巧借物理實驗，培養學生探究能力

王靜

【摘 要】 物理是一門實驗性較強的科目.高中物理蘊含著豐富的知識點，內容深奧且抽象，學生如果單純依靠課本理論，恐難以消化.為強化學生的物理水平，開展實驗教學必不可少.在新課改背景下，如何高效開展物理實驗，培養學生自主探索能力，幫助學生有效消化物理知識，是物理教師亟需思考的重點問題.本文就如何設計高中物理實驗，提升學生探究能力，展開相關討論.

【關鍵詞】 高中物理;實驗教學;教學設計

物理實驗，能夠將理論知識有效轉化為實際問題，鍛煉學生的思維能力，培養學生的探究精神.學生能夠通過實驗，享受探索知識的樂趣，在思考與實踐的過程之中，順利消化物理知識，完成教學目標.但是一些物理教師過分看重理論教學，忽視物理實驗，在實驗過程之中，又往往以教師為主導，對學生強加干預.導致學生的實驗熱情不高，實驗效果不佳，導致物理實驗流于表面，耽誤學生學習進程.基于此，高中物理教師必須不斷創新，注重實驗教學，力求打造良好實驗環境，培養學生探究能力.

1 鏈接生活，設計物理實驗

生活中處處都蘊含著物理知識.書本中看似抽象的物理概念，其實在生活中有著廣泛的身影.日常的許多現象，都可以用物理知識進行闡述.高中物理是一門較為深奧的學科，也是高中生學習道路上的難關.有不少高中生認為，物理晦澀難懂，知識點復雜繁瑣，難以快速消化[1].甚至有學生干脆放棄物理，以自暴自棄的態度面對物理知識.開展物理實驗，與生活實際相連接，快速地勾起學生的好奇心.讓學生能夠立足于生活視角，看待物理知識.從而弱化物理知識所帶來的晦澀感，快速消化物理知識.在物理實驗的過程之中，發揮學生探究能力，跟隨教師節奏，完成物理實驗，掌握實驗的目的與意義.

例如 學習《失重與超重》，很多學生接觸新知識，難以理解失重現象.這時候物理教師可聯系生活，引入實驗：“同學們，在我們日常出行或者回家時，電梯是非常普遍的一個生活工具.大家都有坐電梯的經驗，在坐電梯的時候，你們的身體會發生什么變化呢？電梯在快速下降或者上升時，處于什么樣的運動狀態呢？”以生活為切入點，學生開始快速思考，真正理解失重的概念.之后，物理教師引導學生投入到實驗之中，積極展開思索，進行自主探究.又如，為什么在汽車剎車的時候，人們的身體會隨之前移;宇航員們在太空時，為什么身體可以漂浮等等.聯系生活，展開物理實驗教學，讓學生用物理的眼光，去看待日常生活.借助物理知識，解決生活問題.讓學生逐步發現物理的趣味性，激發他們的探究意識，快速參與到物理學習之中.

2 設計問題，開展物理實驗

要培養學生的探究能力，就必須以學生為主體，肯定學生的自主學習能力.在設計物理實驗時，物理教師要考慮學生的主觀感受，結合學生的興趣愛好，構建實驗課堂[2].讓學生成為實驗的主人，在實驗之中，自主探索，發散思維.能夠通過實驗，增長思維的火苗，產生觀點的碰撞，完成對物理知識的有效內化.在實驗過程中，物理教師可導入問題，以問題為引導，帶領學生開展物理實驗.讓學生能夠思考分析學習重難點，打開思路，產生猜測提出質疑，動手實踐完成探索.

例如 學習《力的合成》，物理教師可提出問題：“力的合成，就是力的求和嗎？”學生以問題為引導，開展物理實驗.提前準備好實驗材料，包括繩子、鉤碼、彈簧秤（兩個），讓學生借助實驗材料，模擬提水動作，判斷一個力與兩個力的數值是否相同.學生懷著好奇，開展實驗活動.首先，學生借助兩個彈簧秤垂直提起鉤碼，記錄其顯示的數量值;其次，有夾角的提起鉤碼，記錄其數量值;最后，一個彈簧秤將鉤碼提起來，記錄數量值.經過實驗學生發現，方向和大小是矢量的特征，一旦這個方向變成某一角度，分力的和與合力并不相同.也就是說，f1+f2≠f.以該結論為前提，物理教師繼續提出問題：“合力和分力之間有哪些關系？”圍繞著該問題，學生展開思索，并提出猜想.在這一過程之中，學生的思維得以發散，探究意識激發.之后，物理教師給予學生一定的實驗空間，讓學生結合自身猜想，展開實驗.在實驗的過程中，驗證自我猜想，完成對物理知識的有效探索.

