基于新課改理念的高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐

翁美玉

摘 要：在新課改理念的指導(dǎo)下，高中物理教師應(yīng)轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學(xué)模式，注重發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，從而有效地提高課堂教學(xué)質(zhì)量。文章從高中物理課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀出發(fā)，結(jié)合當(dāng)前教學(xué)中存在的問題，從情境教學(xué)、思想方法、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、探究能力和改進(jìn)實(shí)驗(yàn)五個(gè)方面來展開討論，以此來培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

關(guān)鍵詞：新課改;高中物理;實(shí)驗(yàn);教學(xué)實(shí)踐

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 收稿日期：2019-11-13 文章編號(hào)：1674-120X（2020）16-0094-02

目前，物理在高考中占有很大的比重，也是理工科學(xué)習(xí)和深造的基礎(chǔ)科目，學(xué)習(xí)難度較大，特別是物理實(shí)驗(yàn)，更是令很多學(xué)生感到頭疼的內(nèi)容。新課改要求廣大教師關(guān)注學(xué)生素質(zhì)的整體發(fā)展，加之物理是一門實(shí)踐性和綜合性較強(qiáng)的學(xué)科，物理定律都需要實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的支持，因而實(shí)驗(yàn)對(duì)物理教學(xué)起到了引領(lǐng)的作用。只有對(duì)實(shí)驗(yàn)理解得夠透徹，才能有效地掌握物理規(guī)律，才能發(fā)展學(xué)生自身的物理核心素養(yǎng)。

一、高中物理課堂實(shí)驗(yàn)的教學(xué)現(xiàn)狀

目前，高中物理實(shí)驗(yàn)雖然受到了廣大教師的重視，但仍然存在一些問題：①不重視情境教學(xué)。部分物理教師認(rèn)為在實(shí)驗(yàn)課堂中直接講解實(shí)驗(yàn)就好，忽視了問題情境的重要性，導(dǎo)致學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中無法快速進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)。②不講解實(shí)驗(yàn)方法。每個(gè)實(shí)驗(yàn)背后都有著實(shí)驗(yàn)方法，教師不重視實(shí)驗(yàn)方法的講解導(dǎo)致學(xué)生無法體會(huì)實(shí)驗(yàn)過程中的物理方法。③忽視了實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)，有的課堂實(shí)驗(yàn)直接由多媒體演示，不能借助實(shí)驗(yàn)操作來培養(yǎng)學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)實(shí)踐能力。④實(shí)驗(yàn)探究時(shí)間過短。學(xué)生沒有充足的時(shí)間進(jìn)行探究和思考，因而無法提高自身的實(shí)驗(yàn)探究能力。⑤在實(shí)驗(yàn)中，教師一味地講解教材中的實(shí)驗(yàn)過程，不注重對(duì)實(shí)驗(yàn)中存在的問題進(jìn)行改進(jìn)，導(dǎo)致學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)不足、創(chuàng)新能力較差。面對(duì)上述學(xué)生的種種問題，筆者認(rèn)為要從以下幾個(gè)方面來展開物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，從而有效地促進(jìn)學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)的形成和發(fā)展，提高個(gè)體實(shí)驗(yàn)的綜合能力。

二、新課改理念背景下高中物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)策略

（一）創(chuàng)設(shè)問題情境

興趣是最好的老師。目前，部分物理教師在授課過程中采用“滿堂灌”的方式來要求學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)知識(shí)點(diǎn)，忽視了他們的學(xué)習(xí)興趣，使得他們不愿意積極參與實(shí)驗(yàn)實(shí)踐活動(dòng)，對(duì)所探究的知識(shí)和提出的問題不感興趣。在高中物理課堂教學(xué)中，教師要注重問題情境的創(chuàng)設(shè)，借助問題情境來使每個(gè)人都能進(jìn)入課堂學(xué)習(xí)狀態(tài)，使他們?cè)谡n堂開始階段積極參與實(shí)驗(yàn)思考，帶著物理思維快速進(jìn)入課堂，集中精力思考問題的答案，有效地發(fā)展自身的物理思維。

