提高物理電學實驗教學質量的策略

陳金寶

【摘 要】實驗教學是高中物理教學的重要組成部分，實驗教學質量影響著物理教學效果，教學實踐離不開實驗。同時，電學也是高中物理的重要內容。本文主要介紹理清實驗思路、教師演示實驗、學生操作實驗和完成課題實驗這四種物理電學實驗的教學策略，以期為一線教師提高物理實驗教學質量提供參考。

【關鍵詞】高中物理;電學實驗;教學質量;提高策略

【中圖分類號】G633.7? 【文獻標識碼】A? 【文章編號】1671-8437（2020）28-0121-02

電學是高中物理教學的重要內容，也是大部分高中生的物理學習難點。在傳統的電學教學中，大部分教師都機械地講解教材中現成的結論，不利于學生的理解，致使課堂教學效果不盡如人意。立足傳統教學的不足，物理課程標準提出了實施實驗教學的要求。實驗不僅是物理電學中的重要內容，還是教師組織電學教學的主要方式。有效地應用實驗，不僅可以降低學生理解電學知識的難度，還可以提高學生的學習效果，促進物理教學質量的提升。而如何有效地開展物理電學實驗教學，提高電學實驗教學質量是每一位物理教師需要思考的問題。

1? ?理清實驗思路，做好教學準備

電學實驗教學是一項較為復雜的教學活動。物理課程標準明確要求教師在組織教學活動之前，要精心做好課堂教學準備，為提高教學質量打好基礎。為提高物理電學實驗教學質量，教師需要在組織教學之前，切實分析電學實驗，理清實驗思路，做到心中有數[1]。

具體地，在備課環節，教師要從以下三方面做好電學實驗教學準備。第一，要明確電學實驗的實施目的、實施內容，尤其是要明確在實驗活動中，學生需要完成哪些任務、需要掌握哪些知識、需要怎樣掌握這些知識。第二，要準確地把握電學實驗的實驗原理和實驗方法。因為電學實驗都是以實驗原理為基礎的，只有先弄清楚實驗原理，才能準確地掌握實驗方法和有效操作。第三，要明確實驗器材的使用途徑、方法以及使用過程中的注意事項，在課堂上盡量減少不必要的問題。

2? ?教師演示實驗，輔助學生理解

教師是物理電學實驗教學活動的組織者，在課堂教學中起著重要作用。在高中物理電學教學中，教師承擔著輔助學生理解所學的重任。傳統教學實踐證明，在課堂上，教師機械地灌輸電學知識，難以使學生深刻理解知識，甚至會適得其反，加重學生的理解負擔，導致教學質量不高。物理課程標準立足物理知識的特點，要求教師引導學生經歷物理知識形成和發展的過程。物理實驗正是學生經歷物理知識形成和發展過程的載體[2]。而且，通過物理實驗，學生可以根據直觀的實驗現象，總結物理規律，深入地理解物理知識。所以，教師在教學物理電學實驗時，要立足教學所需，為學生演示相關的電學實驗，驅動學生經歷知識的形成過程，輔助學生理解物理知識，從而提高電學實驗教學質量。

以“探究電阻設計”為例，教材中僅給出了定性探究實驗，這難以使學生深刻理解實驗內容。而且，教材中展示的實驗，在操作的過程中，受裝置的影響，存在諸多的問題。基于此，在實施課堂教學時，教師可以改進實驗，將定性探究實驗轉變為演示探究實驗，使學生在多種感官的作用下，探究物理知識。具體地，教師可以選擇長度為1L和2L的鎳烙合金絲，利用控制變量法向學生演示實驗。受客觀因素的影響，在演示實驗時，教師還可以應用多媒體技術。如此演示實驗，不僅可以將抽象的實驗結論轉變為直觀的物理現象，還可以使學生結合教師的一步步演示，總結出實驗結論，加深知識印象，提升電學實驗學習質量。

3? ?學生操作實驗，自主探究物理現象

學生是物理電學實驗教學活動的參與主體。在傳統高中物理電學實驗教學中，大部分教師因為電學實驗操作復雜，實驗設備不足等原因，沒有為學生提供操作實驗的機會，大大削弱了學生的電學實驗學習興趣，同時也影響了電學實驗教學質量的提高。因此，物理課程標準要求教師引導學生操作實驗[3]。同時，教育家陶行知提出的“做中學理念”，呼吁教師將動手操作的權利還給學生。所以，在高中物理電學實驗教學時，教師要在改進電學實驗的基礎上，引導學生自主操作，使其切實發揮主觀能動性，通過設計實驗方案、操作實驗活動，獲取物理知識，總結物理實驗經驗，提高物理學習效果，促進電學實驗教學質量的提高。

