實(shí)驗(yàn)在高中物理教學(xué)中的作用分析與研究

于晶春

【摘要】物理這門課程建立在實(shí)驗(yàn)探究與分析觀察的基礎(chǔ)上，屬于自然學(xué)科的一個(gè)類別，物理實(shí)驗(yàn)是高中物理教學(xué)的重要組成部分，絕大多數(shù)重要的物理研究需要通過實(shí)驗(yàn)來完成，物理實(shí)驗(yàn)的重要性可想而知。將物理實(shí)驗(yàn)引入到高中物理教學(xué)中，不僅能夠激發(fā)學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)的興趣， 更能促進(jìn)學(xué)生掌握科學(xué)合理的物理學(xué)習(xí)方法。從而提升高中物理的教學(xué)質(zhì)量與效率，為此高中物理教師要意識(shí)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性，并利用恰當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)教學(xué)方式推動(dòng)高中物理教學(xué)的發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】高中物理 ?物理教學(xué) ?實(shí)驗(yàn)的作用

【中圖分類號(hào)】G633.7 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2020）34-0123-02

前言

物理這門學(xué)科要求學(xué)生具備較強(qiáng)的思維能力，很多物理知識(shí)的概念都較為抽象，通過物理實(shí)驗(yàn)，能夠讓學(xué)生更好地理解并掌握物理知識(shí)。有些學(xué)生認(rèn)為物理知識(shí)學(xué)習(xí)起來十分困難，久而久之甚至產(chǎn)生畏懼的心理。然而，物理知識(shí)來源于生活，通過實(shí)驗(yàn)，可以讓學(xué)生更好地了解這個(gè)世界，并了解生活中出現(xiàn)的各種現(xiàn)象。因此，教師要重視物理實(shí)驗(yàn)的作用，提升學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)的積極性。

一、高中物理探究實(shí)驗(yàn)課堂構(gòu)建分析

物理教學(xué)的探究試驗(yàn)教學(xué)主要是在教師指導(dǎo)下開展的，教師通過指導(dǎo)讓學(xué)生親身參加到實(shí)驗(yàn)、觀察等過程中，發(fā)現(xiàn)問題并思考解決的方法，以此來培養(yǎng)并提升學(xué)生對(duì)物理的分析、解決能力，在探究實(shí)驗(yàn)過程中，可以更好掌握每一條知識(shí)點(diǎn)及原理，且在物理探究的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中需要處在主體地位中，這樣才能有效激發(fā)他們對(duì)物理學(xué)習(xí)以及物理實(shí)驗(yàn)的興趣。

1.設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)流程

高中物理探究教學(xué)中，物理問題是非常重要的內(nèi)容，是總體探究實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)，教師在探究環(huán)節(jié)中，開展設(shè)計(jì)，最重要的一點(diǎn)在于對(duì)物理問題的選擇，選擇最合適的問題可激發(fā)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣，如設(shè)計(jì)的內(nèi)容與生產(chǎn)相接近，學(xué)生在理解時(shí)難度就會(huì)大大下降，在開展研究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)中，不可以被教材局限，需要跳出教材內(nèi)容，對(duì)總體環(huán)節(jié)開展精心的設(shè)計(jì)，提出問題可積極引導(dǎo)學(xué)生開展有效的控制，并且也可以激發(fā)學(xué)生對(duì)知識(shí)的渴望，特別在實(shí)驗(yàn)過程中，開展有關(guān)假設(shè)是極為重要的，在整個(gè)教學(xué)基礎(chǔ)以及起點(diǎn)，在傳統(tǒng)物理教學(xué)過程中，假設(shè)是容易被忽視的，只是簡(jiǎn)單向?qū)W生教授一些原有就存在的物理設(shè)計(jì)方案，但對(duì)于探究性的實(shí)驗(yàn)而言，要教師進(jìn)行指導(dǎo)，讓學(xué)生可通過物理證據(jù)解釋對(duì)應(yīng)物理的現(xiàn)象，運(yùn)用原有知識(shí)做出判斷，通過與他人交流可獲得更多的靈感，開拓思路。

2.構(gòu)建有效的實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)

對(duì)于傳統(tǒng)高中物理實(shí)驗(yàn)，重視的是原理、動(dòng)手操作以及新技術(shù)，對(duì)于過程卻不重視，學(xué)生及教師間沒有良好的溝通制度，學(xué)生綜合素質(zhì)、能力無法得到有效發(fā)展。因此在開展高中物理探究實(shí)驗(yàn)時(shí)教師可針對(duì)性構(gòu)建完善的評(píng)價(jià)體系，對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)認(rèn)知過程中以及情感態(tài)度、操作行為有一定的評(píng)價(jià)。

