高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效開(kāi)展策略探究

[摘 要] 物理實(shí)驗(yàn)是高中物理學(xué)習(xí)的基石，它為學(xué)生打開(kāi)了探索科學(xué)世界的大門，同時(shí)它也是連接理論與實(shí)踐的橋梁。在物理教學(xué)中，教師需要高度重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，以新課程理念為指導(dǎo)，不斷創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容、方法和手段，從多方面提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和物理素養(yǎng)，從而轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)以講帶做、死記硬背的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性。

[關(guān)鍵詞] 高中物理；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；開(kāi)展策略；科學(xué)探究

物理實(shí)驗(yàn)是高中物理教學(xué)的重要組成部分，它不僅能夠幫助學(xué)生理解和掌握物理知識(shí)，還能培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和實(shí)踐能力。然而，在實(shí)際教學(xué)中，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在著一些問(wèn)題，如實(shí)驗(yàn)設(shè)備不足、學(xué)生參與度不高、缺乏創(chuàng)新性等，一定程度上制約了學(xué)生物理核心素養(yǎng)的發(fā)展。為此，需要探索一些有效的實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略，通過(guò)設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)、結(jié)合實(shí)際生活、運(yùn)用信息技術(shù)等方法與手段，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的趣味性，激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣。同時(shí)，教師也要認(rèn)清自身角色，充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用，為學(xué)生提供更多的動(dòng)手操作機(jī)會(huì)，讓學(xué)生親身體驗(yàn)物理知識(shí)的形成過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和科學(xué)素養(yǎng)。

一、創(chuàng)設(shè)適宜情境，調(diào)動(dòng)學(xué)生探究興趣

（一）結(jié)合學(xué)生生活創(chuàng)設(shè)情境

在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，結(jié)合日常生活創(chuàng)設(shè)情境是教師經(jīng)常采用的一種教學(xué)方法。當(dāng)熟悉的、感興趣的生活場(chǎng)景呈現(xiàn)在眼前時(shí)，不僅會(huì)喚起學(xué)生曾經(jīng)的生活經(jīng)歷和已有的生活經(jīng)驗(yàn)，還會(huì)使學(xué)生產(chǎn)生主動(dòng)嘗試和探索的欲望。所以，教師要立足于學(xué)生生活，將一些蘊(yùn)含物理知識(shí)的生活事例應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)教學(xué)導(dǎo)入中，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)探究的意識(shí)，使物理實(shí)驗(yàn)充滿知識(shí)性。比如，在“平拋運(yùn)動(dòng)”教學(xué)中，可以以學(xué)生熱愛(ài)的籃球、排球、鉛球等體育運(yùn)動(dòng)為示例，創(chuàng)設(shè)生活情境，引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系自己的運(yùn)動(dòng)感受，總結(jié)平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，并鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證自己的結(jié)論，發(fā)現(xiàn)更多的物理奧秘，使學(xué)生不再是被動(dòng)地接受知識(shí)。

還可以將一些有趣的生活現(xiàn)象引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，調(diào)動(dòng)學(xué)生的探究欲望。比如，在教學(xué)“光的折射”時(shí)，首先利用多媒體展示美麗的彩虹圖片，讓學(xué)生進(jìn)行觀看和欣賞，并且提出問(wèn)題，讓學(xué)生思考“彩虹是怎樣形成的”。然后組織學(xué)生進(jìn)行課堂討論，各抒己見(jiàn)。教師以此為突破口，切入實(shí)驗(yàn)教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)光的折射進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。

通過(guò)這樣的情境設(shè)計(jì)，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)更接地氣，學(xué)生認(rèn)識(shí)到物理知識(shí)不僅是書(shū)上的理論，還是解決生活問(wèn)題的工具，從而深入理解物理概念，提高解決問(wèn)題的能力和科學(xué)素養(yǎng)。

（二）利用社會(huì)熱點(diǎn)創(chuàng)設(shè)情境

社會(huì)熱點(diǎn)是高中物理教學(xué)的重要資源。由于社會(huì)熱點(diǎn)往往具有較強(qiáng)的吸引力，將其引入物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的參與度。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，可以利用社會(huì)熱點(diǎn)創(chuàng)設(shè)貼近時(shí)代、貼近社會(huì)的情境，使物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)變得更加豐富多彩、富有成效，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。

