新課標下高中物理演示實驗教學的研究

鄧云瀟

摘 ?要：本文還提出了物理課堂演示實驗的開展目前存在的一些問題，從演示實驗的作用和意義，以及目前一些學校的教學現狀以及當前中學物理教學的具體問題著手，對此進行具體分析，提出課堂演示實驗的一些改善的地方和提升物理教學效率的措施。在新課標下，明確提出老師需要竭盡所能改變教學方式，不但要進行實驗，還要教給學生怎樣去思考，促使學生物理學科核心素養的養成。對高中物理實驗教學情況進行了分析和探索，給出了高中物理實驗教學改革的一些建議。

關鍵詞：新課標;高中;物理;演示實驗

前言

2013年，教育部全面啟動了普通高中課程的修訂工作，本次高中物理課程改革，明確指出，要凝練核心素養，以推動落實“立德樹人”根本任務，通過基于學科核心素養理念的教學，幫助學生形成正確的價值觀念、必備品格和關鍵能力[1]。在新的《課程標準》中，無論是對選修課程還是必修課程的設置，都特別注重如何促使學生物理學科核心素養的養成[2]。

在新課標的改革下，課堂教學不再是鑒定課堂的教學結果，而是鑒定教師教學中學生存在的問題和學習盲區，所以有利于學生順應新課標的教學理念，有利于教師教學方案的改進與創新，有利于發現學生在演示實驗中存在的問題。在新課標改革下，中學物理演示實驗教學越來越重要，越來越多的高中物理教師也就不在滿足教材上的實驗，他們通過不斷地自制教具，對演示實驗改進和優化，讓學生更容易觀察演示實驗的現象，并能理解其中的物理規律。演示實驗可以分為教師演示實驗，學生分組演示實驗，課外自主設計實驗。通過以上的一些演示實驗能讓學生在物理實驗活動中，充分發揮他們的動手能力和探究能力，更好地理解和掌握知識，更好的調動學生的學習積極性和主動性。教師在設計實驗教學方法時，不僅要重視形式的創新，也要對教學內容進行優化，結合實際教學經驗，培養學生創新意識和邏輯思維能力[3，4]。

物理是以實驗為基礎的學科，他的理論，概念和原理的建立和發現離不開實驗，并且要經得起實驗的檢驗。因此在物理教學中，最重要的是給學生創造豐富的物理實驗環境，提供充分的實驗條件，借助各種實驗方式給學生創造良好的實驗環境。演示實驗能夠讓學生由簡單的形象性思維向抽象性的物理概念過渡[4]。只有清晰明了、富有邏輯、直觀生動的物理演示實驗教學，才能夠為學生帶來輕松有趣、提升能力的物理學習體驗[5，6]。演示實驗的設計與改進則更為有效直接的將實驗原理展示出來，所以物理演示實驗的設計與改進在中學物理教學中有著重要作用。國內現處于新課標改革中，也越來越重視演示實驗，而對演示實驗的設計與改進也越來越關注和重視有研究者這樣分析;中學物理教師的實驗觀念必須加強，中學物理實驗教學必須加強，中學物理教材中的設計有待加強與改進。

1. 物理演示實驗在物理教學中的作用

1.1物理演示實驗在教學中的效果

物理的進步離不開實驗，物理教學也少不了實驗。在物理課的教學中，利用物理實驗啟發學生的思維，改變學生的思維方式。通過枯燥的物理規律是難以做到這些的，而生動有趣的演示實驗就成了讓學生愛上物理的突破口，因此物理演示實驗十分關鍵。細細挖掘，物理演示實驗的作用卻不少。

