高中物理實驗教學(xué)現(xiàn)狀及提升策略芻議

摘 要：在高中物理教學(xué)中，理論知識和實驗探究是相輔相成的，理論知識是實驗操作的基本依據(jù)，而實驗探究是對理論知識的補充和拓展，因此，實驗教學(xué)的核心在于理論與實踐的融會貫通。針對高中物理實驗教學(xué)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，教師應(yīng)采取更多科學(xué)有效的策略對具體教學(xué)進行改進。物理實驗之于物理教學(xué)有如齒輪之于行車，缺其難以穩(wěn)妥前行，這一部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)對學(xué)生個人能力的提升和學(xué)科素養(yǎng)的培養(yǎng)具有深刻影響?；诖耍疚膶⑦M一步探析高中物理實驗教學(xué)現(xiàn)狀及提升策略。

關(guān)鍵詞：高中物理;實驗教學(xué);提升策略

中圖分類號：G427? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：2095-624X（2021）32-0020-02

引 言

隨著新課程改革的推行和創(chuàng)新教學(xué)理念的發(fā)展，高中物理教學(xué)不斷發(fā)展、創(chuàng)新。為激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、提高學(xué)生的探究能力，高中物理教師進行了一系列優(yōu)化策略研究。近年來的高中物理實驗教學(xué)呈現(xiàn)出“發(fā)現(xiàn)問題—解決問題—優(yōu)化教學(xué)”的過程。雖然在實際教學(xué)中不斷有新問題產(chǎn)生，但從總體上看，教學(xué)效果是顯著的。目前，高中物理實驗教學(xué)中的不足，或集中，或分散，聚散不一。對此，相關(guān)教育工作者應(yīng)從問題的實質(zhì)出發(fā)，抓住問題的根本，通過情境創(chuàng)設(shè)、實驗教學(xué)、小組探究、豐富教材、實驗創(chuàng)新來優(yōu)化教學(xué)，激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，使學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)，有大局觀、發(fā)展觀，在自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新學(xué)習(xí)的教育背景下不斷努力，有效獲取物理實驗知識，提升自身物理學(xué)習(xí)能力。

一、高中物理實驗教學(xué)現(xiàn)狀概述

目前高中物理教學(xué)尚存不足，造成這一問題的原因是多方面的。第一，由于物理學(xué)科具有的理論性、知識抽象性及實驗專業(yè)性，很多學(xué)生在學(xué)習(xí)物理實驗知識的過程中容易產(chǎn)生抗拒心理，因而學(xué)習(xí)熱情低迷，學(xué)習(xí)活力不足，課堂實效低下。第二，受應(yīng)試教育思想影響，多數(shù)學(xué)生定式思維固化，在學(xué)習(xí)理論知識時忽略了實踐動手能力的培養(yǎng)，導(dǎo)致在物理實驗中手足無措，無法學(xué)以致用，這是學(xué)生動手實踐能力不高的體現(xiàn)。第三，學(xué)生不懂得合作學(xué)習(xí)。合作探究是有效的學(xué)習(xí)手段，不僅能夠培養(yǎng)學(xué)生良好的合作觀，還能使學(xué)生在合作探究中集中發(fā)散和創(chuàng)新思維，提高綜合分析能力和知識運用能力。但從實際情況來看，學(xué)生在這一方面還未找準方向。第四，物理實驗輔助教材和資源的不足也是影響物理實驗教學(xué)實效性的關(guān)鍵因素。教材中提供的實驗助讀內(nèi)容是有限的，在有限的知識空間內(nèi)，學(xué)生很難對已有知識進行合理拓展，這就要求教師積極引入相關(guān)實驗素材，充實和豐富教學(xué)內(nèi)容。第五，學(xué)生不擅于實驗創(chuàng)新，只是一味地復(fù)制課本實驗，這不利于學(xué)生創(chuàng)新思維的發(fā)展。物理實驗要求學(xué)生具備創(chuàng)新精神和自主探究精神。

二、物理實驗教學(xué)提升策略分析

（一）借助多媒體創(chuàng)設(shè)實驗情境，激發(fā)好奇

針對學(xué)生在物理實驗學(xué)習(xí)中興趣不濃、積極性不高的現(xiàn)象，教師可以借助多媒體創(chuàng)設(shè)實驗情境，激發(fā)學(xué)生的好奇心。學(xué)生對事物的好奇心體現(xiàn)在積極的求知欲望、探索興趣和動手實驗思想上。而要想有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，關(guān)鍵是取其要、攻其要，即利用科學(xué)手段激發(fā)學(xué)生的好奇心。情境創(chuàng)設(shè)能夠有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而多媒體是創(chuàng)設(shè)情境的有力工具。教師可在物理實驗教學(xué)中利用多媒體創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，在激發(fā)學(xué)生好奇心的同時增強教學(xué)的趣味性，進而有效提高物理教學(xué)效率[1]。

