高中物理實驗教學(xué)策略分析

景 鵬

（靈臺縣第一中學(xué) 甘肅 靈臺 744400）

引言

高中物理教師要認(rèn)真研究新課標(biāo)的基本理念與精神，在實驗教學(xué)中要不斷創(chuàng)新與改革教學(xué)方法和手段，讓學(xué)生能夠在實驗中牢牢掌握所學(xué)過的物理知識與實驗操作技巧的同時，鍛煉學(xué)生的實驗科學(xué)探究意識與思維，從而不但提高學(xué)生的物理綜合能力、培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)，為學(xué)生的終身發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

1.培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣為出發(fā)點

學(xué)習(xí)興趣在整個學(xué)習(xí)階段都承擔(dān)著非常重要的作用，一方面，有了興趣的驅(qū)使，學(xué)生在面對學(xué)習(xí)困難的時候更有壓力，能夠為了自己喜歡的東西奮不顧身。另一方面，有了學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生也能夠在很大程度上苦中作樂，及時的排遣心中的苦悶與煩惱，以積極的樂觀的心態(tài)去繼續(xù)學(xué)習(xí)和探究。因此，教師應(yīng)該注重培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓他們總有一定的目標(biāo)和信仰，這樣才不會在學(xué)習(xí)過程中碌碌無為，每天很累但是毫無收獲可言[1]。例如，在學(xué)習(xí)“運動的描述”這節(jié)課的時候，教師就可以在教學(xué)過程中運用實驗教學(xué)的方式來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，吸引他們的注意力。通常情況下，學(xué)生對那些未知的東西都具有一定的好奇心，這主要是因為他們對此的了解甚少，能夠從中探尋到一定前所未有的知識。除此之外，學(xué)生還會對一些實踐性的操作感興趣，這主要是因為高中階段的學(xué)生已經(jīng)具有比較豐富的知識體系了，他們需要一定的平臺來幫助他們實現(xiàn)實踐鍛煉，而實驗教學(xué)往往是其中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

2.善用物理實驗，理解課程知識

高中階段的物理知識具有較高的難度，較為顯著的抽象性，學(xué)生往往難以憑借自身努力，實現(xiàn)對于課程知識的全面化把握、深入化認(rèn)識。因此，學(xué)生在物理知識的探討與學(xué)習(xí)過程之中，往往要依賴于教師的講解，在教師的幫助之下實現(xiàn)對于學(xué)科知識的全面深化理解。而高中物理教師在開展日常授課與教學(xué)活動時，就可以靈活借助物理實驗，來幫助學(xué)生實現(xiàn)對于課程知識的深度理解，通過物理實驗來簡化知識講解方式，優(yōu)化知識呈現(xiàn)形式，推進(jìn)課程教學(xué)質(zhì)量提升。例如，高中物理教師在帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)“電磁感應(yīng)與電磁波初步”這一部分課程內(nèi)容的過程中，就可以考慮到，這一部分學(xué)科知識具有相當(dāng)?shù)碾y度，學(xué)生難以僅從聽教師的語言性講解，就實現(xiàn)對于課程內(nèi)容的掌握。同時，學(xué)生更難以將“電”與“磁”這兩大物理概念建立起聯(lián)系，即便在教師的幫助之下，學(xué)生能夠把握理論知識，他們也難以實現(xiàn)對于這一部分課程知識的靈活應(yīng)用?；诖耍咧形锢斫處熅涂梢詾閷W(xué)生設(shè)計實驗教學(xué)環(huán)節(jié)，帶領(lǐng)學(xué)生以更為直觀的方式體會電與磁之間的關(guān)系，真切感受電磁感應(yīng)，從而增進(jìn)學(xué)生對于課程知識的認(rèn)識。比如，在開展實際授課與教學(xué)活動時，高中物理教師可以通過實驗教學(xué)，帶領(lǐng)學(xué)生親自觀察“磁生電”與“電生磁”這兩大經(jīng)典物理實驗，幫助學(xué)生建立起對于“電”與“磁”的綜合化認(rèn)識。在物理實驗的幫助之下，學(xué)生將能夠以更為直觀的方式，實現(xiàn)對于課程知識的全面化掌握，增進(jìn)對于課程知識的理解，從而獲得學(xué)習(xí)效率顯著提升。