比如，可以結(jié)合環(huán)保熱點(diǎn)，進(jìn)行“能量轉(zhuǎn)換與守恒”實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生了解新能源的開(kāi)發(fā)和利用，深入探究社會(huì)熱點(diǎn)中的物理問(wèn)題。還可以結(jié)合磁懸浮列車設(shè)計(jì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)，吸引學(xué)生的注意力，開(kāi)闊學(xué)生的物理視野，使他們了解物理學(xué)科前沿應(yīng)用領(lǐng)域。通過(guò)這樣的情境創(chuàng)設(shè)，將物理實(shí)驗(yàn)與社會(huì)發(fā)展緊密連接起來(lái)，讓學(xué)生感受物理知識(shí)的價(jià)值和實(shí)用性，從而增強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的動(dòng)力，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中變得更加積極、主動(dòng)和投入。

二、運(yùn)用信息技術(shù)，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果

（一）信息技術(shù)演示實(shí)驗(yàn)

在信息化的時(shí)代背景下，信息技術(shù)為高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供了多種可能。在教學(xué)中可以合理地利用信息技術(shù)來(lái)演示實(shí)驗(yàn)，既增添樂(lè)趣，又強(qiáng)化記憶，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

教師可以制作精美的多媒體課件，將實(shí)驗(yàn)過(guò)程以圖片、動(dòng)畫(huà)、視頻等形式展示給學(xué)生，用詳細(xì)的文字說(shuō)明、生動(dòng)的演示配上課堂知識(shí)講解，幫助學(xué)生更好地理解實(shí)驗(yàn)原理和步驟，讓學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)器材的使用方法和技巧。

對(duì)于實(shí)驗(yàn)中的重點(diǎn)知識(shí)，還可以借助多媒體的慢放、放大、重復(fù)播放等功能，進(jìn)行突出顯示或反復(fù)講解，必要時(shí)還可以利用信息技術(shù)分解操作步驟，讓學(xué)生更為直觀地把握實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)和實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。這樣既能為學(xué)生自主操作清除障礙，提高實(shí)驗(yàn)的成功率，也能深化學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理和物理知識(shí)的理解。

教師還可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示，并利用視頻直播技術(shù)，組織學(xué)生在線實(shí)時(shí)觀看視頻，同時(shí)允許學(xué)生利用連麥、視頻、評(píng)論等功能與教師實(shí)時(shí)互動(dòng)，及時(shí)解答學(xué)生的困惑，改善學(xué)習(xí)效果。

（二）虛擬仿真實(shí)驗(yàn)

在高中物理教學(xué)中，經(jīng)常會(huì)有一些難以實(shí)現(xiàn)或存在一定危險(xiǎn)的實(shí)驗(yàn)，如天體運(yùn)動(dòng)、聚變、裂變等。按照傳統(tǒng)的教學(xué)方法，教師會(huì)口頭為學(xué)生講述這些物理知識(shí)，但由于缺乏親身體驗(yàn)，學(xué)生很難理解其中的物理原理，學(xué)習(xí)質(zhì)量不高。而虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的出現(xiàn)，將不可能變?yōu)榱丝赡堋?/p>

教師可以利用虛擬仿真軟件模擬真實(shí)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，一方面將其作為演示工具為學(xué)生直觀展示復(fù)雜的物理現(xiàn)象或?yàn)閷W(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示，另一方面讓學(xué)生在安全的環(huán)境中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，深入探究物理規(guī)律，培養(yǎng)實(shí)踐能力和科學(xué)精神。

比如，“閉合電路的歐姆定律”是高中物理中的一個(gè)重要知識(shí)點(diǎn)，它是電路中較為重要的內(nèi)容，并且有著廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景。這節(jié)課的容量較大，對(duì)課堂教學(xué)效率有一定的要求，需要較多動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的時(shí)間，而且對(duì)實(shí)驗(yàn)的誤差要求也比較高，并且電源電壓需要恒定，內(nèi)阻盡量小。綜合考慮這些因素，我選擇了用虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)來(lái)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)操，讓學(xué)生利用平板電腦來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，既節(jié)約了時(shí)間，又激發(fā)了學(xué)生的興趣與積極性。

