方面对世界文明的伟大贡献，谈到了“五度相生律”和“十二平均律”，谈到了《管子》和《吕氏春秋》中记载过的用“三分损益法”来生乐音制萧事情，我们也给出了特定音调的一个八度音程内各个音符的频率定义，进而为后续学生测量乐器发出音响的音准和比较各音的关系埋下伏笔．如谈及中国古代的“三分损益法”发明：“中国春秋战国时期的《管子》、《吕氏春秋》记载过古人研究过如何用此法制备竹管乐器［4，7］．他们以一根长约8寸的发音竹管为标准，记为‘黄钟’音（相当于Do），再截取长约为其2／3（长约5．2寸）的另一竹管，可以吹出另一个高五度的音，记为‘林钟’（相当于Sol），再将这5．2寸的竹管接上其1／3对应长度约7寸的竹管吹响可以得到比‘林钟’低四度‘太簇’音（相当于Re），如此循环操作，做1／3比例的‘损’和‘益’，便可以得到在一个八度内几乎所有乐音（Do，Re，Mi，Fa，……）”．上课时给出“三分损益法”示意图，从中可让学生总结出各个音的近小整数比关系，因为学生知道管长决定乐音频率的道理．从而引起学生对多乐音组合（如和弦）和谐动听的理解或猜想，并为指导学生后续自制排箫奠定原理基础
4大学文科教学过程控制
教学过程控制先学会示波器的使用，如通过了解已知频率的周期信号如何在示波器上正确显示的过程，让学生学会如何使信号稳定，并能得到如信号幅度、周期，进而得到频率等信息，并和信号源显示的信息（或已选好的频率值）对照，以期增加学生的自信心．让学生观察由乐器产生的乐音信号在示波器上的形态，首先了解到了乐音的（准）周期性，让学生看到不同乐器音色在波形上体现出的差别，让学生看到乐音的长短和时间上的稳定对显示难易的差别．学生很容易分辨出管乐（如长笛）与弦乐（如小提琴）的乐音信号波形的持续稳定性，以及键盘乐器（如钢琴）的声音的脉冲特性，同时看到了各种乐器波形（偏离正弦波）的非对称性或不规则性，进而适时引出频谱成分的概念．研究较单纯的（单一频率低的正弦波）声波（纯音）构成的一个八度音阶Do，Re，Me，Fa，Sol，La，Ti，Do（如C调的1，2，3，4，5，6，7，1·）的频率关系，可直接利用显示波形来得到周期和频率信息，总结出其间的小整数比关系，尤其是高低不同的同一音的频率关系，进而修正音阶频率等间隔的错误印象．也可以利用合成出来的李萨如图形将所研究乐音信号与已知信号源信号比较得出频率关系．针对管腔发音的结构，如可吹响的试管或竖笛，研究乐音的组成，让学生看到它实际是由一套纯音（单一频率正弦波）按比例组合而成的，一般被称之为主音（principal tone）与泛音（overtone）的组合，又被称为与倍频音（multiplied tones）或谐音（harmonic tones）的组合，了解主音和泛音之间的频率成倍关系，进而理解为何越“纯净”的音越好听的道理．也引申出傅里叶频谱分析与合成的原理，以及了解亥姆霍兹是怎样通过研究乐音的成分与相互作用开创性地研究乐音对人类生理与心理施加影响的．可让学生先用注水的方式得到有不同空气柱高度的试管，然后吹出八度音阶，分别比较其（主音）间的频率关系．适时引出自行设计的适宜频域分析的Lab－VIEW界面，对发出的声音观察频域上的频谱特征．可故意制造噪音，观察其频谱形态，然后可用试管发声比较前后信号的频谱变化，进而佐证为何纯音好听的说法．再观察单弦拉动和吹试管所发声音的频谱特点，进而总结出倍频关系，从而联想到固定长度的腔或弦共振时可支持多种可能频率波的驻波的物理原理解释．可让学生由塑料吸管制作发音簧片，研究其前端预留长度与可吹出音的高低关系；可研究笛子或箫的孔的排布位置，以及放开和按住哪些孔组合对发出声音高与低的影响；可研究和弦和谐原理，如Do，Me，Sol构成的大三和弦的和谐道理，让学生发现其单独各个音倍频之间周期性重叠的关系；由Do，Me和Re，Ti 4个音弹奏乐段，让学生感受贝多芬“命运交响曲”引起的从快乐到压抑的情绪产生的原理．