3.利用信息技術(shù)教學(xué)，提高學(xué)生理解能力

利用多媒體技術(shù)輔助教學(xué)是現(xiàn)代教學(xué)的一種重要手段，對于物理實驗教學(xué)也不例外。教師可以在課堂上利用多媒體投影儀或者電子白板等技術(shù)，將實驗的過程和結(jié)果進(jìn)行展示和演示。通過圖像、動畫和視頻等形式，讓學(xué)生更加直觀地了解實驗的內(nèi)容和原理，提高學(xué)生的理解能力和學(xué)習(xí)效果[2]。以 “光的折射與反射”為例， 首先在實驗開始前，教師可以使用多媒體投影儀，向?qū)W生展示光的折射和反射的基本概念和定律，并展示一些相關(guān)的視頻或動畫，以幫助學(xué)生更好地理解這些概念和定律。在實驗過程中，教師可以使用數(shù)字顯微鏡或相機(jī)等設(shè)備，將實驗現(xiàn)場的圖像投影到大屏幕上，讓學(xué)生更加清晰地觀察實驗現(xiàn)象，并在投影屏幕上標(biāo)注和繪制實驗結(jié)果。此外，在實驗過程中，教師還可以使用多媒體軟件制作一些實驗演示和模擬程序，以幫助學(xué)生更好地理解光的折射和反射的規(guī)律。例如，可以制作一些三維模型，讓學(xué)生觀察不同角度的光線在不同介質(zhì)中的折射和反射現(xiàn)象，或者制作一些交互式模擬程序，讓學(xué)生在計算機(jī)上自行進(jìn)行實驗，并觀察實驗結(jié)果。總之，利用多媒體技術(shù)輔助教學(xué)可以使物理實驗更加生動、直觀和有趣，幫助學(xué)生更好地理解物理學(xué)中的概念和定律，并提高學(xué)生的實驗?zāi)芰蛿?shù)據(jù)處理能力。

4.創(chuàng)設(shè)問題情境，引導(dǎo)獨立實驗

要注重培養(yǎng)高中生獨立實驗?zāi)芰?，引?dǎo)其獨立完成整個實驗過程，探究物理規(guī)律等，才會有效提升其核心素養(yǎng)。要讓高中生積極進(jìn)行實驗探索，教師要注重激發(fā)其探索動力，布置實驗任務(wù)后，要引導(dǎo)高中生通過獨立自主探索的方式完成實驗操作，才能夠有效提升其實驗動力。例如，“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”這節(jié)實驗課，教師可以在為高中生準(zhǔn)備小車、砝碼等實驗器材后，立足教學(xué)目標(biāo)布置實驗任務(wù)：“猜測加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系是怎樣的？如何設(shè)計實驗驗證猜想？實驗中需要測量哪些物理量？分別有幾種測量方法？怎樣才能準(zhǔn)確地收錄數(shù)據(jù)、獲取結(jié)論？”。指導(dǎo)高中生自主閱讀、分析教材中的內(nèi)容、圖文后，經(jīng)歷設(shè)計、操作、分析及探索的全過程，最后生成實驗報告上交給教師。教師在分析高中生的實驗反饋后進(jìn)行整體剖析，展開系統(tǒng)的實驗教學(xué)。引導(dǎo)高中生對比自身的實驗過程、對實驗步驟、思路的認(rèn)知等，就會使其快速發(fā)現(xiàn)自身實驗中的不足，促使其及時調(diào)整對實驗的錯誤理解。與此同時，也會讓其靈活掌握控制變量的方法，促使其自主實驗?zāi)芰皵?shù)據(jù)分析、處理等能力明顯提高。

5.探索多樣化的實驗教學(xué)

教師在實驗教學(xué)中要關(guān)注學(xué)生自主探究能力和思考能力的發(fā)展，通過實驗教學(xué)設(shè)計提升學(xué)生參與學(xué)習(xí)的積極性，在濃厚的探究氛圍中鼓勵學(xué)生自主參與合作探究。教師在教學(xué)中要為學(xué)生提供必要的引導(dǎo)和幫助，通過觀察學(xué)生的實驗操作為學(xué)生提供必要的指導(dǎo)和幫助[3]。比如，在“牛頓第二定律”教學(xué)中，教師通過問卷調(diào)查的方式，了解學(xué)生對牛頓第二定律相關(guān)知識的理解程度，了解學(xué)生對牛頓第二定律應(yīng)用的掌握程度。在對學(xué)生的能力和基礎(chǔ)進(jìn)行分析之后，教師為學(xué)生提供充足的實驗設(shè)備，通過多樣化的教學(xué)情境設(shè)計，引導(dǎo)每一位學(xué)生積極參與小組活動，交流觀點，制定出多樣化的實驗方案，并接受教師的指導(dǎo)和評價，通過師生合作制定科學(xué)的實驗流程。在實驗結(jié)束之后，教師也要引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)知識驗證實驗設(shè)計，驗證實驗結(jié)果。通過動手實踐，學(xué)生將理論知識和實驗技能深度融合，加深了學(xué)生對牛頓第二定律的理解，提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和實驗?zāi)芰Α?/p>