例如，在教授“科學(xué)測量：金屬絲的電阻率”一節(jié)時，筆者就以情境教學(xué)為主導(dǎo)教學(xué)模式，利用趣味視頻和實驗演示提高學(xué)生的積極性與參與度。本節(jié)課的學(xué)習(xí)要點為探究學(xué)習(xí)金屬絲的電阻率的科學(xué)測量及相關(guān)儀器的操作。首先，筆者利用一段趣味視頻導(dǎo)入新課，視頻是關(guān)于電阻這一動畫人物角色的自述，借此激發(fā)學(xué)生對電阻概念及其大小等相關(guān)內(nèi)容的好奇心，從而初步產(chǎn)生實驗興趣;其次，對基礎(chǔ)知識進行回顧，包括電阻、電阻定律和電阻率的概念界定，并用思維導(dǎo)圖對相關(guān)知識進行拓展，將其展示于PPT中;再次，引導(dǎo)學(xué)生掌握使用儀器的方法;最后，提供實驗電路圖和實物連接圖使學(xué)生進一步了解實驗，并在此基礎(chǔ)上觀看實驗演示視頻。筆者通過創(chuàng)設(shè)相應(yīng)的教學(xué)情境，深化了學(xué)生的認知，在提高他們學(xué)習(xí)興趣的同時，提升了實驗教學(xué)效果。

（二）利用課堂實驗操作深化實驗教學(xué)，提高能力

課堂實驗操作是引導(dǎo)學(xué)生動手實驗的教學(xué)環(huán)節(jié)，能夠有效鍛煉他們的動手能力和創(chuàng)新思維，也能讓學(xué)生在實際操作中發(fā)現(xiàn)自身不足，從而有效提高自身能力。實際操作遠比教師演示教學(xué)來得有效，經(jīng)過親自動手，學(xué)生能夠在實驗步驟的設(shè)計和操作中發(fā)現(xiàn)自身存在的問題，教師也可在此基礎(chǔ)上分析每名學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，從而調(diào)整教學(xué)設(shè)計，根據(jù)實際情況采用相應(yīng)的教學(xué)模式。理論知識下形成的實驗雛形對學(xué)生來說是需要實踐檢驗的，即要求學(xué)生能夠?qū)W以致用，將教材中的文字轉(zhuǎn)化為具體的實驗操作步驟，將書本中的實驗思想轉(zhuǎn)移到動手操作中，使學(xué)生在實驗中吃透課本知識，并能在思維的合理延伸下對有關(guān)知識進行創(chuàng)新、吸收和科學(xué)拓展。

（三）開展小組合作探究性實驗，創(chuàng)新思維

小組合作學(xué)習(xí)是問題探究和完成集體作業(yè)的慣用學(xué)習(xí)方式，是一種能夠有效提升學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的團隊合作學(xué)習(xí)方式。以小組形式對實驗進行探究不僅能使知識在思維的碰撞下獲得充分的發(fā)散和延伸，也能讓學(xué)生在集體討論中探尋到更多知識的閃光點[2]。此外，思維的碰撞能夠讓學(xué)生在小組合作探究中掌握更多知識和科學(xué)的學(xué)習(xí)方法。同學(xué)之間互相取長補短，能夠在集體作業(yè)中創(chuàng)新思維、發(fā)散思維。高中階段的很多物理實驗步驟復(fù)雜，涉及的知識點較多，所以，在指導(dǎo)學(xué)生進行實驗操作時，教師應(yīng)盡量采取小組合作的方式。一是因為實驗教學(xué)的時間有限，無法保證學(xué)生獨立在規(guī)定時間內(nèi)完成完整的實驗;二是在小組實驗過程中，學(xué)生有任何不清楚的問題可以第一時間向小組成員請教，在小組中互相分享、創(chuàng)新觀點。

例如，在教授“科學(xué)測量：電源的電動勢和內(nèi)阻”一節(jié)時，筆者引導(dǎo)學(xué)生進行小組合作，以小組形式進行物理實驗。在教學(xué)活動安排上，首先，筆者對整體知識進行詳解，引導(dǎo)學(xué)生分析、掌握測量和計算電動勢及電阻的方法，并讓學(xué)生結(jié)合材料分析正確選擇器材。其次，筆者要求學(xué)生分組進行問題探究下的實驗設(shè)計和操作。在實驗前筆者會提出問題：“現(xiàn)有一節(jié)干電池，由于想對電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行深入剖析，需通過實驗檢測其電動勢和內(nèi)電阻，請大家思考，該選取哪些器材進行實驗？”學(xué)生先在小組內(nèi)部進行討論，制訂相對完整的方案后，再進行具體實驗操作。小組合作探究實驗，不僅能使實驗在思維的創(chuàng)新和結(jié)合下獲得改進，還能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

