高中物理創(chuàng)新實驗教學策略探究

李鐘琦

【摘要】實驗在物理教學中占有較大篇幅，如何更好地激發(fā)學生的探究興趣、培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實踐能力是當前物理教師需要思考的主要問題.伴隨新課標的推進，教師有必要創(chuàng)新教學策略，結合物理課標具體內(nèi)容及高中學生實際發(fā)展需求進行教學設計，對高中物理實驗教學進行進一步調(diào)整，從根本上調(diào)動高中學生學習和探究的熱情，有效落實核心素養(yǎng)目標，提高物理實驗教學的有效性.

【關鍵詞】高中物理；創(chuàng)新實驗；教學策略

物理是以實驗為基礎的一門課程，尤其是高中階段，更是具有抽象性、復雜性、理論性等特征，再加上知識內(nèi)容之間結構性加強，因此給學生的學習帶來了一定的難度.傳統(tǒng)教學模式下，實驗教學并未受到應有的重視，一方面，受到現(xiàn)實因素的影響，大量物理實驗并不能夠順利展開；另一方面，方法和手段過于單一，傳統(tǒng)物理實驗教學模式無法滿足學生發(fā)展的訴求.因而在開展物理教學工作的時候，應從教材本身出發(fā)，不斷探索科學有效的教學策略，引領全新的教學模式的變革.

1 創(chuàng)新高中物理實驗教學的現(xiàn)實意義

1.1 調(diào)動學生學習的積極性

學生學習興趣不足是阻礙高中物理實驗教學的原因之一.物理本身存在大量抽象的概念，很多知識內(nèi)容晦澀難懂，理解起來十分困難，給學生帶來大量負擔.創(chuàng)新高中物理實驗教學，通過增設趣味性導入、精心布置實驗環(huán)節(jié)可以吸引學生的注意力，提高學生在物理課上的專注度，有效引起學生強烈的好奇心和求知欲，進而激發(fā)學生的學習興趣.

1.2 培養(yǎng)實踐探究能力

物理實驗教學不能依靠簡單的口授來完成，而是要多給學生體驗的機會，創(chuàng)造自我展示和表現(xiàn)的平臺，一方面使學生全身心投入其中，積極主動地進行交流和互動，另一方面促使學生親身經(jīng)歷多樣化的思維活動，于實驗的過程中發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題和解決問題.這樣一來，學生的課堂主體地位就會愈發(fā)明顯，學習效果自然也會更好一些.

1.3 提升學生思維品質

認知局限是思維的囚籠，拓展思維邊界才能獲得真正的自由.高中物理教學中應注重學生思維能力的培養(yǎng)，喚醒學生的主體意識，解放他們的雙手和大腦，引導學生自主學習、合作交流，在獲取物理知識和學習經(jīng)驗的基礎之上，學會活學活用，有效解決各種各樣的現(xiàn)實問題.21世紀屬于創(chuàng)新型人才，只有敢于創(chuàng)新才能真正攀上高峰，而創(chuàng)新能力的形成需要建立在創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)之上，想要進一步發(fā)展學生的思維和認知，就必須對傳統(tǒng)教學方法進行改進和創(chuàng)新，深入了解當前高中物理教學存在的問題，采取有效策略對癥下藥.

2 高中物理創(chuàng)新實驗教學策略研究

2.1 靈活運用現(xiàn)代媒體，提高實驗教學效果

信息技術領域的迅猛發(fā)展給各行各業(yè)帶來了極大的便利，現(xiàn)代化背景下，教育教學體系有待進一步完善，教學工作的開展需要參考先進的教育理論知識，以優(yōu)秀的、前沿的教育理念為支撐，以此提高高中物理教學的價值.在對人教版高中物理教材進行全方位梳理之后，發(fā)現(xiàn)物理實驗無處不在，不同章節(jié)、課時內(nèi)容都與物理實驗都有著很深的關聯(lián)性，而有些實驗難以直接在課堂上進行演示.為此，教師不妨利用多媒體教學的優(yōu)勢，借助視頻、影像加以演示，帶領學生一起觀看視頻，在豐富視覺感官的基礎上有效激發(fā)學生學習物理的興趣，并使物理知識以直觀的形象呈現(xiàn)，便于學生從中抽象出難以用語言表達的物理概念，促使學生更好地理解知識，加深對所學內(nèi)容的印象.