以“電動勢測量法”為例，高中物理電學實驗大都是測量類實驗、訓練類實驗，旨在使學生掌握實驗設備的使用方法，通過現象建構對物理特性的認知，準確掌握物理規律。此目的的實現，離不開學生的主動參與。尤其是，這節課的教學重點是引導學生掌握電動勢的策略和方法。所以，在組織教學時，教師要將操作實驗的權利還給學生。縱觀教材中給出的實驗內容，盡管在實驗操作中，使用到的實驗材料和裝置較為簡單，但是通過操作實驗獲取預期的效果是不太理想的。對此，要想有效地引導學生操作實驗，教師可以在原實驗的基礎上，為學生提供足夠多的導線和兩個量程的電壓表，讓學生利用兩只電壓表測量。之后，要求學生以小組為單位，遷移知識，合作設計實驗原理圖，并展示電動勢和電阻的表達式。受電學知識儲備和實驗操作能力的影響，學生在動手操作實驗的過程中，會出現各種各樣的問題，此時教師要發揮教學引導作用，幫助學生解決操作中的問題。如結合實驗原理圖（見圖1），教師可以指導他們令S和1接觸，讀出電壓表上的度數，同理，引導學生讀出S和2接觸時的電壓表上的度數。之后，按照學習到的公式計算電動勢。如此做法有利于讓學生推算電動勢和電阻有沒有系統誤差，完成實驗任務。這樣不僅能使學生掌握操作電學實驗的權利，成為物理課堂教學的主體，還使他們借助與教師的互動，準確地操作實驗，獲取實驗數據，歸納實驗結論，進一步提升實驗學習效果。此外，實驗教學還可以潛移默化地引導學生發展創新思維、創新能力，可謂一舉多得。

4? ?完成課題實驗，鞏固課堂所學

電學實驗是高中物理教學的重中之重，而且，電學實驗內容具有開放性和拓展性，與現實生活有著密切聯系。物理課程標準提出了引導學生用物理的眼光看待世界的教學要求。要想實現此要求，教師需要在組織教學時，將生活現象引入課堂中，使學生借助生活現象，深入理解物理知識，應用物理知識解決現實生活中存在的問題，提升物理應用能力。但是，從當前的高中物理電學實驗的教學實施情況來看，大部分教師還受試驗資源少、實驗內容不足等影響，沒能充分發揮電學實驗的作用，導致電學實驗質量不盡如人意，同時也阻礙了學生物理能力的提升，違背了物理課標要求。要想解決此問題，教師可以聯系教學內容，組織課題探究實驗，整合相關的物理知識，將生活現象帶入課堂，驅動學生發揮主觀能動性，自主感知和理解，從而提高物理電學實驗教學質量[4]。

以“自感和互感”為例，此次實驗教學活動旨在引導學生切身感知自感現象。基于此，教師可以在生活教育理念的指導下，在保證設備安全和學生安全的情況下，選擇幾名學生，讓他們手拉手地站到一起，兩端的兩名學生各自手持一段電線。教師在電源中安裝1節干電池，然后，閉合開關。在通電的一剎那，學生可以感受到電流的存在。在打開開關之后，教師可以引導學生聯系自身的切身經歷，談一談當時有什么感覺。通過暢所欲言，可以發現，這些學生對自感現象有了一定的認知。同時，在實驗現象的作用下，這些學生也對自感現象產生了濃厚的探究興趣，為深入探究物理知識打下堅實基礎。在課后，教師可以將實驗設備交給學生，監督其他學生體驗自感現象，使每一個學生都能建立自感現象的直觀認知，自主聯系自身感覺和電學內容，深刻理解所學知識，同時獲得學習物理電學的樂趣，自主地投身于物理電學學習中，從而促進電學實驗教學質量的提高。

綜上所述，電學實驗是高中物理電學內容的教學重點。在新時期，教師要在課前精心準備實驗，在課堂上，圍繞教學內容，或演示物理實驗，或讓學生自主操作，或和學生共同完成課題實驗，使學生在實驗的作用下，產生電學知識學習興趣，透過實驗現象把握電學規律，加深對電學知識的理解，同時潛移默化地鍛煉學生物理實驗操作和探究能力，從而提高物理電學實驗教學質量。

【參考文獻】

[1]游桂章.高中生談高中物理電學實驗難點的應對策略初探[J].科技風，2018（33）.

[2]劉永祥.物理學科核心素養視域下高中電學實驗設計研究——以“測量電源電動勢和內阻”為例[J].物理通報，2018（S2）.

[3]黃以明.高中物理一種電學實驗疑難解析——半偏法測量電流表的內阻[J].華夏教師，2018（22）.

[4]黃細金.高中物理電學實驗誤差分析及其應用——通過電學實驗類比突破高考電學實驗誤差分析難點[J].中學理科園地，2017（4）.