二、實(shí)驗(yàn)在高中物理教學(xué)中存在的問題

1.教師的問題

受應(yīng)試教育長(zhǎng)期影響，絕大多數(shù)高中物理教師在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，為了節(jié)省課堂實(shí)踐，都會(huì)以講的形式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，讓學(xué)生將實(shí)驗(yàn)過程背下來。還有的物理教師在實(shí)驗(yàn)課前，準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)器材，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的時(shí)候按照實(shí)驗(yàn)報(bào)告中的步驟，逐步操作實(shí)驗(yàn)。以上物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，看似提高了物理課堂教學(xué)效率，降低了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的難度，實(shí)際上限制了學(xué)生的思維能力，沒有為學(xué)生提供自主思考、創(chuàng)造性思維發(fā)展的空間與時(shí)間，從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度來看，對(duì)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)能力、物理思維有極大的影響，為此教師要改變?cè)械膶?shí)驗(yàn)教學(xué)方式。

2.學(xué)生的問題

受傳統(tǒng)教育體制影響，大部分學(xué)生在進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，缺乏配合意識(shí)，與他人協(xié)作能力較差，沒有實(shí)驗(yàn)前預(yù)習(xí)的習(xí)慣。因此，在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)課堂上面對(duì)有一定難度的物理實(shí)驗(yàn)，難免會(huì)有些吃力，習(xí)慣依賴教師的指導(dǎo)。此外，受高考?jí)毫τ绊?，學(xué)生最為關(guān)注的是考試成績(jī)，在物理實(shí)驗(yàn)過程中缺乏交流討論，有的學(xué)生甚至在小組實(shí)驗(yàn)中渾水摸魚，讓其他同學(xué)完成實(shí)驗(yàn)操作，以成績(jī)至上的想法，沒有讓學(xué)生意識(shí)到物理實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)習(xí)中的重要性，課上不認(rèn)真參與實(shí)驗(yàn)，下課前抄襲他人的實(shí)驗(yàn)報(bào)告與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，以此應(yīng)付物理實(shí)驗(yàn)課程，使得物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量難以提升。

三、實(shí)驗(yàn)在高中物理教學(xué)中的作用

1.通過動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)的積極性

物理在高中教育階段中屬于難度比較大的學(xué)科之一，由于其自身涵蓋了大量的物理學(xué)定律，而這些定律需要學(xué)生逐一進(jìn)行驗(yàn)證并掌握。在傳統(tǒng)高中物理教學(xué)課堂中，為了能夠充分利用教學(xué)實(shí)踐，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視程度低下，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)的積極性不高，課堂氣氛死板，很多學(xué)生對(duì)物理知識(shí)了解得不夠深入透徹。在新課程改革后，重視高中物理教學(xué)中實(shí)驗(yàn)教學(xué)的力度，很多學(xué)校在教學(xué)的過程中也加大了實(shí)驗(yàn)的比重。通過親自動(dòng)手參與到實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生的動(dòng)手能力與動(dòng)腦能力都會(huì)得到有效的培養(yǎng)，并對(duì)物理定律進(jìn)行有效的驗(yàn)證，使得學(xué)生對(duì)物理相關(guān)知識(shí)能夠產(chǎn)生深刻的印象。例如，在人教版高中物理教材中，教師在講授自由落體運(yùn)動(dòng)內(nèi)容時(shí)，教師可以在課堂上利用具有趣味性的小實(shí)驗(yàn)調(diào)動(dòng)課堂氣氛，讓學(xué)生尋找不同的物體，在相同高度上進(jìn)行自由降落，讓學(xué)生從實(shí)驗(yàn)中得到物理結(jié)論。有的學(xué)生會(huì)驗(yàn)證不同物體在相同高度時(shí)能夠同時(shí)降落，還有些學(xué)生會(huì)提出自己的想法，認(rèn)為不同的物體在相同高度不會(huì)同時(shí)降落。通過大家的共同討論與學(xué)生的驗(yàn)證，能夠發(fā)現(xiàn)受到空氣阻力的影響，兩個(gè)材料不同的物體下落速度不一樣。從而得出了結(jié)論，在真空環(huán)境下，任何的物體都會(huì)同時(shí)降落[1]。

