淺談高中物理實驗教學(xué)中存在的問題及解決策略

張艷英

(衡水中學(xué) 河北衡水 053000)

隨著我國教育教學(xué)的不斷改革發(fā)展，物理學(xué)科的重要性愈發(fā)地被重視了起來，其教學(xué)方式是否得當(dāng)對學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和知識運(yùn)用能力有直接的影響，而“理論與實踐相結(jié)合”的教學(xué)理念早已深入人心，這也讓物理實驗教學(xué)的地位因此大大提升。如今，開展實驗教學(xué)已成為保障物理教學(xué)有效性的重要手段，更是提升整體教學(xué)質(zhì)量和效率的有效途徑，但目前也存在手動實驗逐漸被多媒體替代、未重視物理實驗的教學(xué)工作等問題。

一、高中物理實驗教學(xué)中存在的問題

（一）未重視物理實驗的教學(xué)工作

高中物理實驗教學(xué)對培養(yǎng)學(xué)生的動手實踐能力和創(chuàng)新能力有重要作用，實驗教學(xué)也是提高學(xué)生學(xué)習(xí)成績和課堂教學(xué)效果的重要手段。但仍有部分教師在實際教學(xué)中沒有意識到實驗教學(xué)的重要性，使物理實驗教學(xué)不能有效開展，尤其是那些教學(xué)條件比較差的學(xué)校，物理實驗教學(xué)更是存在被輕視的現(xiàn)象。一方面是因為教學(xué)條件比較差，做物理實驗所需的設(shè)備不齊全，加上實驗本身存在一定的困難，學(xué)生在做實驗時經(jīng)常達(dá)不到理想效果。另一方面是由于部分教師的專業(yè)素質(zhì)比低，對物理實驗教學(xué)并沒有提起足夠的重視，或者只重視實驗教學(xué)內(nèi)容的準(zhǔn)備和講解，卻嚴(yán)重忽視了實驗演示前所需器材等方面的準(zhǔn)備工作，學(xué)生在實驗室中手忙腳亂，不知道從何處開始，也不知道該怎樣開始，導(dǎo)致實驗失敗或其他意外狀況出現(xiàn)[1]。

（二）實驗現(xiàn)象的可觀察性不明顯

做物理實驗的主要目的是讓學(xué)生清楚地觀察到實驗現(xiàn)象，通過視覺體驗幫助他們逐漸發(fā)現(xiàn)并掌握其中潛在的物理規(guī)律。但教師大多是面向全體學(xué)生進(jìn)行實驗教學(xué)，經(jīng)常會出現(xiàn)部分學(xué)生看不到實驗現(xiàn)象的情況。比如，教師演示“磁體周圍存在磁場”這一物理實驗時，由于實驗器材經(jīng)常會遮擋住學(xué)生觀察小磁針的視線，使得實際的教學(xué)效果并不明顯，這也會導(dǎo)致學(xué)生無法清晰理解“磁體周圍存在磁場”這一抽象的物理概念，甚至?xí)饾u喪失從觀察物理實驗現(xiàn)象這一角度出發(fā)去理解其中所體現(xiàn)的物理概念和規(guī)律的自我認(rèn)知。

（三）手動實驗逐漸被多媒體替代

隨著我國現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展，多媒體設(shè)備逐漸被廣泛應(yīng)用于各學(xué)科的課堂教學(xué)中，尤其是在物理實驗教學(xué)中，教師經(jīng)常使用多媒體將很多難以用語言表述清楚的物理現(xiàn)象生動直觀地呈現(xiàn)給學(xué)生。這種教學(xué)方式無疑為學(xué)生學(xué)習(xí)和理解物理知識和現(xiàn)象帶來了極大的便利，課堂教學(xué)效率也得到了明顯提升，但使物理的手動實驗逐漸被多媒體代替。這種教學(xué)方式不僅偏離了開展物理實驗教學(xué)的初心，大大脫離了“理論聯(lián)系實際”的教學(xué)理念，更不能讓學(xué)生很好地享受動手實驗的樂趣和過程，他們只是大概了解了實驗的步驟，卻沒有動手操作的能力。

