淺談如何提高高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性

雷正環(huán)　龍東

摘 要：實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高中物理教學(xué)的重要組成，對學(xué)生理解、掌握物理知識具有非常重要的促進(jìn)作用，但是實(shí)驗(yàn)教學(xué)也存在有效、無效之分。無效的實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅不利于學(xué)生學(xué)習(xí)，而且還有可能使學(xué)生對物理學(xué)科產(chǎn)生厭煩，而有效的實(shí)驗(yàn)教學(xué)對學(xué)生學(xué)習(xí)、教師教學(xué)都非常有利。本文就此展開了論述，先是簡述了提升高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性的重要性，然后從創(chuàng)新教學(xué)手段、創(chuàng)新教學(xué)模式、創(chuàng)新教學(xué)理念三個(gè)方面入手，詳細(xì)闡述了如何提高高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性。

關(guān)鍵詞：高中物理;實(shí)驗(yàn)教學(xué);有效性

教師是教學(xué)的組織者、實(shí)施者，對課堂教學(xué)成效負(fù)有直接的責(zé)任。對于高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)來說，教師若想保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性，靈活應(yīng)用新理念、新方法改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。畢竟，傳統(tǒng)教學(xué)模式并不能達(dá)到這一目的。

一、 提高高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性的重要性

物理學(xué)科本身就具有理論性、抽象性強(qiáng)的特點(diǎn)，非常不利于學(xué)生的學(xué)習(xí)。相比來說，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的生動性、趣味性更強(qiáng)。教師若能發(fā)揮出實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)勢，就可以加深學(xué)生對物理知識的理解和記憶，改變學(xué)生的物理學(xué)科的影響。但從實(shí)際來看，很多教師在開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)仍是比較習(xí)慣以往的灌輸式教學(xué)方法，單純地講授理論知識、實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)變得索然無味。顯然，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是低效，甚至是無效的。所以，教師要改變這種現(xiàn)狀，提升教學(xué)有效性，從而使實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)生質(zhì)的變化。簡單地說，提升物理教學(xué)有效性既有利于課堂學(xué)習(xí)氛圍的改變、學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的提高、教師教學(xué)質(zhì)量的提升，也有利于師生關(guān)系、學(xué)生與課堂關(guān)系、教師與課堂關(guān)系的改變。

二、 提高高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性的措施

（一）改變教學(xué)手段

在以往的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師主要是以教科書、粉筆、黑板作為教學(xué)手段。但是從實(shí)踐效果來看，這種教學(xué)手段的應(yīng)用效果非常差，極其不利于學(xué)生的學(xué)習(xí)。因而，教師若想提高物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性，就要改變教學(xué)手段，積極應(yīng)用電化、實(shí)物模型等教學(xué)手段。

首先，教師可以充分利用投影儀、幻燈機(jī)、計(jì)算機(jī)等電化器材，創(chuàng)建集聲、色、影于一體的趣味性課堂，并直觀、形象、生動地展示出物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)知識，方便學(xué)生學(xué)習(xí)。尤其是可以在抽象性較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用電化手段，降低學(xué)生的學(xué)習(xí)難度。以“用描跡法畫出電場中平面上的等勢線”實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例，由于電場知識比較抽象，學(xué)生很難理解電場中電荷的力學(xué)特征。對此，教師就可以利用圖片展示出電場中電荷的分布情況，或者是播放視頻動態(tài)地展示出電場周邊電荷的運(yùn)動情況，從而使學(xué)生對電場中的電荷有更深、更具體的認(rèn)識。在此基礎(chǔ)上開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)便會更加容易。其次，教師可以依據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容自制道具，革新實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段。比如部分教師研制的油膜實(shí)驗(yàn)奔粉器、彈簧振子運(yùn)動圖像分析儀、電場探測器、自制溫差溫度計(jì)、正負(fù)電荷發(fā)生器等測量道具，可以幫助學(xué)生更好地學(xué)習(xí)、掌握測量儀器的使用方法。另外，還有部分教師研制了α粒子散射實(shí)驗(yàn)?zāi)M演示儀、電動勢原理類比實(shí)驗(yàn)儀、彩虹形成演示儀等模型道具，可以生動、形象地模擬物理現(xiàn)象，幫助學(xué)生理解物理知識。最后，教師還可以利用幾何畫板開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提升教學(xué)有效性。比如在“研究平拋物體的運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師就可以利用幾何畫板動態(tài)演示平拋運(yùn)動，從而幫助學(xué)生充分理解平拋運(yùn)動規(guī)律、性質(zhì)。

