高中物理實驗課堂教學的優(yōu)化策略

翟文娟

摘 要：隨著課標改革的不斷深入，越來越重視對學生進行素質教育，培養(yǎng)學生的綜合能力。在高中物理課堂上，實驗教學能夠培養(yǎng)學生的實際動手操作能力，讓學生很好地弄明白物理知識和原理，激發(fā)他們對物理的學習興趣。但目前的高中物理課堂上，實驗教學這一塊明顯存在不足，有很多這樣或者那樣的問題。本文就從高中物理實驗教學的課堂上存在的各種各樣的問題出發(fā)，為優(yōu)化高中物理課堂實驗教學提出具體策略。

關鍵詞：高中物理;物理課堂;實驗教學;優(yōu)化策略

物理是高中教學中非常重要的一門學科，而實驗起著至關重要的作用。物理學就是一門以實驗為基礎的科學，實驗是研究和學習物理學的最基本的方法。沒有實驗的引領就沒有物理，或者沒有通過實驗驗證的理論，是不能成為物理理論的。物理實驗是根據一定的研究目的，運用科學儀器、設備，人為地控制、創(chuàng)造或純化某些物理過程，使之按預期的進程發(fā)展，同時在盡可能減少干擾的情況下進行定性的或定量的觀察和研究，以探究物理現象、物理過程變化規(guī)律的一種科學活動，也是檢驗物理學理論是否正確的標準。物理實驗教學就是在物理教學中運用實驗給學生學習創(chuàng)造一個基本環(huán)境，使學生主動獲取物理知識、發(fā)展能力，促進科學品質和世界觀的形成。高中課堂時間很緊，能給實驗的時間更是有限，能夠保證學生在課堂中與教師積極互動，并提高對物理知識的理解和掌握能力，教師共同期望的教學目標。實驗是物理教學中必不可少的，《普通高中物理課程標準》（2017年版，2020年修訂）（以下簡稱《課標》）指出學習方法要采用探究式的教學方法，所以讓學生通過對實驗的探究，尋找生活中可用的實驗器材的過程、做實驗的過程、處理數據的過程、撰寫實驗報告的過程等來提高學生的實際動手操作、分析、處理數據等各種能力。所以，廣大物理教師應該將優(yōu)化高中物理課堂實驗教學的問題放在重中之重。教師們應根據《課標》，優(yōu)化物理課程實驗教學策略，給學生形成好的教學氛圍，使學生能夠積極參與課堂學習，掌握高中物理的知識。

一、高中物理實驗課堂教學中存在的問題

（一）對物理實驗課堂教學的重視不夠

在以往的物理課堂教學中，有些教師為了趕教學進度，只把理論知識教授給學生，沒考慮或者忽略學生接收知識的程度，更談不上讓學生做實驗或者給學生演示實驗了，只把時間省出來進行題海戰(zhàn)術，留給學生大量時間做題。教師對實驗教學的不重視，導致學生在理解物理原理、概念、定理定律時，存在一定的難度，同時也降低學生學習物理的興趣。再加上課程理論知識本身的難度，導致整體課堂氛圍更枯燥乏味，學生對物理更提不起興趣來，越來越不喜歡學物理。

（二）學生自主探究的時間有限，機會很少

實驗本身就是活教材，學生能夠在實驗的過程中，通過問題的探討逐步形成物理概念;通過定性實驗對問題進一步深入探究，能培養(yǎng)學生的科學探究能力。很多物理規(guī)律的得出，要經歷對事實實驗的思考，定量或者定性實驗的探究，對實驗結果和大量經驗的總結和歸納，最終得到比較完備的物理規(guī)律，讓學生體驗和經歷這樣的構建過程，有助于學生科學素養(yǎng)的提高。然而，在當前的物理實驗課堂中，學生很少有機會去做實驗。一方面，教師過于重視講課進度，缺少對學生的關注，很少開展物理實驗教學。學生不能親自動手進行實際操作，對實驗中需要注意的地方注意不到，不能領會實驗給本節(jié)課的物理理論知識起到的實踐指導作用，繼而影響學生對物理的學習。同時，學生本身對物理實驗課的認識也是不夠的，認為實驗課就是玩的課，搗鼓搗鼓實驗儀器，測出來幾組數據，敷衍了事。另一方面，也是受應試教育的影響，教師和學生都認為做題才是王道，成績分數才是王道。即使面對實驗，也是要通過做大量題來掌握，所以，實驗成為物理課堂上可有可無的學習手段，與《課標》中提高學生學科素養(yǎng)的要求背道而馳。