三、注重過(guò)程指導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)探究

（一）加強(qiáng)巡視，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題

學(xué)生是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主體，在學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，教師也不能只做旁觀者，而要加強(qiáng)課堂巡視與指導(dǎo)，成為學(xué)生的學(xué)習(xí)伙伴，促進(jìn)教與學(xué)的發(fā)展。因?yàn)閷W(xué)生在實(shí)驗(yàn)中可能會(huì)遇到各種問(wèn)題，也可能會(huì)遇到一些風(fēng)險(xiǎn)，所以教師的巡視與指導(dǎo)是必不可少的。

教師要漫步于實(shí)驗(yàn)室，走進(jìn)學(xué)生群體中，留心觀察每一個(gè)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作，留意他們的每一個(gè)動(dòng)作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)可能存在的問(wèn)題，并給予有針對(duì)性的指導(dǎo)。針對(duì)個(gè)別學(xué)生的困難，教師要走到他們身邊，耐心為其解答疑惑，手把手地糾正錯(cuò)誤，讓他們?cè)趯?shí)踐中不斷進(jìn)步，養(yǎng)成良好的物理學(xué)習(xí)習(xí)慣。

對(duì)于實(shí)驗(yàn)中的關(guān)鍵步驟，教師還可以親自為學(xué)生示范，讓學(xué)生近距離清晰地看到正確的操作方法，使他們更快地掌握操作技巧，提高實(shí)驗(yàn)效率。

教師還要給予學(xué)生準(zhǔn)確的反饋，肯定學(xué)生的努力，指出其需要改進(jìn)的地方。通過(guò)實(shí)驗(yàn)中的師生互動(dòng)，學(xué)生感受到教師的關(guān)注與支持，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中更加用心、更加投入，實(shí)驗(yàn)課堂更加精彩。

（二）設(shè)置問(wèn)題，啟發(fā)思考

在學(xué)生實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，巧妙的提問(wèn)可以激發(fā)學(xué)生的思維活力，發(fā)揮問(wèn)題的指引作用。在巡視的同時(shí)，教師可以基于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象提問(wèn)，如讓學(xué)生說(shuō)一說(shuō)自己觀察到了何種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并讓學(xué)生運(yùn)用物理知識(shí)進(jìn)行解釋，引導(dǎo)學(xué)生將理論與實(shí)踐有機(jī)結(jié)合起來(lái)，提高學(xué)習(xí)層次。也可以針對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行提問(wèn)，如讓學(xué)生思考這樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的目的是什么、實(shí)驗(yàn)是否還有改進(jìn)的空間等，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。也可以對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行提問(wèn)，讓學(xué)生思考實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)反映的物理規(guī)律，并引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做進(jìn)一步的分析，提升思維能力。還可以結(jié)合實(shí)際應(yīng)用提問(wèn)，拓展學(xué)生思維，讓學(xué)生想一想該實(shí)驗(yàn)在現(xiàn)實(shí)生活中有何意義，增強(qiáng)其學(xué)以致用的意識(shí)。

除了教師問(wèn)學(xué)生外，還要鼓勵(lì)學(xué)生自我提問(wèn)與討論，如實(shí)驗(yàn)過(guò)程中有何疑惑、如何解惑等，促進(jìn)學(xué)生間的思維碰撞與合作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)思考、勇于提問(wèn)的學(xué)習(xí)習(xí)慣，激活實(shí)驗(yàn)課堂氛圍，使實(shí)驗(yàn)過(guò)程變得更加充實(shí)。

四、發(fā)揮合作功效，促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)參與

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，小組合作是提升教學(xué)有效性的重要方式。通過(guò)小組合作，學(xué)生可以相互交流協(xié)作，共同完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)，構(gòu)建物理高效課堂。

首先，教師可以根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況，按照能力、性格、性別等將學(xué)生劃分若干小組，使每個(gè)小組都有不同層次的學(xué)生，最大限度地發(fā)揮每個(gè)學(xué)生的優(yōu)勢(shì)，依靠小組成員的相互配合完成實(shí)驗(yàn)。

其次，教師要根據(jù)教學(xué)需要和學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，設(shè)計(jì)具有探究?jī)r(jià)值的學(xué)習(xí)任務(wù)，為學(xué)生提供自主探究的空間，鼓勵(lì)小組成員之間相互討論、交流，分享思路，共同制訂實(shí)驗(yàn)方案，共同解決實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題，從而提高實(shí)驗(yàn)效率，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神。

