高中生物理自主實驗?zāi)芰Φ奶嵘龑Σ咛骄?

摘" 要：高中生的物理知識培養(yǎng)是中學(xué)生整個教育生涯中的重要階段，將其中的理論知識與實驗活動相結(jié)合，有利于提升學(xué)生的知識掌握轉(zhuǎn)化率。在新課改的要求下，可以從創(chuàng)新物理實驗試題的研究出發(fā)，在物理實驗的實操和解決中提升學(xué)生掌握物理知識的程度，有利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)。文章主要從高中生在物理實驗課程的學(xué)習(xí)過程中遇到的問題出發(fā)，融入新型的以實驗教學(xué)為主導(dǎo)的高中物理教育方式，并分析了其中的具體物理問題，指導(dǎo)了學(xué)生具體的解題過程，改變了解題思路，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中能夠參與到物理實驗過程中，從而在實際的物理實驗現(xiàn)象中提升理解和記憶能力。

關(guān)鍵詞：高中物理；物理實驗；自主探究；網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)

* 本文系東山縣基礎(chǔ)教育教學(xué)研究課題“高中物理學(xué)生實驗?zāi)芰μ嵘呗匝芯俊保ㄕn題編號：DKTZ007）的研究成果。

高中生的學(xué)習(xí)已經(jīng)有了一定的獨立自主性，在學(xué)習(xí)過程中，不能僅僅依靠死記硬背，而是應(yīng)以學(xué)生的理解吸收為主，教師教會學(xué)生科學(xué)的學(xué)習(xí)方法，并且合理地布置課后作業(yè)，幫助學(xué)生轉(zhuǎn)化、吸收知識。只有掌握了高效、科學(xué)的方法，才能夠極大地提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。高中物理教學(xué)有較多難以理解的部分，例如有許多物理模型、抽象概念，如果缺乏相應(yīng)的教學(xué)輔助工具和一定的形象化展示，則不利于高中生掌握物理知識。因此高中物理的教學(xué)過程可以充分利用自主探究實驗的教學(xué)形式，幫助學(xué)生形成一定直觀的形象記憶。在課堂的實驗教學(xué)過程中，教師可以利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的展示效果，讓課堂教學(xué)更加直觀，在課后的學(xué)習(xí)中，在教學(xué)平臺上加入一些優(yōu)質(zhì)的物理實驗教學(xué)視頻，可以鞏固課堂教學(xué)效果，在物理實驗教學(xué)中提升學(xué)生的自主探究實踐能力。

一、物理實驗提升學(xué)生自主實驗?zāi)芰Φ闹匾苑治?/p>

（一）高中物理實驗的教學(xué)方式分析

高中階段的教學(xué)工作壓力較大、節(jié)奏較快，教師一般以學(xué)科理論知識的教學(xué)為主，對教材中出現(xiàn)的實驗現(xiàn)象和原理一筆帶過，不利于學(xué)生深入理解物理實驗的原理、對知識形成長久的記憶力。而新型的物理實驗教學(xué)課堂，對提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)實驗探究能力十分重要。例如，在探究勻速、變速直線運動時，教師首先將實驗的目的通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺傳遞給學(xué)生，激發(fā)學(xué)生自主探究的欲望，然后收集不同的實驗思路，分析其中的優(yōu)缺點。最后教師教授學(xué)生使用打點計時器探究物體移動速度的原理，在先思考、后實驗的過程中，培養(yǎng)學(xué)生的自主實驗探究能力。

（二）有利于提升高中生的核心素養(yǎng)

