高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的高效策略

杜裕祖

摘要：物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，教育工作者需要對實(shí)驗(yàn)本身的操作流程、實(shí)驗(yàn)原理等方面內(nèi)容進(jìn)行精細(xì)靈活的把握，能夠挖掘到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重點(diǎn)，讓學(xué)生熟練掌握實(shí)驗(yàn)操作。此外，我們應(yīng)該從實(shí)驗(yàn)教學(xué)中挖掘出物理學(xué)科的核心素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生對物理學(xué)科端正的態(tài)度和充分的探究意識，要在更高立意層次上把握實(shí)驗(yàn)教學(xué)的價(jià)值和成效，實(shí)現(xiàn)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)成果的優(yōu)化。

關(guān)鍵詞：高中物理;實(shí)驗(yàn)教學(xué);策略

高中階段，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是重點(diǎn)也是難點(diǎn)。作為物理學(xué)科的重要組成部分，實(shí)驗(yàn)可以幫助學(xué)生更清晰地認(rèn)知物理學(xué)現(xiàn)象，理解物理學(xué)概念，探究物理學(xué)的原理。但是在傳統(tǒng)教育模式下，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)并不能起到理想的效果。在新高考和新課改要求下，物理教師需要重新審視實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方法，以追求更好的教學(xué)成果。

一、認(rèn)知實(shí)驗(yàn)器材，提高實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)操作能力

過去由于物理實(shí)驗(yàn)不受重視，很多學(xué)校弱化了學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的強(qiáng)度頻率，這造成很多學(xué)生對實(shí)驗(yàn)器材及材料并沒有基本的了解。認(rèn)知實(shí)驗(yàn)器材，是指我們在沒有正式開始實(shí)驗(yàn)操作之前，先給學(xué)生一定的時(shí)間熟悉實(shí)驗(yàn)器材材料的基本特性，摸索實(shí)驗(yàn)器材的結(jié)構(gòu)構(gòu)造和使用方法。比如安培表、電阻器、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、拉力計(jì)或者酒精燈等，教師會特意抽選一些時(shí)間給學(xué)生摸索、觀察、熟悉、了解這些器材設(shè)備的使用。在這個(gè)環(huán)節(jié)，教師不設(shè)置具體的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和課題，而是讓學(xué)生做一些基本的操作。用拉力計(jì)拉動(dòng)一本書，查看并記錄讀數(shù);或者用天平稱量一個(gè)文具盒的重量，看它跟什么物質(zhì)的重量對等。此外，還有鑷子、量杯、燒杯、溫度計(jì)等各類器材材料，教師都會給學(xué)生充足的時(shí)間熟悉和了解它們的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和基本用法。在這個(gè)過程中，教師也會穿插分享一些關(guān)于器材應(yīng)用方面的心得體會和注意事項(xiàng)。比如安培表等電學(xué)實(shí)驗(yàn)器材器具的接線問題，還有多用途電表的指針檢查、定位螺絲的調(diào)整修正等。通過這樣的方式，能讓學(xué)生具備基本的實(shí)驗(yàn)操作能力，物理實(shí)驗(yàn)失敗的概率會大大降低。

二、采用信息技術(shù)協(xié)助學(xué)生熟悉物理實(shí)驗(yàn)

物理實(shí)驗(yàn)要想做成功，需要經(jīng)過一個(gè)熟能生巧的過程。但是從高中緊張的課時(shí)安排以及高中物理實(shí)驗(yàn)本身的難度來講，學(xué)生根本沒有充分的條件頻繁地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。對于這樣的情況，采用信息技術(shù)輔助可以達(dá)到更好的效果。

比如在高中物理中比較具有代表性的《研究平拋運(yùn)動(dòng)》實(shí)驗(yàn)，這則實(shí)驗(yàn)需要制作等距坐標(biāo)并記錄多組數(shù)據(jù)，需要測量物體的初速度等，只要一個(gè)環(huán)節(jié)出錯(cuò)，整個(gè)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)就可能不準(zhǔn)確、不科學(xué)。為了幫助學(xué)生更好地熟悉實(shí)驗(yàn)的操作流程，掌握實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)細(xì)節(jié)，教師會在網(wǎng)上下載其他學(xué)?；蛘呓虒W(xué)機(jī)構(gòu)現(xiàn)場攝制的實(shí)驗(yàn)視頻給學(xué)生作為參考。簡單來講，我們是將其他學(xué)校完成實(shí)驗(yàn)的真實(shí)場景展現(xiàn)給學(xué)生，將學(xué)生帶入物理實(shí)驗(yàn)的整個(gè)情景中去，從中獲得身臨其境的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。借助視頻播放組件的功能設(shè)置，教師可以非常靈活地呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)給學(xué)生看。比如要怎樣測量平拋實(shí)驗(yàn)中的初速度這個(gè)環(huán)節(jié)，教師通過反復(fù)播放實(shí)驗(yàn)中的重要畫面幫助學(xué)生掌握細(xì)節(jié)，認(rèn)知計(jì)算初速度的要點(diǎn)要素。我們知道，物理實(shí)驗(yàn)在實(shí)際操作中往往不能像課本中所描述的那么簡單，而是可能遇到很多實(shí)際的問題。甚至對于同一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，也可以有不同的操作方法。故此，教師在信息技術(shù)指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的時(shí)候還會經(jīng)常選擇多個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較教學(xué)，讓學(xué)生在觀察不同的實(shí)驗(yàn)操作中學(xué)會分析、判斷、總結(jié)規(guī)律、捕捉重點(diǎn)。信息技術(shù)的支持，讓我們可以便利地利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，這對啟發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)思維、鍛煉學(xué)生的實(shí)驗(yàn)分析能力、提高學(xué)生對實(shí)驗(yàn)方式方法的評價(jià)判斷能力都有很好的效果。