6.設(shè)計分組實驗，提高學(xué)習(xí)能力

在應(yīng)試教育思想的嚴(yán)重干擾下，許多教師會一味追求學(xué)生的“書面成績”，而縮短實驗教學(xué)的時間，即使開展了力學(xué)實驗活動，也都是演示為主，學(xué)生很少有動手的機(jī)會，久而久之，學(xué)生的實驗興趣會徹底消失，容易應(yīng)付學(xué)習(xí)，甚至敷衍，同時會有不同程度的厭學(xué)情緒。為了解決這一問題，教師所做的教學(xué)設(shè)計如下：首先，需要引導(dǎo)學(xué)生們分組實驗，需要展示動畫視頻和各種圖片，讓學(xué)生對于力學(xué)實驗的操作要點、注意事項、實驗成功的關(guān)鍵有著正確的認(rèn)識。其次，需要鼓勵學(xué)生們自主設(shè)計實驗方案，小組分析：“哪些因素會影響到實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性？”“如何高效地完成力學(xué)實驗？”等問題，從而專注于力學(xué)實驗，以分組合作的學(xué)習(xí)方式，無形中脫離教師引導(dǎo)。最后，需要評價每名學(xué)生在分組實驗活動中的具體表現(xiàn)，需要進(jìn)行總結(jié)性評價，指出學(xué)生的優(yōu)缺點，放大學(xué)生的閃光點，使他們的實驗探究有著更多的收獲，且綜合性的學(xué)習(xí)能力更上一層樓。

7.引入生活素材

在新課改的背景下倡導(dǎo)學(xué)生是教學(xué)活動中的主體，因此，這就需要我們在開展物理實驗教學(xué)的時候引導(dǎo)學(xué)生自主操作，并幫助學(xué)生尋找思路，在學(xué)生遇到問題的時候能夠自主思考與探究。為了能夠達(dá)到這樣的教學(xué)效果，那我們一線從教者就必須要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教育觀念，幫助學(xué)生由以往的被動學(xué)習(xí)模式轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)，并為學(xué)生提供研究實驗方案的機(jī)會，在關(guān)注學(xué)生對課堂所學(xué)知識掌握的基礎(chǔ)上加強培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新意識。眾所周知，興趣是學(xué)生學(xué)習(xí)的先驅(qū)動力，物理這門課程具有較強的抽象性和復(fù)雜性，學(xué)生長期處于這種氛圍一旦遇到難以解決的問題，很容易失去學(xué)習(xí)的積極性和興趣。為了能夠彌補這一教學(xué)缺陷，教師在進(jìn)行物理教學(xué)的時候不妨將實驗與學(xué)生所熟知的生活元素有機(jī)融合到一起，以此拉近學(xué)生與課堂所學(xué)知識的距離，降低學(xué)生的理解難度，從而使學(xué)生能夠在生活情境中更好地學(xué)習(xí)物理知識。比如，在教學(xué)“自由落體運動”這節(jié)內(nèi)容的時候，教師可以在課堂詢問學(xué)生如果一個人在搖蘋果樹的時候，當(dāng)一個蘋果和一片樹葉在相同高度同時落下的時候，那哪個會先落地，為什么？那在下雨的時候，雨滴在高空落下的時候為什么不會傷到人？通過學(xué)生所熟知的生活問題引起學(xué)生注意力，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，然后教師再組織學(xué)生展開真空條件下的自由落體運動試驗，或者是采用紙片以及紙團(tuán)和皮球等進(jìn)行對比實驗，以此促進(jìn)物理課堂質(zhì)量與效率的提升。

結(jié)束語

綜上所述，實驗教學(xué)是當(dāng)前高中物理學(xué)習(xí)的重要方式，教師必須要對此重視起來，在進(jìn)行實驗教學(xué)的過程中，始終堅持以學(xué)生為主體，充分發(fā)揮學(xué)生們在物理學(xué)中的主觀能動性，鍛煉學(xué)生們的實驗?zāi)芰Γ谶M(jìn)行教學(xué)內(nèi)容設(shè)計時，教師要站在宏觀的角度，立足于教材知識進(jìn)行教學(xué)，并對教材內(nèi)容進(jìn)行一定的延伸，另外，要對教學(xué)方式進(jìn)行優(yōu)化創(chuàng)新，激發(fā)學(xué)生們的物理學(xué)習(xí)興趣，為學(xué)生們物理學(xué)科素養(yǎng)的提升奠定基礎(chǔ)。