高中階段雖然以學(xué)科知識和應(yīng)試教育為主，但也需要重視培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。高中物理實驗的教學(xué)方式，可以提升學(xué)生的動手實踐能力、探索能力，在實驗器材的選擇中獲取最佳的實驗方案，在實踐活動中體會物理理論知識的具體運用，有利于提升教學(xué)知識的轉(zhuǎn)化率、學(xué)生的核心素養(yǎng)。例如，在探究胡克定律時，如何分析彈簧伸長量和懸掛重量之間的關(guān)系以及分析采用的實驗器材種類，可以讓學(xué)生在彈簧種類、鉤碼數(shù)量、刻度尺規(guī)格以及實驗方式中進行自主探究，通過對實驗過程中的數(shù)據(jù)測量、記錄和分析等過程，在實際實驗中驗證胡克定律，進而培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)。

（三）有利于提升學(xué)生的獨立思考能力

獨立思考能力對學(xué)生的終身學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)十分重要。在新課改的背景下，優(yōu)化高中物理實驗的流程，引進自主探究環(huán)節(jié)、實驗預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)和教師指導(dǎo)環(huán)節(jié)，能夠鍛煉學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。例如，教師可以采用范例實驗教學(xué)法，教授學(xué)生如何使用打點計時器在紙帶上打出勻速、變速的小孔，通過控制變量法，可以打出不同間距的小孔，然后引出牛頓第二定律，讓學(xué)生參照教材的物理學(xué)原理，分析如何利用紙帶和打點計時器進行驗證實驗。這種范例教學(xué)方式可以充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生自主探究學(xué)習(xí)的習(xí)慣。

二、充分利用現(xiàn)代化的科技手段進行實驗教學(xué)

可以用微課拓展物理實驗，解決演示中的不足。高中物理課程的時間以及教材的篇幅有限，在對學(xué)生進行相應(yīng)的教育過程中，學(xué)生只能依靠教師的講解進行相應(yīng)地分析，沒有形成一定的直觀表現(xiàn)。而在微課平臺的幫助下，則可以很好地展示高中物理教學(xué)過程中的模型演示過程，學(xué)生在微課平臺上觀看完整的物理實驗，可以對實驗的步驟、現(xiàn)象以及最終的結(jié)果產(chǎn)生一定的認識，幫助學(xué)生直觀記憶。另外，在微課視頻的演示過程中，教師也為學(xué)生留有了一定的思考空間，幫助學(xué)生思考實驗以及設(shè)計創(chuàng)新，在自我探索或者是協(xié)作過程中，完成相關(guān)的物理學(xué)習(xí)。

另外，這種教育方式也有利于滲透現(xiàn)代高中物理學(xué)科的教育特點。高中物理學(xué)科屬于自然科學(xué)，傳統(tǒng)的教育教學(xué)形式不利于培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維，只是以教師講解知識以及學(xué)生的筆記記錄為主，對培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)興趣沒有起到促進作用。而在微課視頻的演示幫助下，學(xué)生對高中物理知識的認識更加形象、直觀，有利于提升學(xué)生對物理知識學(xué)習(xí)的興趣，在物理知識的學(xué)習(xí)過程中解決生活問題。通過微課平臺，能夠幫助學(xué)生鍛煉獨立思考的能力，在大腦中有了大致的記憶思路后，逐漸加入一些小的知識點，促進了學(xué)生高中物理思維的開發(fā)。

