高中物理小實(shí)驗(yàn)優(yōu)化教學(xué)探析

譚燕群

【摘要】物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理教學(xué)的重要組成部分，對(duì)實(shí)現(xiàn)三維教學(xué)目標(biāo)有著重要的意義。小實(shí)驗(yàn)趣味性強(qiáng)，與生活聯(lián)系緊密。有效開展小實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有助于培養(yǎng)師生融洽關(guān)系，有助于學(xué)生理解物理概念、原理，培養(yǎng)學(xué)生各種能力和科學(xué)素養(yǎng)，突顯學(xué)生在教學(xué)中的主體地位，優(yōu)化教學(xué)。

【關(guān)鍵詞】高中物理；小實(shí)驗(yàn)；教學(xué)

物理學(xué)，是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科。在物理學(xué)中，概念的形成、規(guī)律的發(fā)現(xiàn)、理論的建立都要依賴實(shí)驗(yàn)，且它的正確性也需要實(shí)驗(yàn)進(jìn)行檢驗(yàn)，物理學(xué)離不開實(shí)驗(yàn)。物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理教學(xué)過程的重要手段。物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以幫助學(xué)生更好的理解和掌握物理基礎(chǔ)知識(shí)；同時(shí)還能培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)其求知欲，提高物理教學(xué)質(zhì)量。另外高中物理，理論性較強(qiáng)、知識(shí)較抽象，通過實(shí)驗(yàn)可以讓學(xué)生積累更多的感性認(rèn)識(shí)，有助于知識(shí)的理解和掌握。物理實(shí)驗(yàn)在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新、合作能力和科學(xué)素養(yǎng)方面尤其具有其獨(dú)特的作用。

物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理教學(xué)的重要內(nèi)容和環(huán)節(jié)，物理實(shí)驗(yàn)按照實(shí)驗(yàn)主體主要分為：教師演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)和課外小實(shí)驗(yàn)。通過調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，在現(xiàn)在的高中物理教學(xué)中，教師演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)都開展得比較好，但小實(shí)驗(yàn)卻無(wú)人問津。

物理小實(shí)驗(yàn)趣味性高，與生活聯(lián)系緊密。它是用一些簡(jiǎn)單易得的材料，學(xué)生在課后獨(dú)立或合作完成的實(shí)驗(yàn)。高中物理新教材中設(shè)置了很多小實(shí)驗(yàn)，這種設(shè)置加強(qiáng)了物理與生活實(shí)際的聯(lián)系，增加了學(xué)生動(dòng)手的機(jī)會(huì)，同時(shí)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。此外，高中物理比較抽象，小實(shí)驗(yàn)?zāi)軒椭鷮W(xué)生獲得更多的感性認(rèn)識(shí)，突破難點(diǎn)。

一、小實(shí)驗(yàn)?zāi)芗訌?qiáng)物理教學(xué)與生產(chǎn)生活的聯(lián)系

物理學(xué)中不少概念、原理都是比較抽象、枯燥的，而小實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虬盐锢韮?nèi)容與生產(chǎn)生活聯(lián)系起來，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。如，在物理必修1中，“測(cè)量反應(yīng)時(shí)間”不僅讓學(xué)生及時(shí)鞏固了自由落體的的規(guī)律，而且讓學(xué)生更感性地理解“反應(yīng)時(shí)間”這個(gè)概念，為以后學(xué)習(xí)汽車行駛安全問題做好準(zhǔn)備，同時(shí)也聯(lián)系了生活實(shí)際，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。又如，在學(xué)習(xí)“力的合成與分解”時(shí)，我們可以做一個(gè)“一指斷鋼絲”小實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生體驗(yàn)物理的神奇，吸引其注意力，培養(yǎng)其學(xué)習(xí)物理的興趣。然后，我們?cè)僮寣W(xué)生利用物理知識(shí)解釋其中的原理，及時(shí)應(yīng)用和鞏固已學(xué)知識(shí)。再如，在學(xué)習(xí)必修2功率時(shí)，我們可以讓學(xué)生用雙腳跳臺(tái)階測(cè)量自己的功率。學(xué)生對(duì)自己的功率充滿好奇，從而能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，增加學(xué)生的動(dòng)手機(jī)會(huì)，同時(shí)也鞏固了功率的概念及其計(jì)算方法。

