發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)效益 提高物理教學(xué)質(zhì)量

摘 要：實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)科的重要內(nèi)容，也是一種有效教學(xué)手段?！镀胀ǜ咧形锢碚n程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》（以下簡(jiǎn)稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》）提出引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷知識(shí)形成過(guò)程的教學(xué)要求，而實(shí)驗(yàn)正是實(shí)現(xiàn)此要求的主要方式。在物理課堂教學(xué)中開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，不僅可以將抽象的物理知識(shí)具象化，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還可以使學(xué)生借由對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的探究，有效掌握物理知識(shí)，從而加深學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的理解，提高物理課堂教學(xué)效果。本文以物理實(shí)驗(yàn)對(duì)高中生物理知識(shí)的學(xué)習(xí)效益為切入點(diǎn)，詳細(xì)闡述了物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的策略，以期促進(jìn)物理教學(xué)質(zhì)量的提高。

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

中圖分類號(hào)：G427? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-624X（2021）18-0052-02

引 言

物理學(xué)科中，無(wú)論物理概念，還是物理規(guī)律，都是以物理實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的?？梢?jiàn)，實(shí)驗(yàn)在高中物理教學(xué)中起著重要的作用。同時(shí)，《課程標(biāo)準(zhǔn)》中借用“實(shí)驗(yàn)探究”“通過(guò)實(shí)驗(yàn)了解”等字眼，肯定了實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)科中的價(jià)值，同時(shí)也呼吁教師在組織課堂教學(xué)時(shí)，聯(lián)系教學(xué)所需，開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)。但是，在當(dāng)前的高中物理教學(xué)活動(dòng)中，一些教師并沒(méi)有深刻地認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)的作用，認(rèn)為實(shí)驗(yàn)教學(xué)浪費(fèi)講解物理知識(shí)的時(shí)間，從而嚴(yán)重地影響了物理教學(xué)效率。基于此，筆者將結(jié)合自身的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，詳細(xì)闡述物理實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生物理知識(shí)學(xué)習(xí)的重要作用，并介紹了有效實(shí)施物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的策略，旨在為物理教師提供教學(xué)借鑒，驅(qū)動(dòng)物理實(shí)驗(yàn)在物理課堂上的有效落實(shí)。

一、物理實(shí)驗(yàn)對(duì)物理知識(shí)學(xué)習(xí)的重要意義

（一）激發(fā)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)興趣

學(xué)生有效地學(xué)習(xí)、掌握物理知識(shí)，是以濃厚的學(xué)習(xí)興趣為保障的。在教學(xué)實(shí)踐中，筆者發(fā)現(xiàn)，對(duì)物理有興趣的學(xué)生，會(huì)在物理課堂上積極地思考、探究，并能獲取較多的物理知識(shí)。物理實(shí)驗(yàn)具有直觀性，是符合高中生的思維發(fā)展特點(diǎn)的[1]。面對(duì)直觀的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，高中生很容易產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣。在興趣的驅(qū)動(dòng)下，高中生會(huì)自主地以實(shí)驗(yàn)為依托，對(duì)物理現(xiàn)象、物理規(guī)律進(jìn)行深入探究，從而提高對(duì)物理知識(shí)的學(xué)習(xí)效率。

（二）使學(xué)生掌握科學(xué)思想和科學(xué)方法

在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，師生需要經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作等一系列活動(dòng)。這些活動(dòng)涉及各種思想和方法，同時(shí)也涉及許多物理知識(shí)。所以，在體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)操作的過(guò)程中，學(xué)生可以借助自身的感知，自然而然地建立對(duì)物理知識(shí)的認(rèn)知，從而提高物理知識(shí)的學(xué)習(xí)效果。在此過(guò)程中，學(xué)生還會(huì)受到科學(xué)思想和科學(xué)方法的熏陶，掌握科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法。