很多的高中學生對物理都有一種“畏難”情節，都覺物理很難學。很多物理知識點都很空洞，很多物理模型也很難想象，這就使得學生學習物理的難度增大了。面對很多空洞的物理概念，物理教師也很難通過表述或者黑板板書清楚，教師講解起來很費力，學生聽著也是“云里霧里”，不但使得課堂氣氛沉悶尷尬，還改變了學生對老師的看法，改變了學生對于物理的看法，長久下來，物理很難就在學生心里烙下了深深的印記。課堂演示實驗可以空洞為形象，化深奧為簡單。使空洞的物理概念變為生動形象的物理模型，使沉悶尷尬的課堂變得融洽和諧。有趣的物理實驗也將沖擊學生的感官，調動了學生的積極性，從而提高課堂質量。

1.2演示實驗

物理現象有時候會存在著與生活經歷相矛盾的情況。比如說，在真空中，任何物體下落的速度都一樣快。但是我們現實生活中很難接觸到真空，而在學生當中普遍接受的規律是，重的物理下落的速度要快一些，越重的物體下落速度越快，當然這是錯誤的。學生熟知的生活規律和所學的物理規律相互沖突，學生心中產生了疑惑。

通過簡單的課堂演示實驗，就可以使學生認識到的以前的錯誤認知。

實驗儀器：一只筆，三張相同紙

實驗過程：

1.將筆和任意一張紙同等高度同時釋放

2.選擇剩下兩張紙中的任意一張，并，再將紙張和紙團從相同的高度，同時松手放開

3.將剩下的一張紙用小刀拆去一小部分，再用手將其捏成小團，再將紙張和小紙團從相同高度，同時松手放開

實驗現象及分析：

1.較重的筆先落地，這很符合學生之前的認知觀念----重的物體下落速度快，先落地

2.質量相同形狀不同的張紙，紙團先落地，而紙張后落地。這就打破學生以前的認知觀念了，質量相同的物體，下落速度卻不一樣。

3.質量大小，紙片形狀均不相同的紙張和小紙團，小紙團的速度更快，先落地。這次是較輕的物體先落地。

通過三個簡單易行演示實驗改變了學生心中以“重的物體下落速度快”的錯誤觀念，建立了新的物體下落速度和物體的質量沒有關系的新觀念。并進一步啟發學生物體下落速度可能和它的形狀有關，物體形狀為什么會影響物體下落的速度，再導出“任何物體在真空下落速度一樣快”的新概念。

這三個小實驗，實驗儀器就地可取，實驗過程簡單易懂，但是實驗效果十分明顯，打破舊觀念，建立新觀念，激發了學生學習物理興趣，探索新知識的求知欲望，同時還為后面教學內容做了鋪墊，提高了課堂教學的質量[6]。可以想象，沒有小實驗演示，學生心中一定十分矛盾，卻又不得其解。老師講解真空時，也十分抽象，學生的疑惑會更加深，這增加了教學難度，使學生覺得物理難學，減小了學生學習物理的興趣。

1.3增強演示實驗的一些方法

物理課堂演示實驗無論是對教學質量的提高還是學生來說作用效果都十分明顯，現在的實驗演示還是存在著一些問題。比如說：

1.教師對課堂實驗的觀念還受著傳統教學思維的影響。

2.一些學校則是因為學校的實驗器材不夠充足進而難以開展課堂演示實驗

3.在傳統教學中，由于實驗儀器難以搬運，或者實驗很耗時間，導致實驗難以進行或者實驗效果不明顯[7]。

針對這些情況，我結合事實并舉例分析提出改進一些改進方法。

2.自制教具，增加演示實驗

學生對于一個新的物理知識或規律需要通過一定的外界刺激來進行認識和理解。對于物理老師來說除了書本上的實驗以外還應自己設計更多實驗來加深學生的理解，只有當學生能夠靈活地由生活走向物理理論，再由理論走向生活的時候，物理知識才真正融入到學生的骨子里了[8]。這樣讓學生見識和感受了更多的物理現象，有利于提高學生科學探究能力和綜合能力。所以高中物理教師應該充分利用身邊的各種資源來自主設計相關的實驗教具。

