實驗在高中物理教學中的作用分析與研究

于晶春

【摘要】物理這門課程建立在實驗探究與分析觀察的基礎上，屬于自然學科的一個類別，物理實驗是高中物理教學的重要組成部分，絕大多數重要的物理研究需要通過實驗來完成，物理實驗的重要性可想而知。將物理實驗引入到高中物理教學中，不僅能夠激發學生對物理學習的興趣， 更能促進學生掌握科學合理的物理學習方法。從而提升高中物理的教學質量與效率，為此高中物理教師要意識到實驗教學的重要性，并利用恰當的實驗教學方式推動高中物理教學的發展。

【關鍵詞】高中物理 ?物理教學 ?實驗的作用

【中圖分類號】G633.7 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2020）34-0123-02

前言

物理這門學科要求學生具備較強的思維能力，很多物理知識的概念都較為抽象，通過物理實驗，能夠讓學生更好地理解并掌握物理知識。有些學生認為物理知識學習起來十分困難，久而久之甚至產生畏懼的心理。然而，物理知識來源于生活，通過實驗，可以讓學生更好地了解這個世界，并了解生活中出現的各種現象。因此，教師要重視物理實驗的作用，提升學生對物理學習的積極性。

一、高中物理探究實驗課堂構建分析

物理教學的探究試驗教學主要是在教師指導下開展的，教師通過指導讓學生親身參加到實驗、觀察等過程中，發現問題并思考解決的方法，以此來培養并提升學生對物理的分析、解決能力，在探究實驗過程中，可以更好掌握每一條知識點及原理，且在物理探究的實驗教學中需要處在主體地位中，這樣才能有效激發他們對物理學習以及物理實驗的興趣。

1.設計探究實驗教學流程

高中物理探究教學中，物理問題是非常重要的內容，是總體探究實驗的基礎，教師在探究環節中，開展設計，最重要的一點在于對物理問題的選擇，選擇最合適的問題可激發學生對實驗的興趣，如設計的內容與生產相接近，學生在理解時難度就會大大下降，在開展研究性實驗教學設計中，不可以被教材局限，需要跳出教材內容，對總體環節開展精心的設計，提出問題可積極引導學生開展有效的控制，并且也可以激發學生對知識的渴望，特別在實驗過程中，開展有關假設是極為重要的，在整個教學基礎以及起點，在傳統物理教學過程中，假設是容易被忽視的，只是簡單向學生教授一些原有就存在的物理設計方案，但對于探究性的實驗而言，要教師進行指導，讓學生可通過物理證據解釋對應物理的現象，運用原有知識做出判斷，通過與他人交流可獲得更多的靈感，開拓思路。

2.構建有效的實驗教學評價

對于傳統高中物理實驗，重視的是原理、動手操作以及新技術，對于過程卻不重視，學生及教師間沒有良好的溝通制度，學生綜合素質、能力無法得到有效發展。因此在開展高中物理探究實驗時教師可針對性構建完善的評價體系，對學生在學習認知過程中以及情感態度、操作行為有一定的評價。

二、實驗在高中物理教學中存在的問題

1.教師的問題

受應試教育長期影響，絕大多數高中物理教師在物理實驗教學中，為了節省課堂實踐，都會以講的形式進行實驗教學，讓學生將實驗過程背下來。還有的物理教師在實驗課前，準備好實驗報告、實驗器材，讓學生在實驗的時候按照實驗報告中的步驟，逐步操作實驗。以上物理實驗教學方法，看似提高了物理課堂教學效率，降低了實驗教學的難度，實際上限制了學生的思維能力，沒有為學生提供自主思考、創造性思維發展的空間與時間，從長遠角度來看，對學生的物理學習能力、物理思維有極大的影響，為此教師要改變原有的實驗教學方式。