（四）合理引入拓展性物理實驗素材，豐富教學(xué)內(nèi)容

在物理實驗的學(xué)習(xí)中，教材提供的知識是有限的。物理教師應(yīng)該深刻認識到這一點，并在相關(guān)實驗教學(xué)中合理引入拓展性的實驗素材，豐富實驗資源，從而充實物理課堂教學(xué)活動。很多實驗是經(jīng)過簡化和截取后編入教材的，所以很多與實驗相關(guān)的知識都可以進行拓展。這不僅能完善學(xué)生對物理實驗的認識，還能使學(xué)生在試題解答和實際應(yīng)用中掌握更多技巧。所以，教師在實際教學(xué)中要緊緊抓住實驗內(nèi)容的根本，引經(jīng)據(jù)典，深化知識，讓學(xué)生在理解具體知識的過程中掌握實驗的本質(zhì)，在充實和拓展知識的同時提高學(xué)習(xí)效率[3]。

例如，在教授“科學(xué)測量：用多用電表測量電學(xué)量”一節(jié)時，筆者就對相關(guān)知識進行了合理拓展。本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容為解讀多用電表的使用方法及內(nèi)在功能，筆者讓學(xué)生思考什么儀器能夠同時代替電壓表、電流表的作用。問題拋出后，學(xué)生認真瀏覽課本，得出結(jié)論：多用電表具有這種功能。在介紹多用電表的結(jié)構(gòu)時，筆者會對電表的內(nèi)外部結(jié)構(gòu)進行詳細介紹，拓展學(xué)生的認知;在多用電表的讀數(shù)指導(dǎo)中，筆者會教授學(xué)生多種讀數(shù)方法，確保學(xué)生正確讀數(shù);在測量電學(xué)量的實際操作中，筆者引導(dǎo)學(xué)生對直接測量法和多用電表測量法進行對比與分析，從中總結(jié)各自的優(yōu)劣，并在此基礎(chǔ)上提出注意事項，如每次換擋后再次測量前必須重新將歐姆調(diào)零。經(jīng)過對知識的合理拓展，學(xué)生會對實驗有更深刻的認識，操作起來也會更加得心應(yīng)手。

（五）鼓勵學(xué)生創(chuàng)新物理實驗，自主探究

物理實驗在教材中的編排較為固定，實驗步驟和相關(guān)注意事項都是既定的，但在創(chuàng)新教育思想的引領(lǐng)下，物理實驗教學(xué)開始提倡創(chuàng)新，要求學(xué)生能夠在實驗設(shè)計和操作中發(fā)揮自身創(chuàng)新能力[4]。教材編者在安排教材中的實驗時會考慮到學(xué)生學(xué)習(xí)能力的差異性，因此，在內(nèi)容安排上會盡可能詳細，但對一部分學(xué)生來說，實驗步驟太復(fù)雜了。所以，教師在指導(dǎo)學(xué)生做實驗時，可以鼓勵學(xué)生進行自主探究，對實驗進行簡化甚至在安全范圍展開創(chuàng)新。這樣既能有效培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，又能使實驗深入人心。對學(xué)習(xí)能力稍差的學(xué)生，教師可以引導(dǎo)他們在理解和掌握基本實驗步驟的基礎(chǔ)上展開深入探究，一步步提高他們的實驗?zāi)芰Α?/p>

結(jié)? ? 語

綜上所述，高中物理教師應(yīng)利用多媒體創(chuàng)設(shè)實驗教學(xué)情境，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;加強課堂實驗操作指導(dǎo)，以深化實驗教學(xué);引導(dǎo)學(xué)生開展小組合作探究性實驗，以發(fā)散學(xué)生的思維;鼓勵學(xué)生創(chuàng)新實驗過程，以培養(yǎng)其自主探究能力，進而實現(xiàn)高中物理實驗教學(xué)效率的有效提高。

[參考文獻]

[1]趙鐵輝.高中物理實驗教學(xué)現(xiàn)狀及應(yīng)對策略[J].科學(xué)大眾（科學(xué)教育），2020（04）：26.

[2]周建新.新課改下高中物理實驗教學(xué)的現(xiàn)狀與有效策略[J].實驗教學(xué)與儀器，2018（S1）：5-6.

[3]黃劉扣.高中物理實驗教學(xué)的現(xiàn)狀及應(yīng)對策略[J].湖南中學(xué)物理，2009（08）：8-10，17.

[4]張茂華.新課程標準下高中物理實驗教學(xué)現(xiàn)狀調(diào)查及優(yōu)化策略研究[J].科學(xué)大眾（科學(xué)教育），2018（06）：20.

作者簡介：柯俊鋒（1981.7—），男，福建浦城人，專技十級，2016年獲豐澤區(qū)“優(yōu)秀教師”稱號。