高中物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)意設(shè)計(jì)

王紅元

摘? ?要：演示實(shí)驗(yàn)是高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要組成部分。因此教師應(yīng)關(guān)注物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)新優(yōu)化，并以創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境、增加實(shí)驗(yàn)互動、強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)思考、培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰閷?dǎo)向，對演示實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)、實(shí)驗(yàn)問題、實(shí)驗(yàn)空間開展創(chuàng)意設(shè)計(jì)，如此可提高物理演示實(shí)驗(yàn)的教學(xué)品質(zhì)。

關(guān)鍵詞：高中物理;演示實(shí)驗(yàn);創(chuàng)意設(shè)計(jì)

中圖分類號：G633.7? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? 文章編號：1009-010X（2021）02-0042-03

實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)科學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，很多物理概念的形成過程、物理現(xiàn)象的直觀感知都是借助實(shí)驗(yàn)開展教學(xué)的。因此教師要提高演示性物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視程度，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo)和學(xué)生成長的需求，靈活調(diào)整演示實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)、實(shí)驗(yàn)問題、實(shí)驗(yàn)空間，由此引領(lǐng)學(xué)生依托物理演示實(shí)驗(yàn)，構(gòu)建準(zhǔn)確的物理認(rèn)知體系，進(jìn)而使其得到實(shí)踐能力、邏輯能力、辨析能力等多元思維能力的綜合發(fā)展。

一、精選實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境

高中物理課堂的演示實(shí)驗(yàn)資源豐富多彩，除了教材直接編排的各種演示實(shí)驗(yàn)素材外，簡單的生活現(xiàn)象、趣味物理小實(shí)驗(yàn)等都可以導(dǎo)入到物理課堂教學(xué)當(dāng)中。教師要精心篩選演示實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，并立足于學(xué)生的認(rèn)知習(xí)慣和實(shí)際的教學(xué)目標(biāo)兩個關(guān)鍵要素，選擇主題鮮明、直觀生動、啟發(fā)性強(qiáng)的演示實(shí)驗(yàn)資源投放到課堂中，然后以實(shí)驗(yàn)教學(xué)的情境為抓手，為這些演示實(shí)驗(yàn)的課堂滲入搭建學(xué)習(xí)平臺，如此可激活學(xué)生的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容形成更加多維度的學(xué)習(xí)思考。

創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境，能夠使物理實(shí)驗(yàn)不再孤立于課堂之外，還可以實(shí)現(xiàn)演示實(shí)驗(yàn)與教師新知演繹、學(xué)生探究學(xué)習(xí)的有效對接，如此可增強(qiáng)學(xué)生進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的思維活力。例如在教學(xué)“串、并聯(lián)電路中電壓與電流的規(guī)律”時，教師可對接學(xué)生熟悉的家庭電路等相關(guān)知識創(chuàng)設(shè)情境，讓學(xué)生完成特定的串、并聯(lián)電路圖的繪制，然后再讓學(xué)生利用小燈泡、電池等材料構(gòu)建串、并聯(lián)電路。隨后教師把電路線、開關(guān)等固定在縱向展示的木板上，并在正確的地方連接電流表、電壓表，由此演示實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)測量。在實(shí)驗(yàn)過程中，教師可以讓部分學(xué)生到臺前來配合操作和近距離觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，由此可增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)觀察學(xué)習(xí)效果。

教師把演示實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容融入到生活氣息濃厚的教學(xué)情境中，提高了演示實(shí)驗(yàn)的生動性和啟發(fā)性，有利于學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究思維的啟動和學(xué)習(xí)效果的提升。

二、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，增加實(shí)驗(yàn)互動

影響演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的因素有很多，客觀時空條件、實(shí)驗(yàn)操作設(shè)計(jì)等都會對演示實(shí)驗(yàn)的呈現(xiàn)效果造成直接影響。因此教師要具備動態(tài)的教學(xué)意識，避免照本宣科式的照搬照用，通過實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的合理調(diào)整，彰顯演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)的科學(xué)性，由此可提高演示實(shí)驗(yàn)的直觀呈現(xiàn)效果。此外教師還要有意識地在演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動中增加互動教學(xué)環(huán)節(jié)，并依托師生互動、生生互動等多種交互形式，引領(lǐng)學(xué)生對具體的演示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象開展深度思考，并抽象出其中的物理概念、物理定理。

能夠?qū)ρ菔緦?shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)進(jìn)行針對性較強(qiáng)的動態(tài)調(diào)整，是高中物理教師創(chuàng)意設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動的必備能力。教師要發(fā)揮演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主導(dǎo)作用，以便更好地體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的調(diào)度力量，塑造學(xué)生嶄新的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)動力。例如在使用扁形玻璃瓶向?qū)W生演示微小形變的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師對實(shí)驗(yàn)的選材進(jìn)行了合理改進(jìn)，即將原實(shí)驗(yàn)中使用的紅色墨水更換為黑色墨水，并在長玻璃管的后面，增加了一個白色背景板。實(shí)驗(yàn)材料更換后，同樣的操作步驟，得到的實(shí)驗(yàn)觀察效果與之前相比明顯提升，即新實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜃寣W(xué)生在黑白顏色的強(qiáng)烈對比下，更清楚地觀察到黑色墨水的液面變化。

教師依托醒目的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，讓學(xué)生開展合作學(xué)習(xí)，并鼓勵其大膽表達(dá)自己的學(xué)習(xí)理解。由此可引導(dǎo)學(xué)生明確扁形玻璃瓶確實(shí)發(fā)生了微小形變，進(jìn)而可使學(xué)生更加透徹理解形變的意義。

三、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)問題，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)思考