二、高中物理實驗教學(xué)問題的解決策略

（一）轉(zhuǎn)變自身的教學(xué)觀念

想要真正改善高中物理實驗教學(xué)現(xiàn)狀，首先需要我們不斷轉(zhuǎn)變自身教學(xué)觀念，在課程安排和專業(yè)培訓(xùn)等方面要充分考慮到物理實驗教學(xué)的實際需要，提高對高中物理實驗教學(xué)的重視程度。

一方面，教師要注意培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)、正確使用實驗器材的良好習(xí)慣，這不僅是學(xué)生成功完成實驗的重要保證，也是保障他們?nèi)松戆踩幕疽蟆Ｎ覀兛梢酝ㄟ^親身說法的方式去指導(dǎo)學(xué)生，讓他們直觀地了解到實驗器材的構(gòu)造、原理、使用方法等，盡可能避免因使用不當(dāng)而產(chǎn)生實驗風(fēng)險，從而讓他們通過實驗熟練掌握實驗器材的使用方法[2]。另一方面，教師要加強(qiáng)對學(xué)生的小實驗訓(xùn)練，培養(yǎng)他們的實驗興趣，啟發(fā)他們理解實驗的現(xiàn)象和規(guī)律，鼓勵學(xué)生利用課余時間進(jìn)行一些簡單易操作的小實驗，如摩擦力的實驗、杠桿實驗、自由落體實驗等，這也是我們重視物理實驗教學(xué)的重要體現(xiàn)。這種小實驗的開展可以更好地活躍課堂氛圍，調(diào)動學(xué)生參與物理實驗的積極性，更能照顧到不同學(xué)習(xí)水平的學(xué)生，使其學(xué)習(xí)成就感得到大大滿足。開展物理實驗的最終目的并不是實驗，而是希望學(xué)生借助實驗加深對物理概念、規(guī)律和現(xiàn)象的認(rèn)知與理解，引導(dǎo)他們正確使用物理公式和定律等，進(jìn)而形成相關(guān)知識的深度思考。在具體的實驗教學(xué)中，教師可以先進(jìn)行實驗示范，學(xué)生跟進(jìn)實驗步驟，也可以由學(xué)生獨立完成物理實驗的設(shè)計和操作，以便更好地培養(yǎng)和鍛煉他們的動手能力，為其今后的實驗操作打下基礎(chǔ)。

（二）合理使用多媒體教學(xué)

多媒體信息設(shè)備的出現(xiàn)，為高中物理實驗教學(xué)帶來了諸多便利。首先，教師可以借助多媒體向?qū)W生播放相關(guān)的實驗小視頻，為他們的動手操作提供一定的示范，并以循環(huán)播放的方式幫助學(xué)生了解和掌握整個實驗的每個步驟。其次，可以借助多媒體設(shè)備演示一些仿真實驗室無法完成的實驗，進(jìn)一步拓寬學(xué)生的知識眼界，深入了解實驗中一系列獨特的物理現(xiàn)象。最后，教師還可以通過多媒體模仿自然現(xiàn)象，如行星的運(yùn)動軌跡、分子的運(yùn)動等，并在這一基礎(chǔ)上適當(dāng)改變物體的運(yùn)動速度。比如，開展“自由落體運(yùn)動”的實驗教學(xué)時，我們就能通過放慢物體運(yùn)動速度的方式，加深學(xué)生對物體在自由落體時的運(yùn)動軌跡、姿態(tài)及其產(chǎn)生的摩擦力等多方面的認(rèn)知與理解，從而極大地彌補(bǔ)實驗教學(xué)的不足[3]。