2.活躍學(xué)生的思維，引導(dǎo)學(xué)生共同學(xué)習(xí)

很多學(xué)生對(duì)物理這門課程并不感興趣，認(rèn)為物理學(xué)習(xí)枯燥乏味。在傳統(tǒng)教學(xué)模式下，教師通常會(huì)采用灌輸式的教學(xué)方法讓學(xué)生掌握物理定律，然后再利用物理定律去解決物理問題，久而久之，影響學(xué)生發(fā)散性思維的形成，而通過物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠有效彌補(bǔ)這項(xiàng)教學(xué)缺陷。物理實(shí)驗(yàn)沒有固定的模式與固定的步驟，學(xué)生要利用已有的實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)的過程中，由于學(xué)生的思維存在差異性，所以會(huì)出現(xiàn)不同的實(shí)驗(yàn)方式驗(yàn)證某個(gè)物理定律，最終通過實(shí)驗(yàn)會(huì)驗(yàn)證物理定律。在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式下，學(xué)生能夠加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的深刻理解。一旦學(xué)生在物理實(shí)驗(yàn)的過程中沒有得到與物理定理相吻合的結(jié)論，學(xué)生就會(huì)產(chǎn)生思考，分析自身實(shí)驗(yàn)存在的缺陷，如此一來能夠?qū)W(xué)生的思維能力與動(dòng)手能力得到有效的鍛煉。

3.通過自主探究，培養(yǎng)學(xué)生綜合素養(yǎng)的提升

傳統(tǒng)物理教學(xué)模式最大的弊端就讓學(xué)生被動(dòng)的接受物理知識(shí)，對(duì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的發(fā)展起到了一定的阻礙作用，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式下，能夠有效解決這個(gè)問題。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境下，能夠有效培養(yǎng)學(xué)生的自主探究能力，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到物理理論是通過大量實(shí)驗(yàn)證明得出的，并非是先有理論再有的實(shí)驗(yàn)證明。由此一來，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的過程中能夠擺脫教材內(nèi)容的束縛，充分地發(fā)揮出創(chuàng)新精神，從而達(dá)到單純理論教學(xué)模式下難以實(shí)現(xiàn)的教學(xué)效果。實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，能夠展現(xiàn)出一些物理定律，通過親身參與實(shí)驗(yàn)，能夠讓學(xué)生加深對(duì)物理知識(shí)的印象與實(shí)際運(yùn)用能力。物理知識(shí)在學(xué)生日后的生活與成長(zhǎng)中具有十分重要的作用。不論是高中還是后續(xù)的大學(xué)生活，很多具有設(shè)計(jì)性的比賽都需要運(yùn)用到物理知識(shí)，在日常的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，不論是物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)還是物理實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，所涉及到的一系列物理實(shí)驗(yàn)操作都是通過構(gòu)建物理模型完成的，也是對(duì)學(xué)生物理建模能力的有效培養(yǎng)，為學(xué)生日后的生活與學(xué)習(xí)奠定了夯實(shí)的基礎(chǔ)。教育的最終目的是培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)的提升，通過物理實(shí)驗(yàn)可以有效的實(shí)現(xiàn)這一目的[2]。