2.學生的問題

受傳統教育體制影響，大部分學生在進行物理實驗的時候，缺乏配合意識，與他人協作能力較差，沒有實驗前預習的習慣。因此，在物理實驗教學課堂上面對有一定難度的物理實驗，難免會有些吃力，習慣依賴教師的指導。此外，受高考壓力影響，學生最為關注的是考試成績，在物理實驗過程中缺乏交流討論，有的學生甚至在小組實驗中渾水摸魚，讓其他同學完成實驗操作，以成績至上的想法，沒有讓學生意識到物理實驗在物理學習中的重要性，課上不認真參與實驗，下課前抄襲他人的實驗報告與實驗數據，以此應付物理實驗課程，使得物理實驗教學質量難以提升。

三、實驗在高中物理教學中的作用

1.通過動手實驗，調動學生對物理學習的積極性

物理在高中教育階段中屬于難度比較大的學科之一，由于其自身涵蓋了大量的物理學定律，而這些定律需要學生逐一進行驗證并掌握。在傳統高中物理教學課堂中，為了能夠充分利用教學實踐，對實驗教學的重視程度低下，導致學生對物理學習的積極性不高，課堂氣氛死板，很多學生對物理知識了解得不夠深入透徹。在新課程改革后，重視高中物理教學中實驗教學的力度，很多學校在教學的過程中也加大了實驗的比重。通過親自動手參與到實驗中，學生的動手能力與動腦能力都會得到有效的培養，并對物理定律進行有效的驗證，使得學生對物理相關知識能夠產生深刻的印象。例如，在人教版高中物理教材中，教師在講授自由落體運動內容時，教師可以在課堂上利用具有趣味性的小實驗調動課堂氣氛，讓學生尋找不同的物體，在相同高度上進行自由降落，讓學生從實驗中得到物理結論。有的學生會驗證不同物體在相同高度時能夠同時降落，還有些學生會提出自己的想法，認為不同的物體在相同高度不會同時降落。通過大家的共同討論與學生的驗證，能夠發現受到空氣阻力的影響，兩個材料不同的物體下落速度不一樣。從而得出了結論，在真空環境下，任何的物體都會同時降落[1]。

2.活躍學生的思維，引導學生共同學習

很多學生對物理這門課程并不感興趣，認為物理學習枯燥乏味。在傳統教學模式下，教師通常會采用灌輸式的教學方法讓學生掌握物理定律，然后再利用物理定律去解決物理問題，久而久之，影響學生發散性思維的形成，而通過物理實驗教學能夠有效彌補這項教學缺陷。物理實驗沒有固定的模式與固定的步驟，學生要利用已有的實驗器材進行實驗設計。在設計的過程中，由于學生的思維存在差異性，所以會出現不同的實驗方式驗證某個物理定律，最終通過實驗會驗證物理定律。在物理實驗教學模式下，學生能夠加深對所學知識的深刻理解。一旦學生在物理實驗的過程中沒有得到與物理定理相吻合的結論，學生就會產生思考，分析自身實驗存在的缺陷，如此一來能夠對學生的思維能力與動手能力得到有效的鍛煉。

3.通過自主探究，培養學生綜合素養的提升

傳統物理教學模式最大的弊端就讓學生被動的接受物理知識，對學生自主學習能力的發展起到了一定的阻礙作用，在實驗教學模式下，能夠有效解決這個問題。在實驗教學環境下，能夠有效培養學生的自主探究能力，讓學生認識到物理理論是通過大量實驗證明得出的，并非是先有理論再有的實驗證明。由此一來，學生在實驗的過程中能夠擺脫教材內容的束縛，充分地發揮出創新精神，從而達到單純理論教學模式下難以實現的教學效果。實驗教學過程中，能夠展現出一些物理定律，通過親身參與實驗，能夠讓學生加深對物理知識的印象與實際運用能力。物理知識在學生日后的生活與成長中具有十分重要的作用。不論是高中還是后續的大學生活，很多具有設計性的比賽都需要運用到物理知識，在日常的實驗教學過程中，不論是物理實驗設計還是物理實驗驗證，所涉及到的一系列物理實驗操作都是通過構建物理模型完成的，也是對學生物理建模能力的有效培養，為學生日后的生活與學習奠定了夯實的基礎。教育的最終目的是培養學生綜合素質的提升，通過物理實驗可以有效的實現這一目的[2]。