在物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動中，教師不能讓學(xué)生處于“看實(shí)驗(yàn)”的被動接受地位，而應(yīng)切實(shí)發(fā)揮學(xué)生物理學(xué)習(xí)的主觀能動性，以激發(fā)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)思維。

投放實(shí)驗(yàn)問題，可培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究思維意識，也是強(qiáng)化學(xué)生實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)思考的有效方式。教師可以在實(shí)驗(yàn)前、實(shí)驗(yàn)中、實(shí)驗(yàn)后等不同環(huán)節(jié)進(jìn)行問題布設(shè)，引領(lǐng)學(xué)生圍繞這些指向性較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)問題開展探究學(xué)習(xí)，如此既能延展學(xué)生實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的思維深度，又能提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)效率。

演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)問題的選擇要以啟思性問題為主，如此可彰顯學(xué)生在實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中的主體地位，也可讓學(xué)生在問題的引領(lǐng)下，開展物理演示實(shí)驗(yàn)的深入學(xué)習(xí)，除此之外這還能深化學(xué)生對教學(xué)核心要素的認(rèn)知和理解。例如在向?qū)W生剖析法拉第籠的物理原理時，教師可以趣味性演示實(shí)驗(yàn)作為導(dǎo)入素材，即向?qū)W生展示將一只小鳥放在金屬網(wǎng)內(nèi)，網(wǎng)外通過靜電高壓放電時，小鳥并沒有受到什么影響的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。在客觀條件受限時，教師可以用信息技術(shù)呈現(xiàn)與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的圖片、視頻資源，并配合閃電擊中飛機(jī)等生活圖片，啟發(fā)學(xué)生思考：“為什么籠子里的小鳥和飛機(jī)里的人在如此危險的環(huán)境中能夠安然無恙？”然后讓學(xué)生結(jié)合所學(xué)的電學(xué)知識開展實(shí)驗(yàn)思考。在此過程中，教師應(yīng)關(guān)注學(xué)生的思考過程，并在其旁進(jìn)行動態(tài)指導(dǎo)，然后對學(xué)生的思考成果進(jìn)行系統(tǒng)梳理，如此可順利切入到法拉第籠物理原理的講解分析。

四、拓寬實(shí)驗(yàn)空間，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?/p>

教師要拓展演示實(shí)驗(yàn)的教學(xué)空間，將演示實(shí)驗(yàn)作為學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Τ砷L的“墊腳石”，并依托演示實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)多元化的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案。在課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié)投放的演示實(shí)驗(yàn)，教師的拓展性教學(xué)視角要放在學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的激發(fā)、學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)上，由此組織學(xué)生預(yù)習(xí)演示實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，構(gòu)建實(shí)驗(yàn)知識的前概念，然后再開展探究學(xué)習(xí)或操作學(xué)習(xí)活動。在實(shí)驗(yàn)具體演示環(huán)節(jié)，教師更多關(guān)注的應(yīng)是學(xué)生學(xué)習(xí)思維的引導(dǎo)，即要啟發(fā)學(xué)生形成豐富的感性認(rèn)知體驗(yàn)，由此推動學(xué)生對相關(guān)知識的消化與吸收。

教師在有目的性地開展實(shí)驗(yàn)拓展教學(xué)時，需要依據(jù)學(xué)生的接受水平和認(rèn)知習(xí)慣，因材施教、因地制宜地進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)，以此滿足學(xué)生個性化的物理能力成長需求。例如在教導(dǎo)學(xué)生正確理解“擴(kuò)散現(xiàn)象”時，教師可拓展演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)的維度——對接學(xué)生熟悉的生活現(xiàn)象設(shè)計(jì)演示實(shí)驗(yàn)，即將黑色墨水分（下轉(zhuǎn)第46頁）（上接第43頁）別滴加到裝有熱水和冷水的兩個燒杯中，由此展示墨水在兩個燒杯中擴(kuò)散速度的差異性。該實(shí)驗(yàn)雖然步驟簡單、操作方便，但實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象非常明顯，學(xué)生可以直觀觀察到墨水在熱水燒杯中的擴(kuò)散速度明顯快于冷水燒杯。教師引導(dǎo)學(xué)生思考其中的物理原理，讓學(xué)生將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與分子熱運(yùn)動的相關(guān)物理知識聯(lián)系起來，如此能使學(xué)生更加深刻地把握物理概念的知識要點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上，教師組織學(xué)生開展遷移應(yīng)用，要求學(xué)生自主思考，并列舉更多生活中的擴(kuò)散現(xiàn)象，如此可培養(yǎng)學(xué)生的物理應(yīng)用能力，提升學(xué)生物理學(xué)習(xí)的品質(zhì)。

教師從學(xué)生物理學(xué)習(xí)的實(shí)際需求出發(fā)，關(guān)注學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的塑造，通過精選實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)問題、拓寬實(shí)驗(yàn)空間等多種教學(xué)路徑，科學(xué)調(diào)整和創(chuàng)意設(shè)計(jì)高中物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動，以使其更具科學(xué)性、啟發(fā)性、實(shí)踐性。如此能使其更加契合高中生的認(rèn)知學(xué)習(xí)思維習(xí)慣，提高學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的參與效度，引導(dǎo)學(xué)生對物理知識形成更多思辨，進(jìn)而可打造智慧化的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)課堂。

參考文獻(xiàn)：

[1]王占球.基于核心素養(yǎng)的高中物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)探究[J].科學(xué)咨詢，2020，（19）：253.

[2]管? ?超.如何提高高中物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性[J].中學(xué)生數(shù)理化（教與學(xué)），2020，（01）：54.

[3]梁曉慶.淺議高中物理實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)策略[J].新教育時代電子雜志（教師版），2020，（05）：101，105.