高中物理課程與科技教育有效融合的實踐

諸葛錦兵

摘 要： 實驗在物理教學中十分重要，物理教學以自然研究為基礎，對學生物理各方面的能力進行培養，包括實踐能力、觀察能力、合作能力等，進而開闊學生視野，使學生的素質水平得到提高，其與科技教育具有相同的性質。實驗在物理教學中扮演著重要角色，其有效實現了物理課程和科技教育的結合。

關鍵詞： 物理教學 物理實驗 科技教育 實踐能力

在物理這門學科里，實驗事實是最根本的因素。而物理實驗則是對學生各方面能力進行培養，類似于科技教育。在物理教學過程中，如何將物理教學與科技教育有效結合，本文認為開展實驗活動是切實可行的方法。物理實驗教學對學生能力與素質的培養具有重要意義，并且可以有效推動社會的進步與發展。因此，對物理實驗教學的方法進行研究，對科技教育的開展具有重要影響。

一、改變物理課程中實驗教學的意識

教學在傳統意義上屬于應試教學，教師教學的效果及學生學習的成績均以考試分數體現。教師的教學僅僅是為了應付考試，如此一來，教師只注重學生理論知識的學習，卻忽略了實踐操作能力的培養。于是，物理在學生的眼中就成了較復雜的科目，更無法明確物理實驗目的。

物理實驗在以往分為兩種：其一是教師進行試驗，學生在旁觀看；其二是以學生為主體，以小組為單位，由學生自己按照操作規范進行實驗。二者存在一定的缺陷，無法有效實現實驗探究的目標，沒有明確實驗探究的真正內涵。

二、改善物理課程中實驗教學的方法

（一）廣泛開展實驗，提升實驗趣味性。

物理學科強調以實驗為主，教師應使學生明確實驗的重要性，并使學生明白實驗是得出結論的重要途徑。所以，教師的教學不應只局限于教材，而應開發思維，進行相應實驗，使學生對課本上的知識定理更信服。然后，教師要鼓勵學生進行物理實驗的參與，其要求教師在進行實驗設計時，以科學為基礎，提高實驗趣味性，從而引發學生興趣，使學生學習的積極性與主動性得到充分調動。

例如，在進行物理反射的講解時，教師的講解一般會涉及彩虹等例子，以往教師會采用圖片、視頻的形式予以表現。教師采用幾何光路分析的方法，對這些自然景觀形成的原因進行分析時，將會給學生造成巨大困惑。因此，教師應鼓勵學生進行彩虹制作的實驗，在實驗過程中始終明確實驗原理，這樣一來，可以有效加深學生印象，并提高其實踐動手能力。

（二）進行探究性實驗，提高教學的探究性。

學生只有積極參與探究性實驗，才能實現自我探究能力的提高。教師可以充分開發探究性實驗，注重學生從問題的發現、研究到解決過程中的能力培養。實驗的設計靈感可以來源于生活，這樣設計的實驗更能激發學生興趣，并且能使學生明確實驗在生活中的實用性。

例如，高中電磁感應的教學，其中涉及搖繩發電的話題，如圖1所示，但是，教師對于這個小實驗往往是一帶而過，并沒有進行實際操作。下面就這個話題進行探討，將其分為三個部分。

第一，驗證搖繩能否發電。該部分的內容是教師要求學生進行實驗，對搖繩發電的可行性進行驗證，并且證明產生的電流為交流電。

第二，利用搖繩發電實驗測量學校地磁感應的強度。這部分內容是教師要求學生通過分組，然后小組間進行分工與合作，選取材料，用傳感器感應的方法獲得相應數據，之后對得到的數據進行分析，得出相應結論，分別是搖繩發電具有一定的可行性，但不能進行大規模發電；根據實驗進行學校的磁場強度的測量，測出強度為10-5T。這項活動可以使學生對電磁感應的理解更深刻，并且學生可以從中明白知識與實踐之間相互的過程。