二、小實(shí)驗(yàn)有助于培養(yǎng)師生融洽關(guān)系

經(jīng)驗(yàn)告訴我們，如果我們喜歡某個(gè)科目的老師，那么該科目的成績(jī)一定不會(huì)差。所以，在平時(shí)的教學(xué)當(dāng)中，我們應(yīng)該注重培養(yǎng)融洽的師生關(guān)系，小實(shí)驗(yàn)的開展有助于培養(yǎng)融洽的師生關(guān)系。

在小實(shí)驗(yàn)的開展過程中，學(xué)生需要獲得大量的相關(guān)信息，需要把知識(shí)轉(zhuǎn)變成能力，需要不斷的與老師進(jìn)行交流或向其請(qǐng)教。如果這時(shí)候，教師能夠及時(shí)的給予回復(fù)或提供有效的解答和幫助，學(xué)生就會(huì)覺得老師很平易近人，很重視自己，甚至對(duì)教師產(chǎn)生敬佩之情。例如，在測(cè)量自行車行駛時(shí)受到的阻力時(shí)，同學(xué)們上網(wǎng)查閱資料后，在實(shí)際操作測(cè)量中，還會(huì)遇到很多問題。如，在測(cè)量時(shí)人到底要不要登自行車，選擇測(cè)量的路段等等，經(jīng)過同學(xué)們自己的討論后，還需要向老師請(qǐng)教，最終確定實(shí)驗(yàn)方案。

三、小實(shí)驗(yàn)有助于學(xué)生理解物理概念、原理

由于生活經(jīng)歷所限，學(xué)生在學(xué)習(xí)物理的過程中，總會(huì)遇到一些較難理解的概念或者物理規(guī)律。而小實(shí)驗(yàn)?zāi)軒椭鷮W(xué)生更好的理解物理原理，排除難點(diǎn)。如在學(xué)習(xí)力的合成與分解時(shí)，對(duì)結(jié)論“兩分力大小一定，夾角越大合力越小”的理解，很多同學(xué)剛開始是覺得很困難的。如果用作圖的方式來解答，又顯得有點(diǎn)浪費(fèi)時(shí)間，而且枯燥無(wú)味，這時(shí)可以指導(dǎo)學(xué)生自己做一個(gè)“力的合成與分解”示教儀，難點(diǎn)就迎刃而解。又如，很多同學(xué)對(duì)連體問題的受力分析是很困難的，即使老師講解了，他們依然將信將疑。這時(shí)我們可以做一個(gè)小實(shí)驗(yàn)，讓彈簧秤與物體一起自由落體，觀察彈簧秤的示數(shù)，增加學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，排除難點(diǎn)。再如，在學(xué)習(xí)豎直平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，學(xué)生常常認(rèn)為物體能過最高點(diǎn)的臨界是最高點(diǎn)速度為零。這時(shí)，我們可以做一個(gè)“水流星”，讓學(xué)生上講臺(tái)表演，速度較小時(shí)，桶還沒上到最高點(diǎn)，水就灑下來了；當(dāng)速度比較大時(shí)，水能跟桶一起做圓周運(yùn)動(dòng)。增加其感性認(rèn)識(shí)，突破難點(diǎn)。

四、小實(shí)驗(yàn)有利于培養(yǎng)學(xué)生各種能力和科學(xué)素養(yǎng)

小實(shí)驗(yàn)的開展，有利于學(xué)生各種能力的發(fā)展和科學(xué)態(tài)度的培養(yǎng)。而這些能力和態(tài)度是當(dāng)今社會(huì)優(yōu)秀人才所必備的，但在平時(shí)課堂教學(xué)中較難體現(xiàn)的。例如，學(xué)生在做小實(shí)驗(yàn)“測(cè)量自行車行駛時(shí)受到的阻力”時(shí)，需要到圖書館或者上網(wǎng)查找相關(guān)資料，這有利于培養(yǎng)學(xué)生搜索和提取、整合信息的能力。在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，同學(xué)們有各種各樣的想法，有的要在水平路面上測(cè)量，有的要在上坡時(shí)測(cè)量，有的要在下坡時(shí)測(cè)量等等，這能培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散性思維和創(chuàng)新能力。另外，在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生需要與同學(xué)之間進(jìn)行交流、分工合作，這能夠鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力和合作能力。

