淺談高中物理實驗教學的有效性

曾娜雅

摘 要：隨著社會發展的需要，科研人才愈來愈受關注。物理學科是培養科研人才的基礎學科，提高物理教學的有效性顯得尤為重要。本文通過對物理教學的重要組成部分之一的物理實驗教學有效性的研究提出一些建議，希望對一線教師提高物理實驗教學效率能有所幫助。

關鍵詞：物理課堂實驗;有效性;教學策略

一、物理課堂實驗的教學現狀

1、忽視物理實驗教學

一些物理教師由于深受應試教育的影響，習慣滿堂灌，過于注重物理知識的系統性，忽視物理實驗的教學。一些教師偏重在課堂上演示實驗或者用視頻播放實驗，讓學生去實驗室自主探究實驗比較少，以致學生實驗惰性強，動手能力差。

2、缺乏理論鋪墊，實驗推導受阻

大部分的課堂實驗，教師習慣在講臺桌上完成一次演示后就開始讓同學動手實驗，學生在沒有對基礎理論知識充分的理解之前，很難順利完成實驗。對于高中學生來說，課堂實驗忽略理論教學容易造成學生在實驗過程中只知道結果而不知道原因，無法真正理解實驗原理的物理實驗是失敗的。物理實驗特別是驗證實驗，也不能忽略對理論知識的學習，所以加強物理基礎理論知識的學習是實驗課堂必不可少的環節。

二、提升物理課堂實驗有效性的目的

高中物理實驗是高中物理課堂至關重要的學習方式，是學生透過現象了解物質本身的手段。有效的提高課堂實驗的教學質量既能傳達正確的物理觀念還能在潛移默化中培養學生勇于探究的科學精神。高中物理實驗能夠提高學生對實驗動手操作的能力以及對物理知識的理解，因此提高實驗教學的有效性，通過實驗發揮學生的主觀能動性是目前教師實驗教學的目的，也為我國科研人才的培養計劃打下堅實的基礎。

三、提升物理課堂實驗有效性的教學策略

1、理論與實驗并行，動手與讀題結合

基礎知識的穩固，能夠幫助學生在實驗過程中更好的理解實驗目的以及推導公式，物理實驗課堂應該結合相關實驗題型，讓學生邊做邊解。牛頓第二定律的應用是高中物理的重點，教師可以結合題目，通過邊做邊解的方式來開展“小推車試驗”。在開始實驗前教師將公式及變量表格挖空后打印在A4紙上，給學生每人發一份。實驗開始后讓學生邊實驗邊在紙上記錄下小車的加速度和受力的數據，然后利用A4紙所給的a-o-F軸系畫出圖像，讓學生自己先觀察規律，再提出問題，比如小車受到的合力包括繩子的拉力和摩擦力，那么如何求解摩擦力，還有繩子拉力等于多少等問題，然后再逐一引入平衡摩擦力的方法，以及小車的質量要遠大于鉤碼質量等等知識點。最后再改變其中一個變量，教授學生運用控制變量法觀察記錄加速度與質量的關系，由此推出公式F=ma。課堂實驗教師要重視實驗過程中理論探究和數據記錄的學習，才能把握住課堂節奏，利于實驗課堂有效進行。

2、更新實驗器材，加強課堂管理

實驗器材是完成實驗的必備條件，更換陳舊的實驗材料和實驗器材既能避免發生危險還能保證實驗順利進行，提高實驗成功率。例如魯科版高中物理必修二第三章第四節斜拋運動中的“射高、射程與初速度和拋射角關系”實驗，實驗器材是由注射針頭連接軟管組成噴水嘴，然后與高處盛有有色水的細玻璃容器相接。試驗是通過噴水時，容器水位降低，噴水水流初速度減小來記錄水流射程和噴射高度，以此探究射高h和射程s與拋射角的關系。由于器材使用針頭及玻璃等危險物品，實驗前教師首先要更新實驗器材，針頭要進行消毒處理以免過程中個別學生誤扎導致感染，以及玻璃容器的使用年限防止器材老舊發生爆瓶的危險現象。當然在做好器材準備好，課堂實驗過程中教師還應該提醒實驗注意事項如玻璃容器輕拿輕放，針頭切勿對著其他同學，只有加強課堂管理才能最大程度減小實驗課堂安全隱患，提高課堂效率。

3、介紹物理實驗背景，增強學生學習興致

教師應該在實驗教學前介紹發明實驗的物理學家及實驗背景，讓學生充分了解知識點和課堂內容。如：魯科版高中物理必修一中第三章第三節中的“自由落體運動”，提起自由落體實驗一定會聯想到伽利略，教師在實驗前可以根據伽利略的“比薩斜塔鐵球試驗”的故事引出實驗內容。通過PPT或小動畫還原當時實驗場景，以此來解釋為什么伽利略使用不同質量的球體，在相同條件下從空中落下卻同時到達。教師引起學生小組討論，踴躍提出自己的看法，再通過課堂實驗“打點計時器測重力加速度”記錄實驗數據，實驗前要提醒學生先開電源后放重物，保證實驗數據的準確性，通過表格記錄紙帶點與點之間的距離及時間算出速度，再用逐差法求出重力加速度。實驗背景的介紹不僅能激發學生對科學家的崇敬之情，還能培養學生對物理實驗的興趣，激發學生參與課堂實驗的積極性，培養學生自主實驗的能力。

4、提供實驗場所，鼓勵學生自我探究

學校應該加強實驗室管理，組織教師專人值班，為課余時間有想法的學生提供第二實驗課堂。比如魯科版高中物理必修二P70的“向心力與質量、角速度和半徑的關系”實驗，因為向心力演示器材比較復雜，記錄數據多，所以相比其他實驗向心力實驗成功率低，操作起來比較繁瑣，知識點也更加難理解，因此短時間的課堂可能造成許多學生無法順利的完成課堂實驗內容。物理備課組可以在每天下午放學安排一個合理的時間段如17：00～18：30向學生開放讓物理實驗室，并安排教師輪流管理，一方面是為了保護實驗室器材和學生的實驗安全性，另一個方面可以給存有教學疑問的學生進行課外輔導，幫助學生梳理物理知識。物理實驗第一課堂固然重要，但是開放實驗室第二課堂，鼓勵學生自主探究，增強物理實驗操作能力，增強了學生對知識理解，同時還能培養潛在的科研興趣。

5、物理實驗微課

制作物理實驗微課，對一些操作繁瑣的疑難實驗或者不宜現場演示的實驗通過電腦制作，模擬實驗，方便學生觀察實驗現象和更好的獨立實驗。但是實驗微課也只能是物理實驗教學的補充，濫用無助于培養的實踐操作能力和培養學生的探索精神，所以我們最重要的還是要加強實際的操作。

參考文獻

[1]唐海強.提高高中物理實驗教學有效性的研究，2013.6

[2]安白露.高中物理實驗教學的方法研究，2018.6