（三）鍛煉學(xué)生物理思維能力

思維是學(xué)生學(xué)習(xí)物理不可或缺的因素。在傳統(tǒng)的高中物理教學(xué)活動(dòng)中，大部分學(xué)生之所以無(wú)法深刻理解物理知識(shí)，是因?yàn)樗麄兞?xí)慣被動(dòng)接受物理知識(shí)，很少主動(dòng)思考，從而限制了物理思維能力的發(fā)展。當(dāng)物理思維能力發(fā)展不足時(shí)，學(xué)生在學(xué)習(xí)物理知識(shí)時(shí)會(huì)遇到諸多的問(wèn)題，導(dǎo)致物理學(xué)習(xí)效果不佳。實(shí)驗(yàn)的過(guò)程其實(shí)就是學(xué)生經(jīng)歷觀察、猜測(cè)、驗(yàn)證、總結(jié)物理知識(shí)的過(guò)程。在這一過(guò)程中，學(xué)生會(huì)主動(dòng)思考，由淺入深地探索物理規(guī)律，并扎實(shí)地掌握物理知識(shí)，從而提升物理學(xué)習(xí)效果和物理思維能力。

二、物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的策略

（一）設(shè)計(jì)演示實(shí)驗(yàn)的策略

教師是物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)的組織者，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開(kāi)展離不開(kāi)教師的實(shí)驗(yàn)演示。在物理課堂上，教師進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)，可以借助直觀的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象將抽象的物理知識(shí)展現(xiàn)給學(xué)生，在吸引學(xué)生注意力、加深學(xué)生理解的同時(shí)，提高學(xué)生的物理知識(shí)掌握效果[2]。因此，在實(shí)施高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，教師要有效地設(shè)計(jì)演示實(shí)驗(yàn)。

1.演示實(shí)驗(yàn)與教學(xué)內(nèi)容結(jié)合

演示實(shí)驗(yàn)的目的是使學(xué)生理解教學(xué)內(nèi)容。所以，演示實(shí)驗(yàn)是為講授教學(xué)內(nèi)容服務(wù)的。因此，在設(shè)計(jì)演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師要以教材為立足點(diǎn)，深入分析教學(xué)內(nèi)容，把握教學(xué)要點(diǎn)，有針對(duì)性地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，從而使學(xué)生通過(guò)觀看實(shí)驗(yàn)掌握物理知識(shí)。

2.演示實(shí)驗(yàn)重視學(xué)生的感知

學(xué)生是物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)的參與主體，演示實(shí)驗(yàn)的目的是使學(xué)生通過(guò)自主感知，探索物理規(guī)律，理解物理知識(shí)。所以，在設(shè)計(jì)演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師要關(guān)注學(xué)生感知，為學(xué)生提供自主感知的機(jī)會(huì)。以“摩擦力”為例，在教學(xué)這節(jié)課時(shí)，為了使學(xué)生了解摩擦力及其方向，一般教師會(huì)應(yīng)用橡皮、小車(chē)等物品進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)。但是，這樣的實(shí)驗(yàn)是難以使學(xué)生建立直觀認(rèn)知的。對(duì)此，筆者在實(shí)施教學(xué)的過(guò)程中，改進(jìn)了實(shí)驗(yàn)方案，鼓勵(lì)學(xué)生自主利用手指進(jìn)行操作。通過(guò)自主體驗(yàn)，學(xué)生可以切實(shí)地感知到摩擦力的存在，同時(shí)體會(huì)到不同的摩擦力的方向，從而加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解。

3.演示關(guān)注教學(xué)重難點(diǎn)