在講解“動(dòng)能的改變”知識(shí)點(diǎn)時(shí)，筆者借助情境問題帶領(lǐng)學(xué)生快速進(jìn)入課堂學(xué)習(xí)狀態(tài)，問道：“同學(xué)們，什么是物體的動(dòng)能？它與哪些因素有關(guān)系呢？”學(xué)生紛紛回答：“物體由運(yùn)動(dòng)而具有的能稱為動(dòng)能，與物體本身的質(zhì)量和速度有關(guān)。”進(jìn)而順利引出本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容——物體動(dòng)能與質(zhì)量、速度的關(guān)系。在開始階段，多媒體播放實(shí)驗(yàn)——滑塊A從光滑導(dǎo)軌上滑下，與木塊B相碰，推動(dòng)木塊做功。班級(jí)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)演示來描述所看到的現(xiàn)象，有的發(fā)現(xiàn)高度較高的滑塊把木塊推得更遠(yuǎn)，有的發(fā)現(xiàn)同一高度下質(zhì)量較大滑塊把木塊推得更遠(yuǎn)。根據(jù)觀察現(xiàn)象來進(jìn)行猜想，即質(zhì)量大、速度快的物體對(duì)其他物體做的功較多，具有的能量更大。借助問題情境，能快速地讓學(xué)生對(duì)本節(jié)課的學(xué)習(xí)產(chǎn)生興趣，并帶著物理思維順利地進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)。

（二）促進(jìn)掌握方法

新課改要求課堂教學(xué)應(yīng)突出學(xué)生的主體地位，這也是核心素養(yǎng)培養(yǎng)的一大目標(biāo)。因此，教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，使每個(gè)學(xué)生都能掌握實(shí)驗(yàn)原理和方法，有效地提升學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)。物理是一門較為抽象的學(xué)科，只有通過實(shí)驗(yàn)才能把抽象知識(shí)轉(zhuǎn)化為形象內(nèi)容，進(jìn)而使學(xué)生掌握現(xiàn)象背后的實(shí)質(zhì)。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，物理教師要鼓勵(lì)學(xué)生探索物理實(shí)驗(yàn)規(guī)律，將其運(yùn)用到學(xué)習(xí)之中，活躍他們的學(xué)習(xí)思維，從而達(dá)到提升物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的目的。

“探究加速度與力、質(zhì)量之間的關(guān)系”這一知識(shí)點(diǎn)，涉及控制變量法、圖像法，而這些方法都是在高中物理實(shí)驗(yàn)中常用的方法，學(xué)生要能夠體會(huì)和掌握實(shí)驗(yàn)背后的方法。在課堂學(xué)習(xí)中，學(xué)生在猜想的基礎(chǔ)上來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，提出了可行性方案，領(lǐng)悟和體會(huì)了控制變量法的應(yīng)用。在體會(huì)了控制變量法思想后，筆者追問道：“在實(shí)驗(yàn)中如何做到控制變量？”學(xué)生根據(jù)提問，運(yùn)用方法來得到具體思路，即先保持質(zhì)量不變來分析加速度和力的關(guān)系，再保持所受力不變來分析加速度和質(zhì)量的關(guān)系。在此基礎(chǔ)上，學(xué)生還要思考如何測量物體加速度、如何為運(yùn)動(dòng)的物體提供恒定外力、如何測量外力。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，筆者以參與者的身份引導(dǎo)學(xué)生思考如何解決實(shí)驗(yàn)過程中遇到的困難，選擇好實(shí)驗(yàn)儀器，準(zhǔn)確收集和整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用圖像法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，從而直觀地理解物理規(guī)律。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，筆者注重引導(dǎo)學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)方法，確定實(shí)驗(yàn)方案，有效地加深了他們實(shí)驗(yàn)的參與程度和對(duì)知識(shí)的認(rèn)知程度。