三、打造高效高中物理自主實驗課堂的方法

（一）做好高中物理實驗的預(yù)習(xí)工作

在高中物理實驗的課前預(yù)習(xí)過程中，借助微課平臺，有利于實現(xiàn)高中物理實驗課程的探究式教學(xué)法，完成高中物理實驗的預(yù)習(xí)工作。高中物理學(xué)知識與生活現(xiàn)象密切相關(guān)，教師可以在實驗中對相應(yīng)的現(xiàn)象進行解讀，激發(fā)學(xué)生的自主探究心理。實驗預(yù)習(xí)工作可以借助現(xiàn)代化的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，在物理實驗視頻的指導(dǎo)中，讓學(xué)生對實驗過程和原理有初步的認識。在物理實驗的預(yù)習(xí)過程中，還可以采用分組預(yù)習(xí)法，同一個小組的人員在微課上完成預(yù)習(xí)后，在小組內(nèi)進行討論，各自抒發(fā)自己的實驗觀點和流程，在相互交流中提升學(xué)生對實驗的理解程度。例如，在測量金屬絲的電阻率實驗中，教師可以事先布置小組預(yù)習(xí)探究任務(wù)，讓學(xué)生在探究中學(xué)會選取電阻的內(nèi)外接法，并分析其中的優(yōu)缺點，查找電阻率的計算表達式，然后畫出電力圖，根據(jù)電路圖連接實物圖；準備好待測金屬絲、電壓表、電流表和不同電壓的電源等實驗器材，然后用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，分析當采用伏安法測電阻時的注意事項，如果電壓表的指針沒有達到半偏以上，會造成誤差分析，在實驗問題探究中培養(yǎng)了學(xué)生的自主探究能力。

（二）發(fā)揮微課平臺在物理課中的應(yīng)用

實驗教學(xué)如果準備不充分，在物理實驗中往往會出現(xiàn)手足無措的局面。以微課教學(xué)平臺為例，可以在高中物理實驗課堂上提出相應(yīng)的問題，然后進行實驗探究或者是口頭解答，進行預(yù)習(xí)之后，可以采用“答疑＋講授”的方式，開展高中物理實驗教學(xué)。改進后的教學(xué)模式示意圖，教師無須再進行實驗操作演示，可以鼓勵學(xué)生根據(jù)實驗視頻或文字提示自行完成實驗，在實驗的過程中遇到問題時，可以通過同學(xué)討論、請教教師和在線查詢資料的方式來解決，給學(xué)生預(yù)留足夠的時間和空間思考實驗的設(shè)計與創(chuàng)新，可以通過自我探索或協(xié)作完成實驗。

物理學(xué)科屬于自然科學(xué)，研究的是物質(zhì)之間的一些相互作用、運行規(guī)律以及如何使用一些實驗手段，直接推動著人類社會的發(fā)展。物理學(xué)是一門實用性很強的學(xué)科，學(xué)好物理學(xué)后，學(xué)生可以在未來的生活或者是工作中解決很多問題。滲透法的教學(xué)是將物理的知識框架傳遞給學(xué)生，因為物理學(xué)的知識點多而繁雜，通過在課堂中建立相應(yīng)的物理實驗學(xué)習(xí)框架，在整體思想理論的指導(dǎo)下完成整個實驗內(nèi)容，同時加入學(xué)生的思考創(chuàng)新、融入個人的實驗思路，能夠全面地開發(fā)學(xué)生的物理實驗思維。

（三）發(fā)揮微課平臺在課后的應(yīng)用

充分利用課后學(xué)習(xí)時間進行高中物理實驗教學(xué)的復(fù)盤是提升學(xué)生理解程度的關(guān)鍵，教師在完成課堂實驗教學(xué)任務(wù)工作后，可以將相似的實驗視頻存放在微課平臺，學(xué)生利用平臺總結(jié)實驗的過程和現(xiàn)象，是提升學(xué)生應(yīng)用理解程度的有效方法。網(wǎng)絡(luò)速度的發(fā)展不僅增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)渠道，也為打造專業(yè)的物理實驗教學(xué)平臺奠定了基礎(chǔ)，而構(gòu)建專業(yè)的物理實驗平臺，可以增加學(xué)生的學(xué)習(xí)方式。因此，建立專業(yè)化的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，可以幫助高中物理實驗實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教學(xué)。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺必須包含豐富的物理知識，并通過不同的形式展現(xiàn)出物理知識中的現(xiàn)象、原理等知識點，幫助學(xué)生自主選擇實驗教學(xué)內(nèi)容，在相應(yīng)模塊實驗的學(xué)習(xí)中，讓學(xué)生建立起系統(tǒng)化的知識學(xué)習(xí)體系以及擁有完備的實驗內(nèi)容總結(jié)記憶。例如，教師可以讓學(xué)生尋找激光筆、光敏電阻等物理實驗材料，在材料中間配置電流表，在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)視頻的指導(dǎo)下，學(xué)生自主開展傳感器的簡單實驗，探究在光照情況下電流表值的變化，然后增加光照強度，記錄電流值的變化情況；可以讓學(xué)生自主探究不同波長光照、交流和直流電對光敏電阻大小的影響，自主分析實驗結(jié)果，提升學(xué)生獨立的實驗?zāi)芰Α?/p>