（三）物理課堂實驗教學新穎程度欠缺

隨著《課標》的改革，教材也隨著社會的進步和科技的發(fā)展進行改革。新教材上有些實驗已經采用了最新的實驗器材或者研究方法來研究，這就勢必要求廣大物理教育者要勇于創(chuàng)新，不僅在自己的教案和學案上有所改進，還要在實驗的開展上面多下功夫，多研究教材，多研究《課標》。摒棄傳統的直接給學生實驗步驟，讓學生按部就班完成實驗的舊模式，開創(chuàng)新的物理實驗課堂教學模式，體現科技進步和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

二、高中物理課堂實驗教學的優(yōu)化策略

（一）實驗導入環(huán)節(jié)引人入勝，高效

教師在對某一章節(jié)的實驗進行教學時，要根據學生的實際情況提前做好準備，包括實驗器材的準備和實驗內容的準備等，設計合理且符合學生身心發(fā)展特點的、豐富的、有趣的、高效的實驗課堂導入，實驗器材一展示立即能夠吸引學生的眼球。如對“變壓器”一節(jié)的學習，利用無線充電技術給手機充電。課前給學生展示一個小黑板，黑板上的電路裝置用白紙覆蓋。教師拿著手機往白紙上一貼，學生觀察到，手機被充上電了。從而引發(fā)學生思考。讓學生觀看手機背面的線圈，思考線圈作用。被白紙覆蓋的是什么？為什么手機能被充上電？然后向學生展示被白紙覆蓋的裝置，展開“變壓器”這一節(jié)的教學。

如在“研究互感和自感”這一節(jié)的教學中，教師在課前做演示實驗：手機通過導線直接與擴音器相連，說明手機中隨音樂變化的電流通過導線傳輸到了擴音器中。斷開電路，擴音器中的音樂消失。引導學生思考：有沒有辦法不用導線相連從擴音器中聽到手機中的音樂？教師再演示問題中的實驗：把線圈A插入線圈B時就能在擴音器上聽見由手機輸出的聲音，兩個線圈A、B之間并沒有導線相連，但是能量從A線圈傳遞到了B線圈。這是為什么？引導學生用所學的電磁感應知識解釋現象。讓學生看到實驗現象，并想辦法用所學的知識解釋這種現象，達到高效導入的效果。

（二）給學生提供自主實驗的平臺，獨立完成實驗

在物理實驗教學中，教師為學生演示的實驗是有限的，學生觀看實驗的時間也是有限的，而且學生沒有親自動手操作實驗，對實驗只是走馬觀花，沒有留下深刻印象。所以，教師盡最大努力為學生提供能夠自己在家完成的，或者幾個小伙伴共同完成的、自主實驗的平臺，學生在玩中學，學中玩，加深對物理理論知識的印象。

如學習帶電體的相互作用，可以讓學生在家做這樣一個實驗：把一個白熾燈泡放在玻璃杯口上，用干凈的手帕摩擦有機玻璃（或塑料）直尺A使其帶電，將直尺A平穩(wěn)地放在燈泡上。用同樣的方法使直尺B帶電，并靠近直尺A。如果兩根直尺的材料相同，可以看到直尺A被排斥而旋轉起來;如果它們的材料不同，則它們互相吸引，如果增大兩直尺的距離，可以看到它們的相互作用減弱;如果使其中一根直尺上所帶的電荷量增大，可以看到它們的相互作用增強。教師給學生提供自主實驗的平臺，讓學生能根據自己的情況，完成實驗。

（三）優(yōu)化演示實驗器材，制作教具

實驗課堂上有些實驗是復雜的，器材也是復雜的，本來學生時間就是有限的，還需要弄明白一些儀器的使用方法。所以自制教具或者制作簡單的實驗器材來反映物理問題，更能充分增強學生的動手意識，讓學生對物理產生興趣。自制教具有時候是不是那么容易的，需要反反復復，一次一次調試。但在制作的過程中，學生能體會到很多東西。比如制作加速度教具：一根輕質桿，下端固定一個小球，上端裝上水平軸O，桿可以在豎直平面內左右擺動，用白硬紙作為表面，放在桿擺動的平面上，并有刻度，可以直接讀出加速度的大小和方向，使用時加速度計右端朝汽車前進方向，讓學生更直觀地體會加速度這一概念。