（二）創(chuàng)新教學(xué)模式

在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中還存在著教學(xué)模式落后的問題，嚴(yán)重影響到了學(xué)生的學(xué)習(xí)。所以，為了提高高中物理教學(xué)的有效性，教師還應(yīng)當(dāng)積極創(chuàng)新教學(xué)模式。

首先，教師可充分利用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，改革物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)。例如在“小電珠的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，在課前教師可讓學(xué)生先充分了解實(shí)驗(yàn)方法、原理、步驟。然后再用小組合作學(xué)習(xí)的模式，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行自主實(shí)驗(yàn)、分析、得出結(jié)論。隨后，教師再認(rèn)真觀察學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過程，并總結(jié)、分析其中出現(xiàn)的共性問題、個(gè)性問題。最后，在課堂上再詳細(xì)講解這些問題，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)。這樣不僅僅能充分發(fā)揮出學(xué)生的主觀能動性，而且還能提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性。其次，教師可充分應(yīng)用任務(wù)驅(qū)動教學(xué)模式，提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性。即設(shè)置實(shí)驗(yàn)探究主題，引導(dǎo)學(xué)生在課堂上實(shí)驗(yàn)、學(xué)習(xí)，并完成教師提出的任務(wù)。這樣教學(xué)模式最大的優(yōu)勢是可以將課堂交還給學(xué)生，使學(xué)生成為課堂的主體。再者，教師可以應(yīng)用情境教學(xué)模式，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)氛圍。以“傳感器的簡單應(yīng)用”實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例，教師可以創(chuàng)設(shè)多媒體情境，借助多媒體展示各種傳感器及其應(yīng)用場景，讓學(xué)生感受我國先進(jìn)的傳感器技術(shù)。接下來，重點(diǎn)展示《職業(yè)特工隊(duì)》中的保安系統(tǒng)片段，并介紹其中最重要的部件——傳感器，從而引出實(shí)驗(yàn)教學(xué)。這樣不僅能有效吸引學(xué)生的注意力，也能活躍課堂學(xué)習(xí)氛圍，為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展奠定良好的基礎(chǔ)。最后，重視演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的影響。但是教師要充分認(rèn)識到自身的主導(dǎo)作用，在演示實(shí)驗(yàn)中應(yīng)規(guī)范、認(rèn)真操作，讓學(xué)生清楚地看到每一個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟。以“練習(xí)使用示波器”實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例，教師可以先以實(shí)物為模型，詳細(xì)演示示波器面板上的每個(gè)旋鈕、開關(guān)的名稱、使用方法、作用。同時(shí)，結(jié)合實(shí)例展示各旋鈕、開關(guān)的具體使用方法。隨后，教師就可以讓學(xué)生自主探究學(xué)習(xí)，進(jìn)一步認(rèn)識、理解示波器。總之，在現(xiàn)代化教學(xué)體系下，為了提高高中物理教學(xué)的有效性，教師應(yīng)當(dāng)靈活應(yīng)用情境教學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂、任務(wù)驅(qū)動等教學(xué)模式，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。

（三）重新樹立教學(xué)理念

在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師還應(yīng)摒棄傳統(tǒng)的教學(xué)理念，樹立全新的教學(xué)理念，并以此理念為指導(dǎo)改革高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)。這也非常有利于高中物理教學(xué)有效性的提升。