例如 以人教版必修一教材第一章第三節(jié)“位置變化快慢的描述——速度”為例.物理學中的平均速度、位移、時間等概念在本節(jié)課有所涉及，為使學生理解平均速度定義式的v=Δs÷Δt的基本含義，不妨播放用電磁打點計時器測量紙帶平均速度和瞬時速度的實驗，引導學生讀出紙帶上點跡的間隔，往后數(shù)n個點，n個點之間的間隔數(shù)為n－1，紙帶從打第一個點到打第n個點的運動實時間為t=0.02（n－1）s，再用直尺測出位移x.將測量數(shù)據(jù)填入表格，如表1.

通過觀看視頻，學生基本會對該實驗的設計和實施過程有大致的認識和了解，教師可以將其作為課前導入環(huán)節(jié)，使學生帶著輕松、愉悅的情緒進行學習，逐漸沉浸在良好的氛圍當中.教師在演示物理實驗時，盡可能地展示物理實驗需要用到的實驗儀器等，教學生認識基本的常識，包括儀器的名稱是什么、如何正確使用等.還可以帶領學生一起參觀物理實驗室，學習環(huán)境對人的影響是潛移默化的，因此學校應當加大硬件設施的投入力度，為學生提供專業(yè)的物理實驗場所作為探究基地，在濃厚的科研氛圍中，學生會慢慢地產(chǎn)生一定的學習興趣，進而親自體驗實驗過程，獲得滿意的參與感.

2.2 聯(lián)系生活實際，激活實驗動機

學習動機是內(nèi)在驅動力的重要來源，是推動與維持學生學習的心理動因，學習動機對于學生而言十分重要，在教學實踐中，教師往往忽略學生動機的培育，導致課堂學習效率的降低，物理實驗需要學生用手去做、用眼睛去觀察、用大腦去思考.在高中物理實驗課上除了應充分尊重和重視學生的主體性，給予他們更多的話語權，還要抓住學生的內(nèi)在學習動機，將其引領到自主、合作、探究的學習活動之中，親自體驗知識的形成.青少年好奇心比較旺盛，教師可以利用這一特征，每次學生實際操作之前，都可以先借助趣味性物理實驗進行演示，或是引入生動有趣的生活話題，將物理與實際生活緊密聯(lián)系在一起，在生活化主題背景下順利展開實驗教學.

例如 以人教版必修三教材為例，在“電源和電流”這節(jié)課上，聯(lián)系生活實際，先簡單介紹電動汽車的發(fā)展前景，借助現(xiàn)實案例使學生明白電動汽車已經(jīng)成為未來行業(yè)的發(fā)展趨勢.圍繞著“如何給電動汽車發(fā)電”這一問題巧妙引出電流的概念，使學生明確本節(jié)課的主題，帶著清晰的思路進行學習.緊接著，利用事先準備的電源、燈泡、開關和一些導線，為學生展示獲得恒定電流的方式.通過之前的學習，學生初步認識了電容器這個裝置，教師可以將充好電的電容器接入電路之中，閉合開關，讓學生觀察實驗現(xiàn)象.學生發(fā)現(xiàn)，電路中的小燈泡先亮了一下，過了幾秒后很快又熄滅了，不由地對此現(xiàn)象產(chǎn)生疑問.這時，教師再將電容器換成干電池接入電路，閉合開關，學生立刻發(fā)現(xiàn)小燈泡開始持續(xù)發(fā)亮，這更加激發(fā)了學生的探究興趣.教師可以在保障安全的基礎上讓學生帶著問題親自試驗，更加積極地深入探究，從實驗中不斷深入探索自然現(xiàn)象的內(nèi)在規(guī)律.

總之，好奇心是驅動學生自主學習的前提基礎，而日常生活中的現(xiàn)象、自然規(guī)律是被學生熟知的，教師必須珍視學生的好奇心，使物理實驗教學貼近現(xiàn)實生活，將生活作為引起學生實踐興趣的切入點，找到學生想要學習和探究的心理動因，滿足學生的實際需求，獲取更為顯著的教學效果.

2.3 創(chuàng)設生動情境，豐富教學手段

傳統(tǒng)教學模式下，實驗教學的手段比較單一，而高中物理實驗實施的需求較大，有必要探索多元化的教學手段.物理本身是研究物質運動最一般規(guī)律及物質基本結構的學科，高中物理教學要以培養(yǎng)學生的探究能力和科學精神為核心，因此教師需要引導學生進行有深度的思考，開展一系列內(nèi)容豐富、形式多樣的探究性活動，關注學生在認知、分析、推理和解決問題等方面所表現(xiàn)出來的能力和發(fā)展情況，強化思維訓練，從根本上提升學生的思維品質.