（四）實驗器材來源于生活

物理就是來源于生活，要學以致用的。所以生活中容易獲得的實驗器材才應該是物理實驗課堂所提倡的。用身邊各種物品作為實驗器材，來解釋、說明、反映物理問題，以小見大，培養(yǎng)學生的物理觀念。例如：在平常教學中利用粉筆、黑板擦、彈簧、易拉罐、廢舊電池等生活中隨處可見的簡單物品進行實驗，甚至學生喝水的水杯、筆等都能夠拉近物理與生活的距離，既能變廢為寶，讓學生養(yǎng)成節(jié)約意識，又能引發(fā)學生對物理的學習興趣，培養(yǎng)學生的科學探究意識。在講解反沖現象時，作對比實驗：實驗1是把一根彈簧安裝在小車上，按動開關之后壓縮的彈簧可以分別將幾個質量不同的小木塊彈出，觀察地面上小車的運動。實驗2是把氣球安裝在小車上，通過氣孔對氣球吹氣，然后放開氣孔，觀察地面上小車的運動。讓學生分析兩種情況下的研究對象分別是誰，并分析受力情況。運用動量守恒定律，結合生活實際分析運動現象，進一步提升運動與相互作用觀。利用身邊常見的物體作為實驗器材，又能解釋大道理，學生更易接受。

（五）新媒體在實驗課堂中的演示作用要充分發(fā)揮出來

進行物理實驗教學，就是要讓學生通過親自動手操作，體會物理知識的產生過程，并應用到實際生活中去。但有些實驗受場地和時間的限制，實驗現象不易觀察，實驗條件也不容易滿足，但又要達到好的效果，就需要用到新媒體技術進行展示。新媒體技術是同時可以利用DIS（數字系統）實驗技術進行演示實驗。DIS（數字系統）系統能夠采集大量的實驗數據，很大程度上縮短時間，具有實驗誤差小，更易觀察的優(yōu)點。運用多媒體技術可以增強課堂的趣味性，幫助降低內容的復雜性;借助計算機教學，能讓學生在有限的時間里，全方位地感知更多的信息，提高教學效率。如學習電容器的充電放電時，學生只知道原理，很難理解電容是怎么進行充電和放電的。針對這種情況，教師按教科書進行演示實驗，并在每一步之前，讓學生對現象做預判：如開關S分別撥到1、2時，會有電產生嗎？電流方向相同嗎？電流會一直存在嗎？通過實驗使抽象的過程形象化，促進學生深入思考，發(fā)展學生的邏輯推理和科學論證能力。有條件的學?？梢岳糜嬎銠C、傳感器設備做輔助，將抽象的知識具體化，使課堂變得生動活潑，不再單調乏味。在萬有引力這一節(jié)的教學中，學生對衛(wèi)星的變軌問題不是很清楚，教師就可以給學生播放動畫，衛(wèi)星怎么通過加速或者減速實現變換軌道的。讓學生觀看有震撼力的視頻，深切感受我們國家航天事業(yè)的快速迅猛發(fā)展，產生濃濃的愛國情懷。

結束語

實驗教學是物理教學的有機組成部分，無論從物理教學的目的、任務，還是從物理學科特點以及學生的年齡特征等諸多方面考慮，實驗教學在物理教學中都占據著極其重要的地位，對提高物理教學質量，培養(yǎng)創(chuàng)造性人才具有極其重要的作用。所以，廣大物理教育工作者要發(fā)展學生的物理核心素養(yǎng)，就需要優(yōu)化物理課程教學策略，構建適宜學生學習的教學氛圍，使學生能夠積極參與課堂學習，掌握高中物理的教學知識。通過實驗探究來優(yōu)化課堂教學過程，提高課堂教學的實效，培養(yǎng)學生開展研究性、探究性學習的能力，為學生的全面發(fā)展和終身發(fā)展奠定基礎。

參考文獻

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