此外，教師在利用多媒體展開物理實驗教學(xué)時，也要注意對學(xué)生動手操作能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練。例如，開展“電阻定律”這一實驗教學(xué)時，所涉及的實驗器材比較多，教師在動手示范的過程中，學(xué)生不僅很難兼顧多個實驗設(shè)備上的數(shù)值變化，還很難認(rèn)真觀察到實驗中線路的改變。針對這種情況，我們可以采用攝像機(jī)、多媒體相結(jié)合的方法進(jìn)行實驗教學(xué)的演示，將整個實驗的操作過程，包括電壓表、電流表讀書的變化和實驗中線路的改變等直觀地呈現(xiàn)給學(xué)生，大大提升實驗教學(xué)的可視性。這樣，教師再讓學(xué)生動手操作時就會容易得多，學(xué)生還可以一邊觀察學(xué)習(xí)，一邊動手實踐，使實驗教學(xué)效果得到切實保障。

（三）注重學(xué)生的自主探究

在高中物理實驗教學(xué)中，教師必須善于運(yùn)用各種不同的教學(xué)方式，讓學(xué)生對物理實驗始終保持一定的新鮮感，借此驅(qū)使他們積極探究物理實驗規(guī)律。如果我們一直采用相同的實驗教學(xué)流程，學(xué)生難免會出現(xiàn)厭倦情緒，甚至?xí)饾u喪失原來的學(xué)習(xí)熱情，因此，教師可以嘗試多使用開放型自主探究的實驗教學(xué)方式，促使學(xué)生保持強(qiáng)烈的好奇心理。同時我們要多指導(dǎo)他們正確完成實驗過程，并及時發(fā)現(xiàn)每位學(xué)生的優(yōu)點和不足，給予合適的總結(jié)評價，對那些實驗異常的現(xiàn)象，教師要多鼓勵學(xué)生深入分析、思考并解決問題，以便更好地幫助他們建立起自主進(jìn)行物理實驗的自信。

例如，組織學(xué)生進(jìn)行“探究摩擦力在物體運(yùn)動中的影響”的實驗時，在整個實驗活動過程中，我們可以嘗試放手讓學(xué)生進(jìn)行自主設(shè)計、選擇儀器、制定步驟、動手實踐、繪制表格、收集整理數(shù)據(jù)、得出結(jié)論等實驗活動，打破傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式。經(jīng)過實驗操作，學(xué)生會發(fā)現(xiàn)：摩擦力大的物體，運(yùn)動所產(chǎn)生的阻力較大，運(yùn)動距離較近；摩擦力小的物體，運(yùn)動所產(chǎn)生的阻力較小，運(yùn)動距離較遠(yuǎn)[4]。這個時候，再提出問題：當(dāng)摩擦力為零時，物體是否會一直保持著勻速運(yùn)動？引發(fā)學(xué)生思考，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生深入探究物理實驗的積極性，培養(yǎng)他們對知識的自主探究能力。這樣就可以通過組織學(xué)生進(jìn)行開放型的自主探究實驗活動，培養(yǎng)他們從多方面思考和看待問題的學(xué)習(xí)習(xí)慣，并促進(jìn)其形成良好的探究意識。

（四）多鼓勵學(xué)生實驗創(chuàng)新

創(chuàng)新教育是當(dāng)下教育教學(xué)的重要組成部分，物理實驗教學(xué)的創(chuàng)新又是培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的有效手段，這就要求教師在教學(xué)中多鼓勵學(xué)生發(fā)散自身的創(chuàng)新思維，對實驗進(jìn)行創(chuàng)新。

例如，開展“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗教學(xué)時，由于這一實驗比較復(fù)雜，教師可以先帶著學(xué)生將本次實驗的目的、具體步驟、原理等梳理清楚，然后留給他們充足的時間進(jìn)行實驗操作。但即便學(xué)生按照原來的方案操作完成后，仍會存在較大誤差，經(jīng)過分析后發(fā)現(xiàn)誤差較大的原因主要在于小車質(zhì)量無法遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量。此時，我們就可以和學(xué)生一起探討新的實驗方案，如一個不需要小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量這一前提條件的新方案，從而不斷激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識和思維[5]。

三、結(jié)束語

總之，在目前的高中物理實驗教學(xué)中仍存在很多問題，教師需要轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，注重學(xué)生動手實踐能力和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)與發(fā)展，通過各種手段為學(xué)生提供優(yōu)質(zhì)的實驗教學(xué)服務(wù)環(huán)境，以更好地提升他們的綜合素養(yǎng)。