（三）培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?/p>

《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）（以下簡稱《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》）明確提出，要培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力，使學(xué)生經(jīng)歷探究過程來學(xué)習(xí)科學(xué)的探究方法，形成探究意識(shí)及實(shí)踐能力。在物理實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)中，教師要強(qiáng)調(diào)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性，注重課堂實(shí)踐過程，以問題來展開探究，促進(jìn)學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ男纬伞＝處熞柚鷤湔n活動(dòng)，深入挖掘?qū)嶒?yàn)教學(xué)資源，采用合適的教學(xué)方法來鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，促進(jìn)其實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ男纬?，有效地加深其?duì)知識(shí)的理解程度。

在講解“單擺的周期與哪些因素有關(guān)”這一知識(shí)點(diǎn)時(shí)，筆者要求學(xué)生在掌握知識(shí)的基礎(chǔ)上來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。結(jié)合實(shí)驗(yàn)原理，班級(jí)學(xué)生設(shè)計(jì)出三種實(shí)驗(yàn)方法：①同一高度放開擺長相同、質(zhì)量不同的單擺;②不同高度放開擺長和質(zhì)量都相同的單擺;③同一高度放開質(zhì)量相同、擺長不同的單擺。筆者邀請(qǐng)了三位同學(xué)來到講臺(tái)上展開演示實(shí)驗(yàn)，第一位同學(xué)選取實(shí)驗(yàn)方法①，結(jié)果單擺擺動(dòng)同步，證明了“單擺周期與質(zhì)量無關(guān)”的結(jié)論。第二位同學(xué)選取實(shí)驗(yàn)方法②，結(jié)果單擺擺動(dòng)同步，證明了“單擺周期與振幅無關(guān)”的結(jié)論。第三位同學(xué)選取實(shí)驗(yàn)方法③，結(jié)果單擺擺動(dòng)不同步，大家哈哈大笑。筆者本來預(yù)設(shè)學(xué)生看到第三位同學(xué)的操作會(huì)想到“單擺周期與擺長有關(guān)”，但很多人卻認(rèn)為第三位同學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Σ蛔?。于是，筆者邀請(qǐng)班級(jí)一位能力較強(qiáng)的同學(xué)來演示，發(fā)現(xiàn)結(jié)果一樣。課堂安靜了下來，筆者說道：“并不是第三位同學(xué)操作能力較差，而是他用實(shí)驗(yàn)來引起了大家的質(zhì)疑，我們?cè)摻o他鼓勵(lì)?！边@一小小的“曲折”使班級(jí)學(xué)生明白了單擺周期與擺長的關(guān)系，學(xué)會(huì)了更加深入地看待物理問題，有效地促進(jìn)了他們實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ男纬伞?/p>

（四）開展課堂探究

《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》指出，有效的物理學(xué)習(xí)活動(dòng)并不是單純地依賴和記憶，而是動(dòng)手實(shí)踐、自主探索。由此可知，高中物理實(shí)驗(yàn)課堂要重視實(shí)驗(yàn)探究的過程。在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，學(xué)生學(xué)習(xí)方法的改革也是新課改的一大亮點(diǎn)，教師要大膽地改變傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，嘗試給學(xué)生足夠的時(shí)間來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，轉(zhuǎn)變他們內(nèi)心依靠教師的想法，通過實(shí)驗(yàn)探究的過程促使其物理思維的形成和發(fā)展。借助實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，學(xué)生能夠積極、深入地分析物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，探討現(xiàn)象背后的實(shí)質(zhì)，找到隱藏在現(xiàn)象背后的物理規(guī)律，促進(jìn)物理思維的發(fā)展。

