提升高中物理實驗教學實效的策略探析

劉莉敏

摘 要：物理是一門對學生邏輯思維和實踐能力要求比較高的學科，很難憑單純的想象就能完全掌握，因此成了大部分學生學習的難點。高中階段的學生已經開始在物理學科上進行系統性的學習，教師在上課的過程中如果仍然只是通過理論講解的方式進行教學，教學效果在很大程度上就會大打折扣。抽象的物理知識能夠在實驗中更加直觀地展現在學生面前，也能夠在提升物理教學效率的同時進一步提高學生的課堂參與度，讓學生在物理學科的學習上更加積極主動，還能激發學生對物理學習的興趣。

關鍵詞：物理實驗；高中物理；教學實效

在高中階段的物理課程教學中，物理實驗是教師教學內容中的一個重要的組成部分，能夠將理論與實踐相結合，讓學生更直觀地觀察到實驗中的物理現象對教材上的理論知識的驗證。在物理學科的學習中，學生不但需要理解和記憶書本上的知識，還需要在學習的過程中鍛煉自己的邏輯思維能力、空間想象能力和動手操作能力，這些目標都可以通過參與物理實驗達成。與此同時，物理實驗本身的趣味性在很多時候都更容易勾起學生的好奇心和探究欲，教師在課堂上進行的物理實驗能夠有效地活躍課堂氣氛，而學生自己動手進行實踐和操作的物理實驗能夠給學生留下更加深刻的記憶，在了解實驗原理的過程中掌握更多的物理知識[1]。

一、高中物理實驗教學現狀

當前的教育環境下，部分教師對高中物理教學的認識有所偏頗，將應對考試當成了教學的主要目的，在課堂上僅以知識講解的方式進行教學，十分死板且無趣，導致學生在學習過程中沒有足夠的動力。教師雖然也會在物理課堂上進行必要的實驗教學，但對教學效果的提升并不明顯，在實際的教學過程中仍然存在著一些亟待解決的問題[2]。

（一）忽視學生體驗，學生參與興趣不高

目前大部分高中物理課堂上的實驗環節都是由教師操作的，只是教師在教授知識過程中的一種輔助工具，本質上還是教師在臺上教、學生在臺下聽、課后背誦實驗結果的傳統教學模式。在這種模式下，教師與學生之間的互動性相對較弱。對于一些比較難的知識點，學生的思維很容易游離在課堂之外，沒辦法真正做到對知識點的理解和應用。與此同時，單向的知識輸出在課堂氣氛的營造上會起到反作用，學生的精神無法高度集中，容易逐漸失去對于實驗的參與興趣和探究欲望，喪失對物理學習的興趣[3]。

（二）實驗條件落后，學生缺乏實踐平臺

很多學校在目前的高中物理教學過程中仍然以高考中要考的內容為重點考查目標，對物理實驗的重視程度不高。在物理實驗室的建設過程中，部分學校因不夠重視和條件有限等原因，并沒有及時添置足夠的實驗設備，學生也常因為實驗設備老舊或數量不夠等客觀原因而沒辦法自己動手進行實驗，久而久之就喪失了進行物理實驗的興趣和動手操作能力[4]。

（三）課程任務繁重，難以滿足學習需求

高中階段各學科的教學任務繁重，物理作為語數外以外的非主流學科，在高考中的內容和分數占比相對較小，學校和教師在課程安排上不會有所偏重，學生在學習時間和精力的安排上也不會對物理過多側重。高中物理學科的課堂教學時間相對來說較為緊張，教師礙于考試知識點本身的數量和難度限制，沒辦法留出足夠的時間來為學生安排自主的實驗操作，要么只能讓學生淺嘗輒止，要么從根本上直接由教師代為在課堂上統一進行，學生只需要記下實驗步驟和實驗結果即可[5]。

（四）欠缺溝通交流，學生實驗能力薄弱

很多學生對教材中的知識了解不夠透徹，在學習和理解的過程中思考不夠全面，不具備實驗能力，在實際動手進行操作的過程中就容易陷入誤區，反而留下了錯誤的記憶。在實際的實驗過程中，教師沒辦法實時監督每一個學生的實驗情況，自然也沒辦法及時地解答學生在實驗過程中遇到的所有問題，只有學生自己發現問題以后主動向教師反饋或教師總結了大部分學生都會出現的問題以后進行統一解答。教師和學生之間的溝通和交流不夠，教師也就沒辦法了解到學生的實際操作情況，對于學生的實踐能力和學習進度沒有足夠認知。

（五）缺乏評價體系，影響教師教學判斷

當前高中物理學科的教學評價體系大都不夠完善，只注重結果而忽視過程，流于表面，對學生實驗操作能力的評價仍然以知識點的記憶為主要標準，不夠全面。教師在對物理實驗的教學效果的判斷上就會有所偏差，一方面很難找到有效的物理實驗教學方法，無法對自己的實驗教學體系進行完善，另一方面對學生的實驗能力沒有一個準確的判斷，忽視了學生物理實驗能力發展的可能。