想要改進實驗教學，就必須深入了解當前教學的困境，具體情形具體分析，采取相應的應對措施.以往的高中物理實驗教學，多是按部就班地講述教材內(nèi)容，在指導學生開展實驗探究活動時也多以教材為依據(jù)，所有的環(huán)節(jié)和步驟都存在較大的限制，這種方式顯然不利于學生發(fā)揮主體優(yōu)勢.情境教學法現(xiàn)已在課堂中得到了廣泛應用，教師可以從生活的角度出發(fā)，結合教材知識內(nèi)容創(chuàng)設相應的教學情境，引起學生強烈的實踐興趣，進而全面提升主體參與性.

例如 以人教版必修二教材為例，在“實驗：探究平拋運動的特點”活動上，使用帶有斜槽軌道的木板、圖釘安裝實驗裝置，在讓小球沿著同一位置自由滾下之后，用鉛筆在確定的位置附近準確描出小球落下的位置，記錄該點，之后使用不同重量的小球繼續(xù)拋出，重復幾次，讓學生猜想“不同小球運動的軌跡有什么樣的特點及共性？”以此引起學生的強烈好奇，試著想象小球運動的基本路線.通過這種方式，可以有效借助問題情境引發(fā)學生深度思考，主動探究平拋運動的軌跡究竟如何，更好地消化物理知識.

2.4 小組合作實驗，深挖創(chuàng)造潛能

高中物理教學應注重學生思維的發(fā)展，高中學生正處于思維發(fā)展的關鍵時期，教師除了關注學生知識、技能等的發(fā)展情況，還應當采取有效措施培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維.每次指導學生進行實驗探究之前，不妨結合學生的學情特點進行分組.每個學生的物理基礎、學習能力、智力發(fā)育以及性格喜好都是不同的，教師應客觀看待這種個體差異性，并且將學生按照學情分在不同的小組之中，確保每個小組的學生都能夠在明確的目標指引下，通過合作完成探究任務.

例如 以人教版必修二教材為例，在“重力勢能”一課上，以“探究重力勢能的大小與哪些因素有關”為主題開展實驗教學活動.實驗開始之前，關注學生的個人能力、實際學習特點，劃分實驗小組；提供明確的實驗設計方向，降低實驗難度；提供小組討論空間，鼓勵學生盡情表達自己的想法和見解，在有明確理論依據(jù)支撐的情況下提出實驗猜想；明確實驗分工.在設計好實驗方案之后，分別讓100g、50g、20g的物體落在沙子中的小桌上，學生做好記錄，包括每次實驗物體向下掉落陷入的深度、小桌在沙子上的高度等.學生結合實驗數(shù)據(jù)進行歸納、總結，得出實驗結論，將實驗過程進行整理.在這個過程中，每個學生都扮演著獨一無二的角色，真正地參與其中，也都能在老師和同學的協(xié)助下不斷發(fā)現(xiàn)問題，提出問題，并能夠根據(jù)實驗現(xiàn)象進行反思，如“重力勢能之所以與物體重量有關，是因為實驗中物體重量越大，小桌向下陷入的深度越深”，而通過匯報實驗結果也使得學生邏輯思維能力得到進一步提升.

教學評價是教育教學體系中的重要組成部分，在物理實驗教學中也扮演著極為重要的角色，以小組合作形式為主的實驗探究活動解除了以往學生之間存在的界限，給學生提供了更多交流互動的機會，教師可以充分利用這一特點實現(xiàn)生生互評，例如在每個小組成員匯報完實驗結果之后，其他成員提出自己的意見，說出自己的想法，及時地進行補充.這樣一來，學生便可以形成雙向的有效溝通，發(fā)現(xiàn)并解決問題，進一步發(fā)展自我認知.

3 結語

綜上所述，物理實驗在高中物理教學中至關重要，同時也是發(fā)展核心素養(yǎng)的有效途徑.當前高中物理實驗教學仍然存在一些問題，課堂教學效果不盡如人意.這種情況下，廣大教師必須把握物理實驗的本質，貫徹以學生全面發(fā)展為核心的教育理念，在此基礎上不斷對物理實驗教學的策略進行創(chuàng)新，有效激發(fā)學生的實踐探究興趣，培養(yǎng)學生的應用能力和創(chuàng)新能力，確保高中物理實驗教學整體質量的提升.

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