教師的引導，是物理實驗中的關鍵一環.合理引入問題，有助于推動學生的實驗進程，為學生指明實驗方向，幫助學生快速步入正軌，展開積極思索與探究.

3 小組合作，設計物理實驗

在過去的物理實驗中，物理教師習慣于在課堂上演示，讓學生觀察和記錄.對于學生而言，這一學習過程較為被動，實驗樂趣并不濃厚.物理教師占據實驗的主導地位，導致學生的主觀能動性無法得到有效發揮，實驗效率較低.所以，物理教師要革新教學理念，帶領學生自主實驗.讓學生分組合作，開展物理實驗.小組成員們各司其職，分工明確，根據實驗目標，展開積極探究.在合作的過程之中，學生互相交流，彼此分享，共同進步.同時，學生合作實驗，能夠激發學生的自主探究熱情，幫助他們全身心地參與到實驗過程中來，全面提升實驗質量.

例如 學習《反沖》，為強化學生對于反沖的了解，物理教師借助多媒體，為學生播放與反沖運動相關的視頻.以火箭發射為例，為學生科普反沖的概念，幫助學生有效消化這一知識點.當學生了解這一知識點后，教師還需帶領學生進行實驗.通過實驗，強化對反沖原理的認知，有效掌握物理規律.火箭發射是最為常見的反沖現象，但是在物理課堂之中開展火箭實驗，顯然是天方夜譚.此時，物理教師可引導學生小組合作，以火箭為原型，發散思維，制作反沖道具，完成反沖運動.學生在小組合作的時候，發散自主思維，互相交流，利用簡易道具，例如飲料瓶，設計“火箭”模型.不同的小組，有著不同的思想與看法，在制作的過程中，難免出現多重問題.物理教師則巡視全班，及時指點迷津.讓學生在合作過程中，完成實驗，更為深刻的掌握反沖這一物理知識點，提升探究能力.

小組合作，是高中生群體十分喜歡的實驗模式之一.開展合作實驗，實現思想碰撞，發揮學生想象力與創造力，構建良好實驗環境，提升實驗效率.

4 引入游戲，設計物理實驗

不論在哪個年紀，學生對于游戲的向往之情從未減少.在教學過程之中引入游戲，可增加課堂的粘性，提升學生探究能力.讓學生感受到物理實驗的快樂，從而更加積極的參與到實驗活動之中.在設計物理實驗時，物理教師可結合實驗內容，引入合適的游戲.游戲要與學生興趣愛好以及認知特點相契合，保證游戲的有效性.

例如 學習《摩擦力》時，物理教師可利用趣味小游戲，開展物理實驗，激發學生的探究熱情.每一個學生都有著不同的身體素質，有的學生力氣大，有的學生力氣小.物理教師可在課堂之中挑選一個身高一米八，體重較重的男同學，和一個身材嬌小瘦弱的女同學.“同學們，今天我們來玩一個小游戲，這位男同學和女同學比賽拔河，你們猜一猜最終會是誰取得勝利？”兩個人體重相差甚遠，學生無一例外選擇身材強健的男同學.但是在接下來的實驗之中，物理教師卻讓男同學穿上了一雙輪滑鞋，女同學沒有變化.兩個人各站在繩子的一端，只幾秒鐘，男同學就輕而易舉被女同學拉到對面，身材嬌小的女同學贏得比賽.這場游戲的結果為何會與學生的預測大相徑庭，教師可引導學生進行思考與討論.在全班學生分析以后，大家逐步明確摩擦力的概念，樹立物理意識.

在設計高中物理實驗時，教師需以學生為本，設置多元化的實驗內容.創新實驗模式，給予學生自主探索空間，讓學生充分發揮個人潛能，全身心投入到實驗之中，促進自主探索，撬動思維，強化探索能力.

參考文獻：

[1]唐安全，梁倩妮. “互聯網+”背景下高中物理實驗探究的個性化整合實踐[J]. 物理教學，2021，43（03）：39-42.

[2]康莉. 信息技術環境下高中物理實驗探究教學模式研究[J]. 科技資訊，2021，19（09）：154-156.