實(shí)驗(yàn)操作是一項(xiàng)較為復(fù)雜的活動(dòng)。在課堂上，教師操作實(shí)驗(yàn)器材需要花費(fèi)大量的時(shí)間，這便在無(wú)形中擠占了寶貴的課堂教學(xué)時(shí)間，影響了課堂教學(xué)進(jìn)度。這也是不少高中物理教師不喜歡在課堂上進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)的主要原因。演示實(shí)驗(yàn)的目的是使學(xué)生理解重難點(diǎn)知識(shí)。所以，在課堂上，教師進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，要關(guān)注重難點(diǎn)知識(shí)，以重難點(diǎn)知識(shí)為切入點(diǎn)，為學(xué)生有針對(duì)性地進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生受到感官?zèng)_擊，自主地透過(guò)現(xiàn)象探究本質(zhì)，加深對(duì)重難點(diǎn)知識(shí)的理解。

（二）組織學(xué)生實(shí)驗(yàn)的策略

學(xué)生實(shí)驗(yàn)是高中物理實(shí)驗(yàn)的重要組成部分。通過(guò)自主操作實(shí)驗(yàn)，學(xué)生不僅會(huì)對(duì)物理產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣，還可以潛移默化地掌握實(shí)驗(yàn)儀器構(gòu)造、原理和使用方法等，從而為今后自主探究物理知識(shí)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。此外，在體驗(yàn)物理實(shí)驗(yàn)操作的過(guò)程中，學(xué)生還可以學(xué)會(huì)分析、處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，提高信息素養(yǎng)。所以，在組織高中物理教學(xué)時(shí)，教師要精心地設(shè)計(jì)并組織學(xué)生開(kāi)展實(shí)驗(yàn)。

1.引導(dǎo)學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)

受到實(shí)驗(yàn)器材和班級(jí)授課制的影響，在高中物理課堂上，教師逐一地引導(dǎo)學(xué)生操作實(shí)驗(yàn)是不現(xiàn)實(shí)的。而且，受物理學(xué)習(xí)能力和實(shí)驗(yàn)操作能力的影響，學(xué)生在自主操作實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)各種各樣的問(wèn)題，進(jìn)而影響課堂教學(xué)效果?！墩n程標(biāo)準(zhǔn)》提出了合作學(xué)習(xí)要求?；诖耍P者在引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，會(huì)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)，將實(shí)驗(yàn)權(quán)利還給學(xué)生，同時(shí)讓學(xué)生在小組內(nèi)對(duì)實(shí)驗(yàn)方案、操作等展開(kāi)討論，加深對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的認(rèn)知。

以“歐姆定律”為例，在參與初中物理教學(xué)活動(dòng)的過(guò)程中，大部分學(xué)生已經(jīng)掌握了安培表和伏特表的使用方法，部分學(xué)生掌握了基礎(chǔ)知識(shí)。因此，在組織實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)時(shí)，筆者立足學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)情況，打破常規(guī)，將學(xué)生劃分為不同的小組，鼓勵(lì)他們遷移知識(shí)、合作設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作，加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解。具體而言，在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中，筆者向?qū)W生提供了兩個(gè)不同的導(dǎo)體（定值電阻），指導(dǎo)各個(gè)小組成員合作操作實(shí)驗(yàn)器材，測(cè)量出兩組數(shù)據(jù)，并對(duì)這兩組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

2.轉(zhuǎn)化教學(xué)內(nèi)容引導(dǎo)實(shí)驗(yàn)

物理教材中涉及諸多物理規(guī)律。這些規(guī)律是抽象、復(fù)雜的，也是學(xué)生學(xué)習(xí)物理的最大阻礙。盡管這些規(guī)律需要教師講授，但教師一味地講授理論知識(shí)，會(huì)加重學(xué)生的理解負(fù)擔(dān)，起到相反的效果。對(duì)此，教師不妨將現(xiàn)成的物理知識(shí)轉(zhuǎn)化為物理實(shí)驗(yàn)，鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手操作，使學(xué)生經(jīng)歷從現(xiàn)象到規(guī)律的過(guò)程，自主地加深對(duì)物理知識(shí)的理解。

