構建高中物理高效實驗課堂的途徑

摘 要：高中物理知識比較深奧，學生學習起來比較困難。教師可以借助實驗激發學生的學習興趣，提高學生的學習能力。本文結合教學實際，分析了構建高中物理高效實驗教學課堂的重要性、現狀和實現途徑。

關鍵詞：高中物理;實驗教學;課堂教學

中圖分類號：G427? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：2095-624X（2020）34-0036-02

引 言

大多數高中生感到物理學習很困難，物理實驗也存在一定的難度。無論現象還是結論都離不開物理學家的實驗，在學習過程中，教師可以通過觀察學生的實驗效果來了解他們對知識的掌握程度。實驗教學可以讓學生養成科學探索的習慣，提升學生的綜合能力。

一、高中物理實驗教學的重要性

1.激發學生的學習興趣

實驗教學可以將理論知識形象、生動地表現出來，能夠較好地激發學生的學習興趣[1]。高中生每天面對繁重的學習任務，感到非常疲憊，在枯燥的教學中動手操作實驗會讓他們感到眼前一亮。高中物理實驗課題的操作往往比較簡單，可以讓學生在觀察現象時感受實驗的趣味，激發其探索興趣。

2.完善學生的知識結構

高中物理不只有書本上的理論知識，更有教材實驗或拓展實驗等內容。課本知識點較為枯燥，而在實驗過程中每位學生會有自己獨特的收獲，從而激發其學習興趣。實驗能夠使學生對物理知識進行更深層次的探索，讓學生不斷完善自身知識結構。

3.培養學生的多種能力

高中物理學習有一定難度，抽象的概念可能會使學生喪失物理學習信心[2]。在設計實驗教學時，物理教師可以根據學生反饋的重難點來合理設計教學方式，從而幫助學生突破重難點。學生積極參與實驗，可以發散思維不斷思考，從而完善實驗步驟，培養自身綜合能力。

二、目前高中物理實驗教學存在的問題

1.忽視了學生的主體作用

由于受傳統教育的影響，很多教師忽略了學生的主體地位，在課堂上一味地向學生灌輸知識，導致學生對各教學環節的參與度較低。也正因如此，在實驗教學中，教師難以調動學生主動學習的積極性，導致學生一直處于被動學習的狀態。

2.部分教師不重視實驗教學

受應試教育思想影響，多數高中教師面對高考的壓力，更重視提高學生的物理成績，習慣采用題海戰術，認為學生只有完成大量習題才能更好地掌握物理知識，也因此忽略了實驗教學。還有一些教師把物理實驗當作需要完成的任務，敷衍了事，導致實驗教學流于形式，沒有達到讓學生真正投入實驗的目的。

3.有些實驗難以完成或效果不佳

在物理教學中，教師需要為學生演示或讓學生自己參與實驗過程，但很多學校由于時間、器材、位置的限制，難以滿足實驗條件。還有一些實驗雖然較為簡單，但現象不明顯，學生難以準確觀察。如關于電子運動、磁場等抽象的實驗更是在課堂或簡陋的實驗室里無法完成的，所以實驗教學效果不佳。

三、構建高中物理高效實驗課堂的途徑

1.教師邊教學邊演示與學生邊實驗邊學習相結合

在傳統教學中，多由教師根據教學情況來判斷是否需要開展實驗教學，如果需要，便在講臺上為學生一邊講解知識，一邊展示實驗。這樣的教學模式下，教師將理論知識講解與實驗展示融合在一起，沒有帶領學生進行單獨的實驗操作，仍然是課堂的主體，而學生參與實驗的程度過低。一些學生表示，在這樣的教學中，他們只能靠聽和看來想象實驗，沒有經歷自己動手的過程，只是被動接受教師的觀點。這樣的情況下，教師難以激發學生的學習興趣，無法讓學生深入理解實驗和重難點知識。對于這一問題，教師可以先自己將實驗演示給學生，發揮自身引導作用，然后讓學生來觀察現象、分析實驗，讓他們成為實驗的主導者。這樣不僅能激發學生的學習興趣和探索興趣，還能讓學生在自己動手完成實驗的過程中培養自主學習能力，使其養成獨立思考的好習慣。因此，高中物理教師要創新教學方式，讓學生參與實驗過程，感受實驗的魅力，加深學生對物理現象和知識的理解。例如，物理教師在講解如何通過力的作用效果進行力的分解時，可以設計微型實驗幫助學生理解。為了讓全班學生都參與其中，教師可以讓學生兩人一組，在此基礎上介紹實驗要求：小組內一人單手叉腰站立不動，另一個人用自己的雙手對對方叉腰的胳膊肘部向下施加壓力，體驗完后兩人互換角色。完成這個小互動后，教師可以提問，讓學生想一想對力進行分解時需要注意哪些問題，讓學生相互討論，解答問題。無論學生的答案是否正確，教師不能批評學生，而要鼓勵學生說出自己的觀點。在這一過程中，教師通過小實驗激發學生的興趣，引導學生思考，讓學生自己總結知識，可以很好地鍛煉學生的想象力、思維能力和歸納能力。這種教學方式打破了傳統教學模式的弊端，將教師的邊教學邊演示與學生的邊實驗邊學習相結合，從而達到高效開展實驗教學的目標。

