淺談高中物理的實驗教學策略

摘?要：教育的高速發展下，理科類中的實驗教學正展示出更高的價值。以高中物理實驗為代表的科學探究具有較強的實踐性質，在學生的理論學習與知識架構的穩固上起到了更大的作用。從這些方面看，物理教學都離不開實驗，對給定的教學模式需要鞏固學生的知識基礎，在此過程下培養學生在物理學習上的實踐思維，綜合方面展開素質教育，從而進一步提升高中生的物理學習能力。文章以相關的實驗教學方法為中心，發揮出知識教學培養上的先天優勢，引導物理學習的深入開展。

關鍵詞：高中物理;實驗教學;策略

一、?引言

國家對理科方面的人才需求隨著技術的日新月異而不斷增加。而高中教育階段作為教學發展的基礎階段，需要在此時期就培養學生的理科實驗素質與探究精神，在能力的學習中為國家后續的人才與技術儲備作良好的鋪墊。而在相關的實驗中，教師需要讓學生保持嚴謹的學習態度，通過驗證性實驗來有效引發學生的思考，在課本實驗的基礎上對教學過程進行改造，從而使學生能夠掌握有難度的知識內容，在實驗中驗證生活中的各種常態物理現象。文章從培養學生的實驗能力出發，以期在實驗中逐漸養成學生的科研精神。

二、?高中物理實驗教學的不足

（一）實驗器材缺乏

雖然物理實驗是高中物理教學中需要做的工作，但在實際教學中，由于缺乏教學環境或教學經費，一些地方的一些學校無法完全展示高中物理實驗，或者想進行實驗演示，又或者明明學校有很多儀器設備，但由于沒人及時更新維護，導致一些物理實驗設備陳舊老化?？偠灾?，總會有一些學校因為一些不可避免的因素而導致學生缺乏物理實驗的實踐能力，從而導致他們對物理實驗的錯誤認識。

（二）學生缺少動手操作機會

目前，由于對新課程改革的要求缺乏深入的了解和認識，大多數物理教師仍用多媒體教學方法代替了實驗教學環節，在此過程中，學生只能了解相關的操作過程，但對其具體操作方法知之甚少，這種虛擬實驗教學方法更加方便，簡單，可以激發學生的學習興趣，但與實際實驗不同，由于整個實驗過程是虛擬的，學生只能觀看而難以觸摸，導致學生不能有效地提高物理實驗的操作能力。

（三）教學方法錯誤

如今，高中生在物理實驗中的普遍問題是缺乏創新能力和空間想象能力。當然，這種現象有一些原因，一方面，在高中物理實驗課上，學生學習物理實驗的主要方式是觀看老師的示范，讓學生在老師示范后自己做，實際上，當學生自己做時，他們只是在老師演示過程中復制動作，而不是自己做實驗，而是重復老師的動作，這樣，學生根本就沒有自己的認知。另一方面，在教授物理實驗時，教師僅教學生如何遵循書本的要求。一旦達到書本的要求，物理實驗就會突然停止，并且不會給學生足夠的時間和機會進行進一步的學習。

三、?增加實驗操作空間，完善實驗步驟與教學體系

為了使高中物理實驗符合學生的需要，教師需要在實驗中給學生留出更多的操作空間，在眾多的教學嘗試中讓學生尋找實驗中的各種細節。通過操作空間的增加，在更主動的實驗參與中，學生能夠充分體驗物理實驗教學活動。同時，在給予學生操作空間時教師能夠擁有更多的時間去指導與思考，對高中教學體系進行積極反思，找出學生實驗學習與理論講解中的矛盾。在具體的操作下，學生可以感受到實際實驗與書本上理論知識的差異，一個小小的擺放角度，或是一點點質量上的不均衡，就能給實驗結果帶來巨大差異。從而在實驗下增進了高中生吸收消化物理知識的速率，在實驗的輔助下進行生動直觀的理論描述，在親身體驗中加深學生對物理規律的認知。相應的，學生經過多次的實驗操作，對物理知識更為熟稔。

舉例而言，教師在“驗證力的平行四邊形定則”的實驗教學中，應該在課內讓學生放手去做，通過不同角度的彈簧秤來進行力的圖線的標記與刻畫，然后再經過合適的方式將兩條線做出一個平行四邊形，在其對角線上用彈簧測力計來測量其合力。此階段的實驗內容中，教師可以鼓勵學生進行多組實驗，在給學生留出足夠操作空間的同時觀察其實驗細節，從定點到線長，使教學能夠朝著良好的方向進行。而完善這一實驗也可以在給予的大量實驗數據中進行修正，得到的理解更為精確。與此同時，教師對此實驗還能在信息化的模擬中補足教學體系中的細節，在信息化調控下得出的“力的平行四邊形”更為規整，線段長度對應的力的大小更為切合。面對此類實驗，學生在不同的方式應用下能熟悉實驗的操作，對操作中體現的理論知識產生更多的了解。

四、?在實驗中培養物理思維，引導知識學習

高中物理實驗也是培養學生物理思維的重要途徑，教師通過不一樣的教學嘗試來針對性構建學生的邏輯思維，從物理的定義概念與知識的推導來幫助學生形成縝密的知識結構。而實驗教學加速了物理思維的培養過程，通過綜合利用各種實驗器材，學生能夠用自己的雙手找出實驗方案，經由實驗目的、實驗原理與相應的實驗步驟來驗證或探究物理理論，知識學習得到良好的引導。對此，教師應積極轉換實驗模式，在核心素養概念的影響下來讓學生提出與解決自身的問題。通過對物理知識的掌握、應用與發展，能夠使學生逐步熟悉物理實驗中對不同思維方式的運用，在主動性的基礎上調動學生的學習熱情，以實驗學習的內因與外因的交互為主體，在潛移默化中進行思維培養與問題解答。