5教学效果与学生反馈
事实证明，此次教改是成功的，学生热情高涨，争抢着选择上“乐音研究”实验，甚至不顾有否成绩也要旁听．教学效果极好，学生受益颇多．从抽取的部分学生反馈意见中也能看到这些．
有学生在报告后写到：“我以前听音乐，只是出于对音乐的那种动人的感觉，并未意识到其背后与频率的关系，虽然小的时候，也会用药瓶子加些水吹出一些简单的音，但并未深入地了解过背后所蕴藏的科学原理．和谐之音其实就是在人耳可听到的范围内，几个单音的公共频率越多，那声音就更和谐．而噪音则是由太多频率不同的音，尤其是相位无规律的音合起来的音，这样无规律的组合使声音变得噪．音阶也是如此，音调的高度与频率跨度的关系，仿佛是种巧合却又是种必然，让人越发地感到科学的神秘力量和魅力．我们可以利用频率不同的单音，制造出更美妙的和弦，这一艺术与科学的结合是如此神奇，而又如此美妙……”
另一位学生写到：“今天我‘看见了’乐音！我一直很喜欢音乐，初中的时候也了解了乐音的本质是机械波，可它是书本上的知识，没有亲手实践过，这次实验对我的冲击很大．第一次使用示波器（以前只见过插图），在老师的指导下我看到了一列列的正弦波，它们就是能陶冶情操的音乐呀！和信号源的组合，我看到了一个个的李萨如图形在显示屏上变化，十分有趣．老师还以“命运交响曲”为例讲了和弦伴音的秘密，我听得很入神．不仅老师讲，我还亲自实践自己造琴，在同学的帮助下我完成了对琴的测量，很有成就感．发现实验原来也可以这样做，好奇什么就做什么，不懂什么就自己探索，十分开放、引人探索，只是一节课时间太短，关于乐音也只是了解了初步，音乐不仅是音乐，还是物理，还是数学，音乐的美使我看到了数理的美……”．
6结束语
首先，培养学生使用基本仪器的技能掌握基本仪器尤其是测量仪器的使用，是做好物理实验的基础。
中学物理实验的基本测量仪器主要有：刻度尺、量筒、秒表、天平、温度计、测力计、压强计、安培表、伏特表、滑动变阻器、电阻箱、万用表等。物理大纲要求“学会正确使用仪器进行观察、测量和读数。”要让学生了解这些仪器的构造、原理、用途，掌握仪器的量程，使用方法和使用规则。因此，在介绍这些基本仪器使用方法时，应抓住各种基本测量仪器的共性从以下四个方面加以指导。
①八年级物理接触的第一个测量仪器是刻度尺，学会正确地使用刻度尺是使用好其它测量仪器的基础。这是因为,各种基本测量仪器都有一定的量程，必须要求学生在使用各种基本仪器前，搞清仪器的量程，并且能估计被测对象的情况，选用适当量程，避免超过量程而可能损坏仪器。②使用测量仪器前通常都要调节零点或校正零点，否则测出的数据不准确。如对安培表、伏特表等应学会调整零点。因此，必须使学生养成使用基本测量仪器前调节零点或校正零误差的习惯。③会正确读数。要让学生掌握读数的一般方法，关键是会读出仪器的最小分度值，会从最小分度值之间估计出一位有效数字。同时，要学会正确读数的姿势。如从量筒上读数时，眼睛视线应与液面保持相平，不能仰视或俯视，若是凹液面读凹处，凸液面读凸处。又如从安培表、伏特表读数时，视线应与刻度盘垂直，并且正对指针，估计读数采取四舍五入的方法。④根据仪器的构造原理，掌握它的使用方法和使用规则。如：天平是根据杆杠的平衡原理制成的，因此，使用前和秤量时都要做到横梁平衡，同时必须严格保护刀口，要让学生理解保护刀口的重要性，从而自觉遵守使用方法和规则；温度计是利用液体的热胀冷缩性质制成的，所以，根据热平衡原理，测量液体时，温度计不能离开液体，而且要在温度计内液柱稳定时读数。显然，培养学生使用基本仪器的技能，必须要注意把掌握仪器的使用方法与理解仪器原理结合起来，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，只有理解了仪器原理，使用起来才会更加自觉和主动。