2.以故事為實驗背景

無論哪個學科都有自己獨特的文化背景，物理學科中的很多原理都在日常生活中都有所體現。枯燥的物理知識會讓部分學生失去學習的信心和興趣，甚至會放棄學習這一學科。所以，教師可以在物理課堂上拓展一些關于物理知識的小故事，如果是比較簡單、容易實現的故事，教師可以設計小實驗讓學生感受一下。例如，有一個很經典的雜技項目叫作“舞流星”，可以分為火流星和水流星，這兩個實驗存在一定的困難，教師可以選擇其他道具來代替。針對水流星的改造，教師可以讓學生用細線系上一個乒乓球，代替雜技中的桶和水，然后讓學生在豎直平面內用手的力量使球做圓周運動。在球轉動的過程中，學生可以感受到細線對手產生的作用，教師可以乘機引出這個現象的原理——離心運動。在此基礎上，教師可以借助多媒體設備播放一些雜技團舞流星的視頻，鞏固實驗教學效果。這種教學方式主要是用日常生活中的事物作為背景來吸引學生的注意力，教師可以簡化實驗讓學生進行模仿和體驗，讓學生在聽故事、看視頻的過程中，能夠對所學知識形成深刻印象。

3.變教師驗證性實驗為學生探究性實驗

驗證性實驗是對已知的結論形成了一定的認識后進行驗證，主要是為了讓學生嫻熟地使用器材、了解實驗操作中的注意事項、學會處理所得實驗數據等。而探究性實驗是指在不知道結果的情況下，學生經過物理教師的指導，選取合適的問題設計實驗，再通過正確的操作后分析得出結論。最后，學生之間討論探究結果。學生還可以向教師請教自己在此過程中遇到的問題。這兩類實驗都有自己的特點，都能幫助學生掌握所學知識。驗證性實驗是一種很重要的實驗方法，教師如果想在短時間內使學生獲得更多知識、培養多種能力，可以選擇此方法。高中生掌握的知識和技能有非常有限，往往不能自主研究一項成果或深入探究一個問題，教師可以結合實際情況，選擇驗證性實驗教學。教師要轉變自身教學觀念，變部分教師驗證性實驗為學生探究性實驗，使學生全面參與實驗，理解重難點知識，從而培養學生解決實際問題的能力。例如，物理教師可以把影響金屬導體電阻的因素設計成一個探究性實驗，先提出一個現實生活中的問題讓學生思考：開車通過一條道路時會受到哪些阻礙？然后，教師將學生進行合理分組，人數控制在4～5人，并要求學生合作討論本實驗的具體步驟，然后設計填寫數據的表格。經過組員之間的互相討論和幫助，通過桌上的實驗器材，幾乎每組學生都知道了影響金屬導體電阻的因素可能為長度、導線橫截面、導線本身的材質，于是他們經過協作實驗得出了很多實驗數據。在整個實驗過程中，應讓學生始終處于主體地位，教師只可在實驗開始時進行引導，將探究過程全權交給學生。學生懂得了如何得到物理量、如何觀察物理現象、如何制作表格、如何梳理數據等，提升了自己的動手實踐能力。

4.多媒體與演示實驗相結合

教師只有通過實物演示才能讓學生產生直觀的感受，才能讓學生真正感受物理實驗的獨特魅力。但在實驗過程中，學生總會遇到一些問題。例如，對于一些簡單的實驗，教師可以通過演示讓學生清楚地觀察其現象，但一些實驗的現象由于不明顯等因素導致實驗課堂的效果和效率降低，無法在有限的實驗課中鍛煉學生的能力。多媒體設備可以使聲音、圖像并存，播放速度也可以由教師來控制，如果有學生對實驗存在疑問，教師還可以重復播放實驗。在播放視頻的過程中，課堂將充滿實驗的氛圍，從而激發學生的物理學習興趣。一些物理實驗需要使用較多工具，且較為復雜，有時教師演示實驗，學生也難以透徹理解。在這樣的情況下，教師可以利用多媒體設備來為學生演示實驗。例如，在教學“條形磁鐵周圍的磁場”一課時，教師必須走到每位學生身邊做實驗才能讓他們看到實驗效果，這樣不僅浪費課堂時間，而且教學效果不理想。教師如果能使用多媒體設備，不僅能將實驗現象放大，還能讓班上的每位學生觀察到實驗細節。在觀看視頻的過程中，避免有些學生沒有認真聽講，教師可以隨時暫停提出探索性的問題，讓學生邊看邊思考。物理實驗中會用到各種各樣的儀器，如游標卡尺、螺旋測微器等這類對精確度要求很高的儀器，刻度非常小。教師如果在講臺上演示，無法讓學生準確看到數字，教學效果自然不理想。要解決這一問題，教師可以先借助多媒體設備放大講解這些儀器的用法，當學生對實驗儀器有一定的認識后，教師再將學生帶到實驗室使用這些儀器，從而提高實驗教學的效率。

結 語

總之，一切物理實驗的方案優化都要符合學生的特點。教師完善高中物理實驗教學，能夠促進學生的全面發展，為其后續物理學習奠定堅實的基礎。構建物理高效實驗教學課堂的途徑非常多，教師需要在教學中不斷總結經驗，從而更好地提升教學質量。

[參考文獻]

薛義榮.基于問題的“自主·導學”教學模式研究[J].物理教師，2014，35（10）：4-6.

李展華.“基于問題深度探究的微型專題”教學模式研究——以高考電學實驗復習為例[J].教學儀器與實驗，2015，31（04）：16-20.

作者簡介：周建明（1964.6—），男，江蘇昆山人，本科學歷，中學一級教師，研究方向：物理實驗教學。