觀察能力是科學(xué)研究的重要品質(zhì)。奧斯特就是由于他有敏銳的觀察力，才能在一次實(shí)驗(yàn)中偶然發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)體下方的小磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，從而提出了電流可以產(chǎn)生磁場(chǎng)的理論。在小實(shí)驗(yàn)比較CuSO4與Ba（OH）2反應(yīng)物自然條件下與高速旋轉(zhuǎn)條件下沉淀情況，需要學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行認(rèn)真、細(xì)致地觀察，提高學(xué)生的觀察能力。

小實(shí)驗(yàn)往往沒有老師太多的指導(dǎo)，需要學(xué)生自己去摸索、探究，這能夠充分鍛煉學(xué)生的探究能力。此外，實(shí)驗(yàn)往往不是一次就能成功的，需要多次的試驗(yàn)，這就需要學(xué)生要有堅(jiān)韌不拔的意志和吃苦的精神，同時(shí)也培養(yǎng)了他們尊重實(shí)驗(yàn)結(jié)果，實(shí)事求是的科學(xué)素養(yǎng)。

五、小實(shí)驗(yàn)?zāi)芸朔纸M實(shí)驗(yàn)的缺陷

在新一輪課程改革中，發(fā)揮學(xué)生主體作用是改革的目的所在。目前絕大部分物理課堂所采用的學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)都是全班同學(xué)用相同的器材、原理和步驟完成同一個(gè)實(shí)驗(yàn)。這樣的分組實(shí)驗(yàn)有一弊端，就是有部分同學(xué)可以偷懶，無(wú)需思考，照葫蘆畫瓢，看別的同學(xué)怎么做，自己就怎么做。這樣的教學(xué)模式不利于學(xué)生能力的培養(yǎng)。

小實(shí)驗(yàn)從設(shè)計(jì)到實(shí)際操作，從操作到觀察現(xiàn)象，從總結(jié)規(guī)律到運(yùn)用理論解決實(shí)際問題，都是學(xué)生親身實(shí)踐，通過耳聞、眼看、腦想、語(yǔ)言表述和動(dòng)手操作來完成的。例如，估測(cè)自己立定跳遠(yuǎn)成績(jī)時(shí)，學(xué)生一方面要想辦法讓自己跳得更遠(yuǎn)；另一方面要研究實(shí)驗(yàn)原理和待測(cè)物理量，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，并進(jìn)行實(shí)際測(cè)量。

在實(shí)驗(yàn)操作時(shí)間方面，小實(shí)驗(yàn)也非常的靈活。學(xué)生可以在學(xué)校完成，也利用假期在家完成。學(xué)生還可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及其難易程度選擇合作伙伴。另外，小實(shí)驗(yàn)比課堂的實(shí)驗(yàn)往往更加生活化，涉及的知識(shí)面更廣。學(xué)生需要自己查找資料來完善自己的知識(shí)面。例如學(xué)生在測(cè)自行車行駛時(shí)受到的阻力時(shí)，學(xué)生需要查找資料、討論實(shí)驗(yàn)原理和測(cè)量的物理量，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。在小實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中，學(xué)生的參與度更高，更能體現(xiàn)其在教學(xué)中的主體地位。

在小實(shí)驗(yàn)“設(shè)計(jì)測(cè)量玩具手槍子彈射出時(shí)速度的實(shí)驗(yàn)方案”中，學(xué)生要靈活應(yīng)用已學(xué)的平拋運(yùn)動(dòng)知識(shí)，提出實(shí)驗(yàn)原理，待測(cè)物理量，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。而且需要自己選擇實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所，準(zhǔn)備玩具手槍，還有測(cè)量工具。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程基本都是學(xué)生自己完成，更能體現(xiàn)其主體性。

總之，物理學(xué)離不開實(shí)驗(yàn)，而小實(shí)驗(yàn)?zāi)芨佑腥ぁ⑿蜗?、具體、直觀的說明問題。在高中物理教學(xué)中，開展小實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)師生融洽關(guān)系，有利于學(xué)生的全面發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]金紅.淺議物理小實(shí)驗(yàn)的作用[J].學(xué)術(shù)論壇，2012（58） .