實例一、摩擦力那一節，物體的相對運動趨勢方向和滑動摩檫力的方向在理解上比較難，因為這些現象比較抽象，書本上又沒有一個實際的物體來幫助理解，這時教師應該轉換思維，化抽象為形象。而生活中掃地的塑料刷正好可以展示這個實驗，當毛刷有相對運動的趨勢或者相對運動時，我們可以通過毛刷的彎曲方向看出接觸的物體對毛刷有相對的阻礙作用，還能看出阻礙的方向與相對運動方向或相對運動趨勢方向的關系，讓學生真正明白對應的知識[9]。

實例二、電磁感應那一節，這一節中大多數實驗只能夠通過口頭或視頻進行實驗教學，本來這一節在理解和認識上就存在著一定問題，這樣會使難度更大。在感應電動勢公式的學習時，不應只是直接告訴學生公式，還應設計實驗來進行實驗探究。首先制作一塊斜木板，在斜面的底端放置兩個不同匝數的線圈，并且分別將兩個線圈與三個二極管連成一個回路，還應準備一些強磁鐵。然后讓學生對這些東西進行組合，對產生的電動勢進行分析。在這些實驗操作的過程中，來教會學生們的學習方法，以及思考的過程，不斷的提高他們的操作能力和事物的思考能力。

3. 物理演示實驗在物理教學中的建議

3.1 教師的觀念轉變

物理教師落后的觀念會阻礙著物理實驗教學的正常開展、新課改的推廣。為了轉變教師的觀念，經常外出學習和培訓是必不可少的。學校或教育局應當定期邀請高中物理專家對教師進行講學和培訓，讓教師慢慢接受一種科學的與時俱進的教學觀念，從某種意義認識到什么才是科學核心素養的養成教育，認識到高中物理實驗教學的重要性。只有如此，才能使學生學好高中物理，才能形成科學核心素養。老師在轉變教學的觀念同時，應該改變教學的方法和提高自身的實驗操作能力，為學生提供物理學習的指導。

3.2學習方法的轉變

提高學生的學習方法，為學生建立一個良好的學習思維。實驗是物理教學的靈魂所在，是新課程改革最為明顯和突出的地方，也是學生愛上物理的一個突破點。對于物理實驗教學是非常重要的，它關乎到新課標的總體效果。通過這種方式，不僅能夠使學生真實的感受到物理的樂趣，也能開拓他們的思維，盡情地發揮自己的想象。有趣的物理實驗能調動學生學習的興趣和探索欲望，不能是老師為了完成教學任務時一種可有可無的輔助手段。物理是實驗性學科，一個好的物理教學離不開實驗，通過實驗學生能自己探究物理規律，而不是從書本中的文字直接獲得物理規律。新課標下物理實驗教學不僅是讓學生理解其知識，還更應學以致用，促使學生物理學科核心素養的養成。

參考文獻

[1] ?中華人民共和國教育部.普通高中物理課程標準[M].北京：人民教育出版社，2017.

[2] ?鄭巧燕. 基于學科核心素養的高中物理演示實驗教學研究—以“教科版必修 1”為例[D].成都：四川師范大學，2018.

[3] ?董申.分析初中物理實驗教學方法的創新思路[J]. 課程教育研究，2018，（08）：170.

[4] ?佟麗娜.談演示實驗在物理教學中的作用[J]. 青少年日記（教育教學研究），2018，（02）：118.

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[6] ?丁華宇.淺談初中物理課堂演示實驗教學的設計[J]. 初中生世界，2018，（08）：51-52.

[6] ?閆傳素.中學物理教學應重視學生觀察能力和實驗能力的培養[J]. 四川文理學院學 報，2008，（S1）：143-144.

[7] ?祁翔.多媒體在大學公共物理教學中的應用[J].百色學院學報，2007，（06）：66-68.

[8] ?宋清煥.從生活走向物理 從物理走向社會—物理教學生活情境融入化探析[J].教學與管理，2008（24）：138-139.

[9] ?任才生.以問題為紐帶展開教學 培養學生的問題能力[J].物理教師，2007，28（12）：22-22.