其次，培养学生进行实验过程必须掌握的操作技能
一是要求学生明确实验前的准备工作。各个实验的目的、原理或理论根据，根据实验的原理进行实验设计，包括用什么物理定律、公式，电学实验用什么电路图等。还要搞清哪些是已知量、被测量，然后选择所需的仪器和实验条件，进而设计好实验步骤，画好记录表格等。培养学生正确安装和调整仪器，包括正确连接电路的技能。如：力学实验中的支架滑轮的安装，牵引线的走向，斜面的架设等。在电学实验中，依照电路图连接线路，连线时，应电源一端开始依次连接开关、用电器等，连接中开关必须处于断开状态，导线最好选用几种颜色。往接线柱上接导线时，导线应顺时针而绕。电路连接后，必须复查，确认正确后方能通电。这种技能的培养，从初中开始应先有示范，让学生模仿学习，然后逐步提高到由老师讲述方法及注意事项，由学生独立去安装、调整。
二是要培养学生正确记录实验数据并能进行分析以得出正确结论的习惯。要培养学生这方面的技能，要求学生实验时集中精力，要把握时机，按实验先后顺序将需要测定的各量测出，并记录下来。读取数据和记录必须注意：①读数时要及时，并马上记录；②要记录完整数据，按有效数字的方式记录；③数据的单位要正确。一般要求学生实验前列出表格。表格设计要求：能记录直接测出的各物理量，能填写计算出来的中间数据和最后数据等内容。进行数据处理、运算，对实验结论进行分析。在整理数据时，如发现有不合理的数据，应对该数据补测。要指导学生根据实验数据对实验结果进行适当分析讨论，如：数据说明什么?与理论计算有何偏差?实验过程为何这样设计?实验结果的物理意义(结论)是什么?对一些成绩优良的学生，还可让他们对实验进行再设计，对实验能力强的学生，许多深一层次的问题都可以在这里分析研究，从而加强了对学生思维能力的培养，有效地巩固知识，技能更加熟练。(4)要使学生了解误差概念，要指导学生分析产生实验误差的原因和减少误差的方法。例如将物体放在天平左、右盘上，分别称量。可以发现天平不等臂引起的误差,从而让学生懂得减少误差首先要发现它的存在和来源，其次是确定减少误差的方法。增加测量次数固然可提高平均值的可靠程度，但是作用是有限的，实际上，只有改进实验方法和仪器，才能从根本上改善测量的结果，提高测量精确度。
三是从实验结果方面养成写好实验报告的习惯。实验结束后，应根据原始记录和实验时的体会，写出实验报告。实验报告内容应包括实验名称、目的、器材、原理、方法和步骤、实验数据、数据计算和处理、实验结论及误差分析等。这是一个很重要的技能，要严格要求。书写时，要求层次清楚，语言流畅，文字精练、正确，图文并茂，要总结出实验成功的经验或实验失败的原因，使学生将来进行科学实验时能写出自己的实践成果，并能让别人看得懂。
四是养成良好的实验习惯，包括爱护仪器，遵守安全操作规则和尊重实验事实的习惯等如：做电学实验结束时，应将仪器调到最安全的状态再切断电源，然后拆除连接线，整理好仪器和导线。要经常地对学生进行良好实验习惯的教育，以免损坏仪器及发生实验事故等。
第三，加强课内外实验拓展培养实验兴趣是培养实验技能的关键。