如針對“用圓錐擺驗證向心力的表達式”這一部分實驗中，教師可以在一開始將學生進行單獨分組，指導其實驗器材的組裝，調整其圓錐擺的高度，并對學生的用力程度與擺的擺動幅度做出要求。使學生的用力方向與擺的擺動方向保持在同一豎直平面內，從而降低其他方向上的晃動對擺的運動的影響。而針對物理實驗，培養思維的過程需要養成學生的形象化記憶，針對實驗教學核心能夠進行積極主動的探究，將知識學習過程融入常規的活動中。面對這些實驗，學生的認識能夠從點到面，從微觀到宏觀，逐步掌握實驗內容的本質與內涵，對于整體的知識學習能夠做到更快速，更實際化的分析。相應的思維培養過程也能在實驗中逐步展現，物理思維經由實驗的完善變得更加全面化。

五、?進行實驗自主探究，改變實驗的方式

為了發揮出實驗教學的具體效用，教師可嘗試對原有教學體系的發散，通過合適的實驗方式來補足理論教學內容。因此，教師可以鼓勵學生進行高中物理實驗的自主探究，在實驗方式的改變下發揮出學生的主觀能動性。其中，自主實驗講究實驗課題的選擇、實驗儀器的挑選與實驗流程的設計，需要展示出學生的積極性。在實驗輔助下學生能夠親身解決相關的物理問題，并在實驗中整合與嘗試不同的實驗策略，從不同角度分析自主實驗的效果。從而，學生的實驗活動開展更為順利，能夠符合滿足高中生的求知欲，在深刻理解物理實驗原理的條件下促使實驗教學的完善與發展，催化學生的物理學習。在科學的實驗數據的前提下學生能理解其與理論、觀察之間的差異，推動學生自主分析能力的提高。

如在“練習使用多用電表”的實驗中，教師可以讓學生去自行組織實驗，嘗試用現有的器材去模擬出多用電表，并與真實的多用電表進行對比，從而在相關的條件下，學生能夠更好地理解多用電表的原理。而自主實驗探究也不僅僅停留于這一方面，還能讓學生自行組裝其他器材，嘗試模擬溫控開關、流量開關與歐姆表等。在教學上，學生的自主探究實驗培養了學生學習的獨立性，對學生的課題攻堅能力起到極強的訓練作用。面對比較大的自主實驗課題，還能促進學生自發地進行抱團與合作，為多方面的交流與協作提供了相應的基礎，在科學實驗的素養提升上邁出更大的一步，從個人到團隊，為不同的科研模式展開進行了良好的教育。

六、?幫助學生適應物理實驗教學，并采取合理的評價

物理實驗教學知識具有連貫性和系統化的特點，特別是在高中階段。對此，中學物理教師需要在教學過程中積極引導學生復習初中的簡要物理知識，從而探索初中物理教學內容的特殊性和局限性。例如，物理老師可以以直線運動的內容為例，初中知識基本上解釋了特殊環境下勻速直線運動的內容，當速度變化時，如何進行和計算實驗，以及如何在船過河時使最短距離向前，初中物理教學知識基本上不能解決此類問題，因此教師可以通過審查高中物理實驗教學中的初中物理內容來指導學生解決此類問題，并在此基礎上介紹高中難度物理知識，從而幫助學生更適應高中物理實驗教學的進展。

高中物理教學評估不僅需要關注學生的理論成績，而且還需要通過綜合多樣的評估方法來調查學生的物理實驗差異，注重增強學生的物理實驗操作效果，提高學生的物理素養與實驗能力。例如，當老師處于電磁感應的第一堂課時，學生很難在抽象思維的作用下充分理解知識，因此老師可以通過分解實驗內容來幫助學生充分理解電磁反應，并分組實驗方法，同時，物理老師還需要引導學生糾正實驗環節中的實驗操作過程，確保學生達到理想的實驗效果，充分掌握電磁感應課的內容，進而增強學生物理分析能力和邏輯推理能力。

七、?總結

通過實驗的形式，讓學生能夠掌握物理學科的核心素養，在實驗中進行嚴密的邏輯驗證與知識推理，進而在思維化的確立下推動實驗教學的發展。對此，教師應在教學中不斷創新，在原有的教學基礎上進行不斷完善，保持教學的高效性。這一過程需要創新性的實驗思路與良好的教師引導，幫助學生認識事物發展的本質，從時空觀到運動觀，在實驗中推動了物理理論的理解。通過學生對實驗學習予以更投入的態度與切實研究知識的精神來促進實驗模式的發展，在綜合利用現有資源與信息技術的過程中，學生能積極進行實驗操作，在教學中學會解決理論學習中的各種問題，體現出實驗教學的多重意義。

參考文獻：

[1]何湛樞.基于核心素養的高中物理實驗教學思考[J].科學咨詢：科技管理，2019.

[2]姚偉科.新課改視野下的高中物理實驗教學[J].科學咨詢：教育科研，2019.

作者簡介：孟剛軍，甘肅省武威市，甘肅省武威第十八中學。