在學(xué)習(xí)“探究恒力做功與動(dòng)能改變的關(guān)系”時(shí)，學(xué)生要通過實(shí)驗(yàn)來探究恒力做功與動(dòng)能改變的關(guān)系，學(xué)會(huì)利用圖像法來研究功和物體速度變化的關(guān)系。在課堂講解中，筆者要求學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理來選取實(shí)驗(yàn)器材，依據(jù)器材以小組為單位來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案與步驟。在小組討論過程中，教師在課堂中來回巡視，查找實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過程中的薄弱環(huán)節(jié)和共性問題，幫助學(xué)生解決遇到問題，提高實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的質(zhì)量。在小組討論完成后，教師選取學(xué)生代表來說出組內(nèi)討論的結(jié)果，找到相對(duì)合理的實(shí)驗(yàn)方案，再開展物理實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)過程中，測量結(jié)果難免會(huì)受到摩擦力的影響，而摩擦力對(duì)小車做負(fù)功，這就需要學(xué)生想辦法來消除摩擦力影響。學(xué)生積極討論解決辦法，發(fā)現(xiàn)如果把木板一端墊高，可借助重力沿斜面的分力與摩擦力來消除摩擦力影響。實(shí)驗(yàn)探究過程大大地激發(fā)了班級(jí)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣，有效地提高了他們的探究能力。

（五）適度改進(jìn)實(shí)驗(yàn)

創(chuàng)新教育是基礎(chǔ)教育的重要組成部分，物理實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新也符合新課改教學(xué)理念。在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要結(jié)合實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題來引導(dǎo)學(xué)生適度地改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的過程，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識(shí)和能力，挖掘?qū)嶒?yàn)的精髓，提升物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性。實(shí)際上，高考命題人也非常重視物理實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新性考查，常命制一些改進(jìn)型實(shí)驗(yàn)試題來考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解和掌握，這就要求教師對(duì)傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新，讓學(xué)生提高對(duì)實(shí)驗(yàn)的重視程度，從而突出實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)。

在“探究影響滑動(dòng)摩擦力大小因素的實(shí)驗(yàn)”教學(xué)中，傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)過程并不利于觀察和操作，學(xué)生在操作過程中要一邊拉彈簧測力計(jì)一邊讀數(shù)，這會(huì)影響觀察。此外，本實(shí)驗(yàn)雖然直觀、方便，但難以控制變量，加之沒有定量數(shù)據(jù)來證明，導(dǎo)致說服力不夠，難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。鑒于此，筆者帶領(lǐng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了適度的改進(jìn)，發(fā)揮了他們課堂探究的積極性，使每個(gè)人都開動(dòng)腦筋來進(jìn)行思考。有的人想到把彈簧測力計(jì)豎直放置在鐵架臺(tái)上，掛鉤系上細(xì)線后繞正下方帶定滑輪長木板與木塊相連，這種做法具有更好的可視性，便于讀取數(shù)值。用這種教學(xué)方法引導(dǎo)學(xué)生積極參與課堂實(shí)驗(yàn)，不僅提高了團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，加深了他們對(duì)知識(shí)的理解，而且讓學(xué)生學(xué)會(huì)了改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的方法，有效地提高了其創(chuàng)新解決問題的能力。

總之，高中物理教師應(yīng)采用多種課堂教學(xué)方式來讓高中生愛上物理課，從問題情境、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、探究能力和改進(jìn)實(shí)驗(yàn)等方面著手提高物理課的教學(xué)質(zhì)量，使每個(gè)學(xué)生都能從物理實(shí)驗(yàn)中學(xué)到物理知識(shí)，體會(huì)實(shí)驗(yàn)從設(shè)計(jì)到開展再到數(shù)據(jù)分析的精妙之處，掌握實(shí)驗(yàn)的精髓，發(fā)展自身物理核心素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]許學(xué)兵.高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中“合作學(xué)習(xí)”的組織與實(shí)踐[J].課程教育研究，2017，39（51）：189-190.

[2]孫建忠.新高考改革背景下優(yōu)化高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的策略研究[J].物理教學(xué)，2017，39（12）：11，62-67.

[3]羅 慧，楊智慧，姜 文.基于“翻轉(zhuǎn)課堂”的高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)初探——以《實(shí)驗(yàn)：測量電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻》為例[J].湖南中學(xué)物理，2017，35（12）：47-48，61.