(湖南省永州市第三中學,湖南 永州 425000)
讓學生全面適應高中物理學科學習和發(fā)展,首先要重視高中物理實驗教學過程,物理學是一門以實驗為基礎(chǔ)的學科,物理實驗能有效促進學生學習物理的效率,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力,激發(fā)學生愛好物理科學的興趣,對物理科學的探究精神,通過學生自己做實驗,培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、探究問題的能力,并能讓學生體會到成功解決問題的快樂,新課標對高中物理實驗教學提出了新的要求,因此,教師如何有效地進行實驗教學,是新課改下高中物理教學的關(guān)鍵。筆者結(jié)合高中物理實驗教學經(jīng)驗,探討了高中物理實驗教學中普遍存在的問題,提出了實驗教學切實有效的經(jīng)驗體會,希望對教學工作有所借鑒和幫助。
當前,絕大部分高中學校都配備了各種先進的物理實驗設(shè)備。這些高精度的實驗器材能夠更準確地驗證和探究物理知識,但也拉遠了學生與實驗的距離,需要學生先有一個心理適應過程,再動手操作實驗,無形中降低了實驗課堂的教學效率。老師開展物理實驗時,不能盲目地選擇這些“高端”的實驗器材,而是要嘗試將復雜實驗簡單化,多從學生生活當中挖掘和開發(fā)實驗素材,將其巧妙融入到實驗當中,消除和降低學生對物理新知的距離感和陌生感,簡化物理實驗的操作程序,讓學生思維集中于核心物理概念的探索當中。
在人教版必修二“平拋運動”教學中,老師講解平拋運動概念時,先讓學生用一只手抓住兩個小鐵球,同時拋出后,發(fā)現(xiàn)兩球運動軌跡基本一致;再讓學生將其中一個鐵球換成紙團,再次同時拋出后,發(fā)現(xiàn)紙團飛出的距離要比鐵球近很多。老師讓學生思考其中的原因,學生很快就意識到是空氣阻力造成了兩者拋出距離的差距。在此基礎(chǔ)上,老師再引入平拋運動的物理概念,演示更加精準、具體的課堂實驗。老師以簡單的鐵球和紙團設(shè)計的物理實驗讓學生直觀認識到平拋運動“只受重力作用”的概念特點,取材簡單,操作方便,卻能收到事半功倍的實驗效果。
物理實驗是培養(yǎng)學生科學探究核心素養(yǎng)的重要載體。老師在實驗課堂中,要有意識地提高學生實驗參與度,讓學生從被動接受轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訁⑴c,促進學生物理知識的有效建構(gòu)。人教版高中物理教材中的實驗內(nèi)容,可主要分為老師演示實驗和學生分組實驗兩大類。老師開展演示實驗時,不能大包大攬,把實驗演示變?yōu)樽约旱莫毥菓颍且訌娕c學生的互動交流,讓學生積極參與到演示和操作的過程當中。一些實驗條件允許的演示實驗,老師可以直接改編為分組實驗,組織學生開展合作探究,為學生提供更多動手實踐的實驗機會。
教學“力的分解”時,老師在完成課堂演示實驗后,繼續(xù)組織學生兩兩為一小組,在實驗中感受力的分解作用:同小組兩人相對而立,一位學生單手叉腰站立,另一位學生用手按住對方肘部,緩緩施加一個豎直向下的力。被壓迫的學生可以明顯感受到下臂被壓迫,上臂被拉扯的感覺。然后兩人互換角色,體驗對方剛剛發(fā)力和受力的感受。最后,要求學生根據(jù)自己的實際體驗,嘗試畫出力的分解圖。該實驗雖然沒有借助任何器材,但能夠讓學生充分參與到課堂實驗中,對力的分解作用形成最直接的感受。
很多高中生不喜歡物理實驗的原因主要是物理實驗操作過程過于繁瑣枯燥,加上老師應試化、機械性的演示和講解,使得實驗課堂過于乏味無趣。要想切實提高物理實驗的教學效果,必須提高物理實驗的趣味性,讓學生在實驗過程中感受到真正的樂趣。老師可以通過創(chuàng)設(shè)情境等方式,將更多學生感興趣的各類元素融入到實驗當中,激活學生參與實驗的主動性,豐富學生實驗認知素材,增強學生感官體驗,引導學生結(jié)合相關(guān)的信息進行觀察和分析,發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律,探索物理知識本質(zhì)。
在“機械能守恒定律”的探究活動中,一般實驗方法是借助斜面、小車、刻度尺、數(shù)據(jù)采集儀等器材開展“探究小車在斜面下滑過程中機械能的變化”的實驗,實驗步驟復雜繁瑣,對學生的吸引力有限。老師講解這部分知識時,引入了更富有趣味性的“鐵球碰鼻實驗”:把鐵球推到接近學生鼻尖的位置后釋放,學生頭部保持不動,每次鐵球回擺時,都是差一點點才碰到學生鼻子。借助這一操作簡單且生動有趣的小實驗,有效展示了“機械能守恒定律”這一物理規(guī)律,為學生課堂認知提供了更多素材,有利于學生對所學知識形成更深刻的認識。
雖然高中物理教材中的實驗各方面都是科學、成熟的,老師還是要遵循因材施教的教學原則,根據(jù)學生實際學情和課堂教學需要靈活調(diào)整、大膽創(chuàng)新,從化繁瑣為簡單、化被動為主動、化枯燥為生動等方面優(yōu)化物理實驗設(shè)計,充分體現(xiàn)物理實驗的教學魅力,使高中物理實驗課堂更加貼近學生物理學習需求,最大限度發(fā)揮學生在實驗學習中的主動性、積極性和創(chuàng)造性。