想要让合作学习有效辅助实验教学，就需要教师在实验教学中进行教学创新．教师要发挥学生的创造性思维，可以让学生以小组合作的形式进行各种开放性的实验设计，也可以鼓励学生验证自己设计的实验，还可以鼓励学生开展各种探究性实验．教师要给学生的合作学习提供广阔的空间，不要过多限制学生的思维，让学生能够在合作过程中发挥自己的想象力与创造力．只有这样，才能够不断实现实验教学的创新，才能够帮助学生在实验中有更多新奇的发现．这有利于提高实验教学效果．例如，在探究“浮力的大小由哪些因素决定”时，教师可以布置学生以小组合作学习的形式在课外开展多种迷你小实验，如用废旧牙膏皮制作小船、用饮料瓶制作潜水艇、用排液法称物体的质量等．这些趣味实验，不仅能够培养学生的探究能力，也能够深化学生对于课本知识的体验．又如，在学习光学知识的时候，教师可以引导学生以合作学习的形式在课外开展实验探究活动，制作幻灯片、针孔摄像机、用天文望远镜进行天文观察;在学习电学知识的时候，教师可以带领学生在课外设计安装各种要求的电路、对电学中的规律深入研究，并且让学生以合作学习的形式检修家庭照明电路、安装简单的照明电路;等等．这些都是非常好的实验．在这些开放式且和生活紧密联系的实验过程中，不仅能够培养学生的知识应用能力，也能够给学生的创造性思维以充分的发挥舞台，让学生的思维能力得到有效提升．
二、实验教学和生活相联系
结合生活实践开展实验教学是实验课程中经常采取的一种教学形式．这种教学方式，能够以合作学习的形式开展，并且能够全面地对学生的实验能力进行培养．教师要善于结合生活中一些好的案例以及一些有代表性的生活实例来渗透物理学知识，要让学生感受到生活中物理知识的应用与体现．同时，教师可以引导学生以合作学习的形式对于一些有趣的生活现象进行探究．这不仅能够充分培养学生的思维能力以及问题的理解与分析能力，也可以给学生提供趣味化的实验资源，让实验教学能够达到良好效果．教师要充分利用教材中联系实际的典型问题，通过教师示范指导、师生讨论和学生练习等多种形式，不断提高学生应用所学知识灵活解决实际问题的能力．例如，在运用二力平衡知识时，教师可以让学生以合作学习的形式，开展根据物体的运动状态判断物体所受的力和根据已知力来确定未知力的实验活动．同时，在日常生活中，惯性现象的解释，物体受非平衡力作用下运动情况的判断等，这些都可以让学生在合作学习中开展探究．教师应该为学生提供联系生活、生产实践的事例，通过分析、讨论，帮助学生找到分析、解决问题的有效思路和方法．实验教学和生活相联系，不仅很有必要，而且能够培养学生的知识应用能力，从而提高物理学习效果．
三、开展多样化的课外实验活动
教师可以引导学生开展丰富多样的课外实验活动．这将为课堂知识教学以及课堂实验教学提供推动作用．知识教学是让学生从理论层面对于相关物理学知识有所了解，课堂实验是简单地对于这些知识进行验证，课外实验活动则是对于知识的深化，能够促进学生对于课本知识的理解与认知．教师要组织一些有意义的课外实验活动，要让学生在合作学习过程中体验与感知这些知识的应用模式，并且能够尝试用所学知识解释一些实际现象．例如，在学习噪声后，我组织学生到工厂了解、体验噪声危害，让学生在小组内尝试分析、讨论噪声的产生原因，讨论减弱噪声的方法;在学习能源的可持续利用后，我组织学生走访了解通常家庭的节电情况、太阳能热水器的普及情况，让学生通过合作学习开展实验探究，并提出合理的节电措施，有的学习小组制作出太阳能热水器模型;等等．教师可以根据教学内容，及时组织学生以小组合作学习的形式，在课外完成一些小制作比赛．此外，教师可以开展一些别开生面的专题讲座、专题答辩会、科技信息讲座等．这些都是对于课堂教学的拓宽，并且能够丰富学生的知识面．
四、结语