（四）高效物理實驗教學(xué)策略

物理實驗同樣需要遵循簡約、高效的特點。當學(xué)生在自主探究后，會形成自己的一套實驗思路，在實驗思路的分享中，教師會進行實驗評判，改善其中繁雜的實驗，簡化物理實驗流程，讓實驗現(xiàn)象更加直觀，幫助學(xué)生開展高效的物理實驗。例如，在采用伏特表和安培表測量電源的電動勢和電內(nèi)阻時，教師可以先畫出物理實驗圖，讓學(xué)生根據(jù)物理實驗圖找到相應(yīng)的實驗器材，如電源、電鍵、導(dǎo)線、伏特表和滑動變阻器等，然后根據(jù)自身對電動勢和內(nèi)阻的理解概念設(shè)計實驗步驟。將實驗過程分為準備、操作和數(shù)據(jù)處理過程，在多次實驗中尋找最佳的實驗流程。同時也可以讓學(xué)生自己設(shè)計出不同的實驗流程，然后進行對比，從而探究出合理的實驗步驟，培養(yǎng)自主實驗?zāi)芰Α?/p>

（五）學(xué)會在生活中分析物理實驗案例

生活中的現(xiàn)象與物理學(xué)原理緊密相連，而激發(fā)學(xué)生的探究欲望、尋找生活中的物理實驗，是提升自主實驗?zāi)芰Φ幕A(chǔ)。例如在生活中，可以發(fā)現(xiàn)，當發(fā)生碰撞后，兩個物體之間的速度會發(fā)生變化，那么是否還會伴隨其他的變化，以引導(dǎo)學(xué)生進行自主探究。另外，在驗證動量守恒實驗時，教師可以讓學(xué)生在生活中尋找實驗器材，用天平稱出兩個小球的質(zhì)量和直徑ｄ，安裝好實驗斜槽，讓兩個小球從等高處落下，在白紙上記錄垂線位置，表示入射球的位置Ｏ，然后讓入射球Ｍ１從斜槽某高度落下，用圓圈記錄入射球的位置Ｐ，用Ｎ記錄被撞球Ｍ２的位置，然后計算Ｍ１×ＯＰ與Ｍ２×（ＯＮ－ｄ）＋Ｍ１×ＯＭ之間的實驗值之間的差距。

自主探究能力的培養(yǎng)可以提升學(xué)生的主動探究能力，在遇到生活和學(xué)習(xí)問題時，以自我驅(qū)動進行學(xué)習(xí)，是提升學(xué)生綜合素養(yǎng)的有利方式。特別是在高中物理學(xué)科的實驗教育中，充分利用預(yù)習(xí)過程中的自主探究、小組協(xié)作完成任務(wù)等學(xué)習(xí)方式，以現(xiàn)代化教學(xué)平臺為輔助，共同培養(yǎng)學(xué)生的自主實驗探究能力。將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與高中物理教育相融合，對研究課題的教學(xué)模式具有進步意義，這積極推進了高中物理實驗教育，有利于學(xué)生提高自主學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)創(chuàng)新精神，使學(xué)生在思想與人格方面均能得到有益發(fā)展。同時改變了學(xué)生傳統(tǒng)的思維模式，變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)，使學(xué)生愿意將自己的業(yè)余時間投入物理知識的學(xué)習(xí)中。

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（責(zé)任編輯：向志莉）