首先，教師要樹立以學(xué)生為本的教學(xué)理念。這樣才能充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，保證物理課堂教學(xué)質(zhì)量。在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師若要落實(shí)這一理念，就要從學(xué)生實(shí)際出發(fā)，充分考慮學(xué)生的興趣愛好、學(xué)情，制定滿足學(xué)生學(xué)習(xí)需求的教學(xué)方案、教學(xué)活動。其次，要樹立核心素養(yǎng)教學(xué)理念。核心素養(yǎng)強(qiáng)調(diào)的是學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。高中物理學(xué)科核心素養(yǎng)主要包括物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任四個(gè)部分。通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)正可以培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。所以，教師要正確認(rèn)識核心素養(yǎng)，并樹立核心素養(yǎng)理念。在教學(xué)中踐行這一理念的主要措施就是靈活運(yùn)用教學(xué)手段、方法，創(chuàng)建高效的教學(xué)活動，強(qiáng)化學(xué)生思維能力、創(chuàng)造能力、想象力的培養(yǎng)。如在平拋運(yùn)動實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師可以創(chuàng)設(shè)實(shí)際問題，引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)平拋運(yùn)動知識解決實(shí)際問題。這樣就能有效提升學(xué)生的綜合實(shí)踐能力、知識遷移能力、思考能力，進(jìn)而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的目的。最后，教師要樹立快樂教育理念。在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師還應(yīng)當(dāng)充分踐行快樂教育理念，讓實(shí)驗(yàn)教學(xué)變得更加有趣。這樣不僅能改變學(xué)生對物理教學(xué)的認(rèn)知，而且也能促使學(xué)生全身心地投入到課堂學(xué)習(xí)中。在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中踐行這一理念的關(guān)鍵方法就是借助多媒體、自制道具、幾何畫板等教學(xué)手段，讓知識變得更加生動、具體。同時(shí)，借助游戲、競賽等教學(xué)方法創(chuàng)建有趣的學(xué)習(xí)活動，使學(xué)生在趣味性的活動中學(xué)習(xí)、理解新知識。

（四）繪制一目了然的思維導(dǎo)圖，培養(yǎng)學(xué)生的歸納能力

教師在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中常常發(fā)現(xiàn)，有些學(xué)生不能對物理實(shí)驗(yàn)相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行有效總結(jié)與有序梳理。如果學(xué)生一直處于這樣的問題之中，那么他們就難以真正地掌握物理實(shí)驗(yàn)的相關(guān)知識。此時(shí)，教師把思維導(dǎo)圖融入實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，可以在一定程度上幫助學(xué)生解決這樣的問題。這不僅能使學(xué)生把物理實(shí)驗(yàn)的知識點(diǎn)放入導(dǎo)圖中，還能使學(xué)生對這些知識點(diǎn)產(chǎn)生系統(tǒng)認(rèn)識。

以《驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律》教學(xué)為例。首先，教師對學(xué)生說：“這節(jié)課，我們對機(jī)械能守恒定律進(jìn)行探究?！逼浯危處煄ьI(lǐng)學(xué)生進(jìn)行這一實(shí)驗(yàn)。再次，學(xué)生利用思維導(dǎo)圖對《驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律》有關(guān)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)。有的學(xué)生以“機(jī)械能守恒”為關(guān)鍵詞，向四周延伸出“實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)所需物理量”等分支;還有的學(xué)生以“守恒”為關(guān)鍵詞，延伸出“組裝、釋放、計(jì)算、比較”等分支?？傊@充分使學(xué)生總結(jié)了有關(guān)機(jī)械能守恒定律的知識。

（五）利用多媒體技術(shù)，設(shè)計(jì)課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié)

教師利用多媒體技術(shù)導(dǎo)入新課，不僅能瞬間吸引學(xué)生的注意力，還能提高導(dǎo)入環(huán)節(jié)的有效性。為此，高中物理教師在開展物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的時(shí)候，應(yīng)該積極主動地利用多媒體技術(shù)導(dǎo)入新課，從而為物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)注入一股股清泉。

以《用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測速度》教學(xué)為例。首先，教師利用多媒體向?qū)W生播放電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、電火花計(jì)時(shí)器的視頻，并引導(dǎo)學(xué)生分析這兩種計(jì)時(shí)器的結(jié)構(gòu)與原理。其次，教師對學(xué)生說：“你們知道如何使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器嗎？”于是，學(xué)生對此產(chǎn)生了極大的好奇心。再次，教師利用多媒體向?qū)W生展示《用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測速度》這一課題，并對學(xué)生說：“下面，我們就來學(xué)習(xí)關(guān)于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的內(nèi)容。”總之，這樣的方法充分增加了導(dǎo)入環(huán)節(jié)的趣味性。

綜上所述，若想提高高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性，教師就要創(chuàng)新教學(xué)理念、手段、模式，改革高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)。但教師一定要結(jié)合教學(xué)實(shí)際，靈活應(yīng)用教學(xué)理念、手段、模式，真正意義上地改變高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

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作者簡介：雷正環(huán)，龍東，北京市，北京師范大學(xué)燕化附屬中學(xué)。