最后，教師要在課堂中設(shè)置成果展示環(huán)節(jié)，留出足夠的時(shí)間，讓每個(gè)小組展示他們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和心得，分享實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)，促進(jìn)小組之間的學(xué)習(xí)與交流。教師也要對(duì)小組合作學(xué)習(xí)進(jìn)行評(píng)價(jià)，給予學(xué)生反饋和鼓勵(lì)，要讓學(xué)生感受到自己的努力得到了認(rèn)可，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望。

此外，教師還可以引入競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，讓小組之間進(jìn)行競(jìng)賽，比一比誰(shuí)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)最準(zhǔn)確、誰(shuí)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)最新穎，以賽促學(xué)，激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的求勝欲。

五、開(kāi)展課外實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)化學(xué)生實(shí)踐能力

（一）組建實(shí)驗(yàn)社團(tuán)，豐富實(shí)驗(yàn)活動(dòng)

組建實(shí)驗(yàn)社團(tuán)是高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一種大膽嘗試，它使物理探究不再局限于課堂上的有限時(shí)間，讓學(xué)生有了更多親自動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)，不僅豐富了實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，更提高了學(xué)生的實(shí)踐能力。

教師可以定期舉辦形式多樣的實(shí)驗(yàn)社團(tuán)活動(dòng)，如有趣的實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽、展示活動(dòng)、校外實(shí)踐等，為學(xué)生展示物理實(shí)驗(yàn)的趣味和魅力，吸引更多學(xué)生的關(guān)注，激發(fā)學(xué)生的參與熱情。

教師還要從學(xué)生的興趣和生活出發(fā)，為學(xué)生精心設(shè)計(jì)豐富多彩的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，如增設(shè)與生活緊密相關(guān)的實(shí)驗(yàn)、引入前沿科技領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)或者與教材有關(guān)的拓展實(shí)驗(yàn)等，滿足學(xué)生的多元興趣和需求，開(kāi)啟一扇扇通往知識(shí)寶庫(kù)的大門。

如果條件允許，教師還要促成物理實(shí)驗(yàn)社團(tuán)與其他學(xué)科社團(tuán)的合作，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的交叉與融合，為學(xué)生帶來(lái)全新的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，最大限度地發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的效能。

此外，教師還要在社團(tuán)中定期開(kāi)展交流活動(dòng)，組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)心得分享、小組討論，讓思想的火花在交流中迸發(fā)，讓學(xué)生在物理實(shí)驗(yàn)的道路上攜手前行，共同進(jìn)步。

（二）鼓勵(lì)家庭實(shí)驗(yàn)，拓展實(shí)驗(yàn)空間

家庭實(shí)驗(yàn)是高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效補(bǔ)充，能夠?yàn)閷W(xué)生的物理學(xué)習(xí)帶來(lái)更多的樂(lè)趣與收獲，增進(jìn)學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的理解和運(yùn)用，促進(jìn)其科學(xué)探究精神的發(fā)展。

所以，在教學(xué)中，教師可以結(jié)合課堂知識(shí)或?qū)嶒?yàn)探究?jī)?nèi)容，提出一些拓展性的問(wèn)題，讓學(xué)生將物理實(shí)驗(yàn)帶回家，利用家中的日常生活用品自制實(shí)驗(yàn)設(shè)備，親自動(dòng)手探索、驗(yàn)證；或利用家中物品對(duì)教材中的傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)與創(chuàng)新，通過(guò)替代材料、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置等，探索新的實(shí)驗(yàn)方法，以獲得更好的實(shí)驗(yàn)效果，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。

另外，教師還要鼓勵(lì)學(xué)生從自己的興趣出發(fā)，利用已學(xué)物理知識(shí)自主設(shè)計(jì)一些實(shí)驗(yàn)，自由地施展才華，使物理實(shí)驗(yàn)不再是枯燥的課程任務(wù)，而是學(xué)生自主探索的樂(lè)趣所在。

總之，“教無(wú)定法”，提升高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性是一個(gè)長(zhǎng)期且持續(xù)的過(guò)程，教師應(yīng)關(guān)注學(xué)生的需求和教學(xué)形勢(shì)，不斷探索新的教學(xué)方法，從多角度激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)熱情和主動(dòng)性。同時(shí)，還要積極營(yíng)造良好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境，注重現(xiàn)代信息技術(shù)的融合與應(yīng)用，以提高學(xué)生的物理核心素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。相信通過(guò)我們的共同努力，高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)必將迎來(lái)更加美好的明天。

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