第三，進行假設和聯想。在以上實驗的基礎上，學生對地磁場的概念有了更多體會，教師可以進一步擴寬研究的范圍，使學生的想象力及探索能力有發揮的空間，要求學生用一些物體表現出磁場的形象，如下：1.利用小磁針進行地磁形象的展示，方法是按照一定的間隔將小磁針擺放在桌面上，等其處于靜止狀態時N極的指向相同。2.學生制作地磁場體驗機，如圖2所示。其工作原理為人們蹬自行車時，發電裝置開始運行，地磁發電的情況可以直接由電表展示，通過對照地磁發電及傳統發電裝置，證明地磁不能用于大規模發電。

3.教師設計制作一個地磁場洛倫茲力演示的裝置。在以往教學中，該裝置只是采用簡單的圖像形式進行展示，現教師可以設法完成該項裝置的制作，讓學生對裝置有更直觀的了解，如圖3、圖4所示。

上述幾項實驗，雖然都有失敗的可能，但是其開展過程中具有特別的意義，只要經歷了這個過程，學生對于知識的理解才會進一步加深，從而實現物理教學實效性的提高。

（三）創建開放性實驗，提高實驗的實用性。

探究意識在探究能力培養中十分關鍵，是推動學生進行探究的動力。因此，教師應結合學生現有的基礎，設計多種方案的實驗讓學生研究。例如，教師可以開展一個與長度測量有關的實踐競賽，主要內容如下：

以任何可以進行測量的工具為材料，要求學生利用所學知識進行特定物體長度及面積等相關測量，主要包括長度測量、面積測量及體積測量等內容，比如測量學校圖書館的面積及周長等。以精確度、科學性為評判標準，提出四項解決方案，包括：徒步測量、用已知物體丈量、根據衛星圖片進行測量及利用光的發射原理進行測量。

在上述方案中，徒步測量較簡單，但是精確度不夠理想。用已知物體測量比徒步測量更精確，但精確度有限，不適用于大距離測量。衛星圖片測量比較適用，且具有較高的可行性，但誤差可能較大，因此，教師可以根據這個方案要求學生進行操作，操作步驟如下：

根據百度地圖的衛星照片，結合實地測量，按照一定的比例尺進行計算，得出測量的結果。例如，教師可以組織學生進行學校運動場面積的測量。先根據衛星圖像，其中的比例尺為1：100，也就是圖上1厘米表示實際100米。對衛星圖片測量，衛星圖上運動場寬1.5厘米，那么實際寬度為150米，圖上運動場長3厘米，那么實際長度為300米，由此可以計算出運動場的面積。

（四）創建特色課程，對實驗進行創新。

新課程改革注重學生科學素質的培養，然而應試教育在社會中得到較高重視，在實際教學中并不能真正實現素質教育。所以，教師應以促進學生物理知識技能的學習、借助實驗增強學生各方面的能力為目標，科學進行實驗創新，開設具有創新性的校本課程。

校本課程的內容應包括以下方面：1.課堂教學內容的復習和延伸；2.探究能力的培養；3.實驗室資源及日常用品的使用和開發。校本教學的模式應分為以下過程：分組討論—明確主題—設計方案—實施方案—處理問題—持續完善—實現目標。在這一過程中，教師對課程環節的設計，可以有效培養學生相互協作的意識及能力，使其交流表達能力得到提高，并且敢于闡述自己的觀點，之后結合實際予以完善。對科技教育與物理教學的融合及學生能力的發展及素質的培養而言，具有積極意義。

此外，教師在教學過程中，應重視學生努力學習的過程，不應片面注重學生分數。對于一些不起眼的實驗不應該置之不理，而應當按照一定的方法進行實驗，提高學生的學習興趣，并且有助于學生理解。

三、結語

物理規律的探索離不開實驗，在物理實驗教學中，教師應重視實驗的內容。在實際的物理教學中，應廣泛進行相關實驗，使學生對課本知識的理解更深刻。此外，應鼓勵學生積極開展實驗，這樣可以有效促進實踐操作能力的提高。然而，通過物理實驗教學對學生各方面的能力進行培養需要一個長期的過程，其離不開教師的反復教學及學生的長期練習。物理實驗的活學實用實現了物理教學和科技教育的有效融合，對教育事業的發展具有重要意義。

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