4.在分層合作過程中，培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力

在高中物理教學(xué)過程中，教師可以根據(jù)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)能力及物理水平，將學(xué)生進(jìn)行合作分層，然后組織學(xué)生以合作學(xué)習(xí)的方式進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)。通常情況下，教師會(huì)綜合學(xué)生各方面的情況，將學(xué)生分為三個(gè)層次：第一類學(xué)生的物理學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)，物理成績(jī)十分穩(wěn)定，教師可以根據(jù)學(xué)生的個(gè)人優(yōu)勢(shì)與物理學(xué)習(xí)習(xí)慣，重視培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、動(dòng)手實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力，從而促使學(xué)生綜合發(fā)展。第二類學(xué)生有一定的物理學(xué)習(xí)能力，但是物理成績(jī)波動(dòng)較大，教師要結(jié)合具體教學(xué)內(nèi)容，幫助學(xué)生扎實(shí)的掌握物理知識(shí)點(diǎn)，并培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成良好的物理學(xué)習(xí)習(xí)慣，讓學(xué)生的物理成績(jī)逐漸趨向穩(wěn)定。第三類學(xué)生的物理學(xué)習(xí)能力相對(duì)薄弱，物理成績(jī)一般，教師要培養(yǎng)學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的興趣，及學(xué)好物理的信心，予以這部分學(xué)生更多的關(guān)注，使得學(xué)生逐漸以良好的學(xué)習(xí)態(tài)度參與到物理課堂中。值得注意的是，對(duì)于第三類學(xué)生，教師不要急于將其培養(yǎng)成前兩類學(xué)生，以免適得其反。在對(duì)學(xué)生進(jìn)行分層后，教師要根據(jù)不同層次學(xué)生的特點(diǎn)，組織學(xué)生進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)，在課堂中為學(xué)生預(yù)留出足夠的時(shí)間與空間，讓學(xué)生能夠通過自由發(fā)揮深入了解物理概念與物理知識(shí)，為分析物理實(shí)驗(yàn)想象，探究物理科學(xué)奠定良好基礎(chǔ)。物理教師要在實(shí)驗(yàn)課堂上，對(duì)學(xué)生進(jìn)行適當(dāng)?shù)墓膭?lì)，讓學(xué)生在獨(dú)立思考的基礎(chǔ)上，完成小組合作探究，并深入分析研究每個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。從而由淺入深、由表及里、循序漸進(jìn)通過物理實(shí)驗(yàn)探究物理知識(shí)，使得學(xué)生能夠以逐層深入的物理思維，探究物理問題，并習(xí)慣與同伴進(jìn)行協(xié)作交流。與此同時(shí)，物理教師要為學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)問題，并在學(xué)生實(shí)驗(yàn)的過程中，對(duì)學(xué)生加以引導(dǎo)，讓學(xué)生能夠根據(jù)物理現(xiàn)象提出自己的質(zhì)疑，并根據(jù)質(zhì)疑進(jìn)一步進(jìn)行物理探究，從而掌握更多的物理知識(shí)。在物理實(shí)驗(yàn)課堂上，通過小組合作模式進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，能夠讓同水平的學(xué)生共同努力，一同研究物理問題，使得小組中的每個(gè)學(xué)生都會(huì)在實(shí)驗(yàn)過程中思考物理問題，貢獻(xiàn)自己的力量，從而營(yíng)造出團(tuán)結(jié)協(xié)作的物理實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?，在如此和諧的課堂氛圍中，對(duì)學(xué)生操作能力、思維能力、創(chuàng)新能力都會(huì)起到積極的影響，激發(fā)學(xué)生潛在的學(xué)習(xí)能力。通過學(xué)生親身的參與，能夠加深對(duì)物理知識(shí)的印象，從而扎實(shí)地掌握物理知識(shí)。

5.利用信息技術(shù)，促進(jìn)學(xué)生有效掌握知識(shí)內(nèi)容

隨著信息化技術(shù)在教學(xué)中的廣泛應(yīng)用，多媒體設(shè)備的演示作用被應(yīng)用于物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，促進(jìn)學(xué)生有效地掌握物理知識(shí)內(nèi)容。高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的根本目的是為了能夠讓學(xué)生了解動(dòng)態(tài)、真實(shí)的物理科學(xué)過程，對(duì)于一些難度較大或?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象不明顯的物理實(shí)驗(yàn)，教師可以利用多媒體技術(shù)展示給學(xué)生。例如，在回路的電磁振蕩實(shí)驗(yàn)中，通過多媒體技術(shù)為學(xué)生展示電磁振蕩的發(fā)生過程，使得學(xué)生能夠直觀地了解電磁及電場(chǎng)等物理知識(shí)，從而降低學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的難度，幫助學(xué)生更好地掌握物理知識(shí)內(nèi)容。

結(jié)束語(yǔ)

在新課程改革背景下，對(duì)高中物理教師也提出了更高的要求，教師不僅要培養(yǎng)學(xué)生掌握物理知識(shí)，還要提升學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的綜合運(yùn)用能力，為此高中物理教師在教學(xué)的過程中通過物理實(shí)驗(yàn)，能夠有效地提升學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的理解能力與運(yùn)用能力，通過實(shí)驗(yàn)探究，學(xué)生的物理素養(yǎng)會(huì)得到有效的提升，因此，教師要積極更新教學(xué)理念，通過物理實(shí)驗(yàn)促進(jìn)高中物理教學(xué)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳迪.探究性實(shí)驗(yàn)在高中物理教學(xué)中的運(yùn)用分析[J]. 文理導(dǎo)航（中旬）， 2017（9）.

[2]朱文.實(shí)驗(yàn)教學(xué)法在高中物理教學(xué)中的作用與方法探析[J]. 中華少年， 2018（32）.