三、開展合作探究，讓物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)更有質(zhì)量

合作教學(xué)是高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中非常必要也非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。通過對高中物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的分析可以很明顯地感覺到，大部分物理實(shí)驗(yàn)都不是學(xué)生個(gè)人能夠完成的，需要多個(gè)學(xué)生之間的配合。但是在傳統(tǒng)教學(xué)中，這種配合是臨時(shí)分組或者學(xué)生自由結(jié)合來進(jìn)行的，學(xué)生之間的默契程度較低，合作成效不高。

開展合作教學(xué)，是指教師對學(xué)生進(jìn)行相對固定的分組設(shè)計(jì)。小組內(nèi)一般4～5個(gè)人，大家以固定的成員組合完成一系列的實(shí)驗(yàn)操作。而且，在合作實(shí)驗(yàn)中，教師是不會干預(yù)具體過程的。也就是說，實(shí)驗(yàn)具體細(xì)節(jié)的準(zhǔn)確與否，實(shí)驗(yàn)最后的成功與否，都由學(xué)生自行負(fù)責(zé)。但從實(shí)驗(yàn)安全的角度考慮，一些必須要注意的細(xì)節(jié)，教師還是會做好監(jiān)控。在學(xué)生小組遇到難題或者出現(xiàn)分歧需要尋求幫助的時(shí)候，則可以舉手示意，教師將以顧問的方式提供指導(dǎo)，幫助學(xué)生推動(dòng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)程。

比如在關(guān)于《伏安法測電阻》的實(shí)驗(yàn)中，教師先圍繞課本內(nèi)容講解了實(shí)驗(yàn)的操作流程和步驟;然后給學(xué)生25分鐘的時(shí)間進(jìn)行組內(nèi)合作實(shí)驗(yàn)。已知實(shí)驗(yàn)用電流表的內(nèi)阻為0.5Q和0.1Ω;電壓表內(nèi)阻為3KΩ和15kΩ;小燈泡的電阻為10Ω。實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生自行決定電路圖的設(shè)計(jì)，以及滑動(dòng)變阻器的連接，電表的連接等細(xì)節(jié)過程。教師唯一提出的要求是，小組必須出具書面實(shí)驗(yàn)報(bào)告。這將是教師用來檢驗(yàn)和了解學(xué)生實(shí)驗(yàn)情況的主要材料。在試驗(yàn)結(jié)束后，教師讓學(xué)生上交實(shí)驗(yàn)報(bào)告，并對實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶釂?，以了解學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的掌握情況。在這個(gè)環(huán)節(jié)，學(xué)生也可以把實(shí)驗(yàn)中遇到的問題提出來。比如有的學(xué)生指出，在實(shí)驗(yàn)中安培計(jì)的接發(fā)有外接和內(nèi)接兩種。外接法適用于小電阻，內(nèi)接法適用于大電阻。這個(gè)觀點(diǎn)也得到了其他小組同學(xué)的認(rèn)可，是合作實(shí)驗(yàn)有效性的證明。

四、實(shí)驗(yàn)教學(xué)與其他課堂教學(xué)的有機(jī)結(jié)合

在高中物理教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是不應(yīng)該孤立存在的。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)中所用到的物理原理，以及關(guān)于實(shí)驗(yàn)操作的流程和細(xì)節(jié)，其實(shí)也是物理學(xué)科知識的具體體現(xiàn)。基于以上考慮，我們在教學(xué)活動(dòng)中要注意實(shí)驗(yàn)教學(xué)和課題講解、試卷講評、課本知識的介紹和知識點(diǎn)的梳理相結(jié)合。

教師要在教學(xué)中隨時(shí)關(guān)聯(lián)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，借助學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作中的經(jīng)驗(yàn)、體會、見聞感受來增強(qiáng)理論知識的認(rèn)知理解。比如我們在實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中讓學(xué)生熟悉了解打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，那么打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的原理是什么？教師會結(jié)合打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的實(shí)物進(jìn)行分析，并結(jié)合電學(xué)方面的知識分析電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的線路設(shè)計(jì)，分析其中電學(xué)與磁場方面的知識，貫通到我們高中物理中的電學(xué)知識中去。這樣的教學(xué)是實(shí)驗(yàn)與學(xué)科知識的有機(jī)結(jié)合，也對啟發(fā)學(xué)生的學(xué)科思維、提高教學(xué)質(zhì)量起到了積極作用。

（責(zé)編 侯芳）