以“自由落體運(yùn)動(dòng)”為例，在學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生需要掌握“在同一地點(diǎn)作自由落體運(yùn)動(dòng)的任何物體下落的加速度都是重力加速度”這一關(guān)鍵知識(shí)。教材中運(yùn)用了“閃光照片”的案例，盡管照片具有直觀性，可以輔助學(xué)生理解這一知識(shí)點(diǎn)，但是照片是靜態(tài)的，無(wú)法使學(xué)生獲得動(dòng)態(tài)的體驗(yàn)、建構(gòu)對(duì)所學(xué)知識(shí)的深刻理解。而且，受到物理實(shí)驗(yàn)器材的限制，我們無(wú)法利用拍照形式引導(dǎo)學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)?；诖?，筆者在教學(xué)的過(guò)程中，對(duì)教學(xué)內(nèi)容加以優(yōu)化，指導(dǎo)學(xué)生利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器進(jìn)行操作。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與閃光照片有異曲同工之妙，便于學(xué)生通過(guò)切身的體驗(yàn)理解物理規(guī)律，能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有利于提高學(xué)生物理學(xué)習(xí)效果。

（三）引導(dǎo)學(xué)生探究物理知識(shí)的策略

新課程改革背景下，探究學(xué)習(xí)成為學(xué)生學(xué)習(xí)物理的主要方式。實(shí)驗(yàn)是學(xué)生探究物理知識(shí)的主要手段。因此，在講授新知的過(guò)程中，教師要適當(dāng)?shù)厝谌胛锢韺?shí)驗(yàn)，借助實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生的探究興趣，使學(xué)生自主地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、獲取物理知識(shí)，并潛移默化地鍛煉物理探究能力。

1.增加實(shí)驗(yàn)發(fā)散成分

盡管大部分物理實(shí)驗(yàn)本身具有較強(qiáng)的探究性，在培養(yǎng)學(xué)生物理探究能力方面起著重要作用，但是，還是有部分實(shí)驗(yàn)缺乏探究性，需要教師根據(jù)具體實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行適當(dāng)拓展，從而使學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)中，在觀察現(xiàn)象、發(fā)現(xiàn)變化的過(guò)程中，積極思考，總結(jié)物理規(guī)律。

以“測(cè)重力加速度的方法”為例，在學(xué)生掌握了基礎(chǔ)知識(shí)之后，筆者設(shè)計(jì)了復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)，同時(shí)提出了實(shí)驗(yàn)任務(wù)：應(yīng)用之前所學(xué)過(guò)的物理知識(shí)，設(shè)計(jì)出幾種測(cè)量重力加速度的方法，并寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，最后記錄、展現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。如此具有開(kāi)放性的任務(wù)，能夠發(fā)散學(xué)生思維，提升學(xué)生的探究能力。

2.增加實(shí)驗(yàn)的未知性

高中生對(duì)未知的事物有著極強(qiáng)的探究興趣。因此，在引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展物理實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師可以立足學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展情況，將課堂實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)為探索性實(shí)驗(yàn)置于課前，驅(qū)動(dòng)學(xué)生自主地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，探究未知。通過(guò)如此探究未知，學(xué)生可以對(duì)新知形成初步認(rèn)知，做好課堂學(xué)習(xí)準(zhǔn)備，為在課堂上扎實(shí)地掌握新知內(nèi)容奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

結(jié) 語(yǔ)

實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)的重要組成部分。物理實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚣ぐl(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的興趣，輔助學(xué)生扎實(shí)地掌握物理知識(shí)，驅(qū)動(dòng)學(xué)生掌握科學(xué)的思想和方法?；谖锢韺?shí)驗(yàn)的作用，在組織高中物理教學(xué)時(shí)，教師要密切地聯(lián)系教學(xué)內(nèi)容，有效地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，指導(dǎo)學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)，借助實(shí)驗(yàn)加深學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的理解，同時(shí)發(fā)展學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力。

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作者簡(jiǎn)介：魏花花（1988.11—），女，甘肅榆中人，中學(xué)二級(jí)教師。