4.在分層合作過程中，培養學生自學能力

在高中物理教學過程中，教師可以根據學生的物理學習能力及物理水平，將學生進行合作分層，然后組織學生以合作學習的方式進行物理實驗學習。通常情況下，教師會綜合學生各方面的情況，將學生分為三個層次：第一類學生的物理學習能力較強，物理成績十分穩定，教師可以根據學生的個人優勢與物理學習習慣，重視培養學生的自主學習能力、動手實踐能力與創新能力，從而促使學生綜合發展。第二類學生有一定的物理學習能力，但是物理成績波動較大，教師要結合具體教學內容，幫助學生扎實的掌握物理知識點，并培養學生養成良好的物理學習習慣，讓學生的物理成績逐漸趨向穩定。第三類學生的物理學習能力相對薄弱，物理成績一般，教師要培養學生對物理知識的興趣，及學好物理的信心，予以這部分學生更多的關注，使得學生逐漸以良好的學習態度參與到物理課堂中。值得注意的是，對于第三類學生，教師不要急于將其培養成前兩類學生，以免適得其反。在對學生進行分層后，教師要根據不同層次學生的特點，組織學生進行物理實驗學習，在課堂中為學生預留出足夠的時間與空間，讓學生能夠通過自由發揮深入了解物理概念與物理知識，為分析物理實驗想象，探究物理科學奠定良好基礎。物理教師要在實驗課堂上，對學生進行適當的鼓勵，讓學生在獨立思考的基礎上，完成小組合作探究，并深入分析研究每個實驗現象。從而由淺入深、由表及里、循序漸進通過物理實驗探究物理知識，使得學生能夠以逐層深入的物理思維，探究物理問題，并習慣與同伴進行協作交流。與此同時，物理教師要為學生設計實驗問題，并在學生實驗的過程中，對學生加以引導，讓學生能夠根據物理現象提出自己的質疑，并根據質疑進一步進行物理探究，從而掌握更多的物理知識。在物理實驗課堂上，通過小組合作模式進行物理實驗教學，能夠讓同水平的學生共同努力，一同研究物理問題，使得小組中的每個學生都會在實驗過程中思考物理問題，貢獻自己的力量，從而營造出團結協作的物理實驗模式，在如此和諧的課堂氛圍中，對學生操作能力、思維能力、創新能力都會起到積極的影響，激發學生潛在的學習能力。通過學生親身的參與，能夠加深對物理知識的印象，從而扎實地掌握物理知識。

5.利用信息技術，促進學生有效掌握知識內容

隨著信息化技術在教學中的廣泛應用，多媒體設備的演示作用被應用于物理實驗教學中，促進學生有效地掌握物理知識內容。高中物理實驗教學的根本目的是為了能夠讓學生了解動態、真實的物理科學過程，對于一些難度較大或實驗現象不明顯的物理實驗，教師可以利用多媒體技術展示給學生。例如，在回路的電磁振蕩實驗中，通過多媒體技術為學生展示電磁振蕩的發生過程，使得學生能夠直觀地了解電磁及電場等物理知識，從而降低學生學習物理知識的難度，幫助學生更好地掌握物理知識內容。

結束語

在新課程改革背景下，對高中物理教師也提出了更高的要求，教師不僅要培養學生掌握物理知識，還要提升學生對物理知識的綜合運用能力，為此高中物理教師在教學的過程中通過物理實驗，能夠有效地提升學生對物理知識的理解能力與運用能力，通過實驗探究，學生的物理素養會得到有效的提升，因此，教師要積極更新教學理念，通過物理實驗促進高中物理教學的發展。

參考文獻：

[1]吳迪.探究性實驗在高中物理教學中的運用分析[J]. 文理導航（中旬）， 2017（9）.

[2]朱文.實驗教學法在高中物理教學中的作用與方法探析[J]. 中華少年， 2018（32）.