二、提高高中物理實驗教學效果的策略

雖然物理實驗是高中物理教學中的一種有效的教學手段，但最后能取得什么樣的教學效果還是會受到教師的教學設計和教學能力的影響。特別是在高中階段的物理教學工作中，教師需要兼顧學生身心發展和考試需求，如何在有限的課堂教學時間里合理地安排好教學內容就成為對很多教師的考驗，而學校也需要在給教師提供背后支持的同時完成自己需要完成的本職工作，唯有二者緊密配合，方可實現綜合提高高中物理實驗教學的教學效果。

（一）完善基礎實驗設施建設，為學生搭建實踐平臺

實驗教學的先決條件是需要擁有完善的實驗設施和實驗工具，學校應當遵循國家課程教育改革的要求，完善學校物理實驗室的建設，根據學生的實際情況和教學過程中的實際需要來及時更新和配置足夠的實驗工具，為教師設置和學生參與課堂物理實驗提供后勤保障。與此同時，教師在課堂教學的過程中應當為學生創造良好的實踐環境，為學生提供可以選擇的優質學習材料，鼓勵學生展開實踐探索，給予學生更多的實踐機會，帶領學生一同體會物理實驗的樂趣。對于那些本身就對做實驗有興趣的學生來說，擁有更多的實驗機會能夠幫助他們發掘自己的潛力，在某種程度上也能對他們未來發展道路的選擇提供一定的參考；對于那些一開始對做實驗沒什么興趣的學生來說，自己動手操作的過程中能取得的收獲是光憑看書和背誦沒辦法取得的，也能在一定程度上激發他們的學習動力。

（二）合理進行教學內容設計，提升學生課堂參與度

教師在設計教學內容和選擇教學方式時需要綜合考慮學生各項能力的發展需要和課本及考試內容的需求，首先就要緊跟課標要求，對課本知識擁有更加透徹的認識和理解，根據每一個知識點的不同特點，安排每堂課或者每個階段的教學內容和教學方式。教師需要分清楚什么時候使用演示實驗來引導學生對實驗現象進行觀察，什么時候設置學生實驗來讓學生自己動手操作，在適當的時候讓學生參與到課堂實驗的過程中來，提高學生在課堂上的參與度，加深學生對教師在課堂上教授的知識的理解。對于某些知識點中涉及的實驗過程較為復雜、對實驗操作的細節要求比較高或實驗結果偶然性比較大的實驗，教師最好采用演示實驗的方式引導學生觀察實驗現象、理解知識點，一些相對來說知識點比較重要、步驟較為簡單和在實驗中更注重過程的實驗就可以安排學生自己動手進行操作。

例如，在“探究加速度與力、質量的關系”的實驗教學中，就可以通過提問的方式來引導學生逐漸完善實驗步驟，提升他們的課堂參與度。如通過提問“研究一個物理量同時與兩個物理量有什么定量關系，應采用哪種方式？”，讓學生回答“控制變量法”。通過提問“初中階段是否使用過這種方法？”，幫助學生回憶總結物理學研究方法，為后續的實驗環節提供經驗支撐。整個實驗教學過程借助提問的方式逐層完善學生的學習活動，既可以提升他們的課堂參與度，也能豐富他們的認知，推動引領他們實現可持續發展。

（三）實驗環節設計有趣味性，激發學生的學習興趣

學生始終都應當是課堂上的主體，教師在教學過程中需要注重學生在教學中的核心地位，轉變自己的教學觀念，改變單一的教學方式，為學生構建良好的課堂實驗環境，引導學生積極參與到物理實驗的過程中來。在此過程中，教師可以適當引用一些與課堂知識相關且具有趣味性的實驗進行課前導入，勾起學生好奇心，激發學生探究欲，吸引他們主動提出問題和進行思考，讓興趣充當他們的導師，帶領他們持續探索知識。首先，教師需要對書本上的重點知識進行梳理和擴展，對知識點有一個相對完整的了解；其次，教師需要對學生的愛好和興趣點有一定了解，能夠根據學生的實際情況來選擇實驗；最后，教師需要在演示實驗或讓學生動手進行實驗的過程中注重和學生之間的溝通與交流，及時給予學生反饋，充分調動學生的好奇心，讓學生帶著這份好奇心和求知欲繼續接下來的課程學習。

（四）實驗設計與生活相關聯，注重知識與應用結合

教師在進行教學時不但需要鍛煉學生的實踐能力和觀察能力，還需要鍛煉學生發現問題和解決問題的能力，讓學生能夠將課堂上學習到的知識點運用到現實的生活環境中，搭建好學習空間與生活空間之間的橋梁，拓展學生的思維，讓學生能夠從更多角度去看待問題和解決問題。在進行實驗環境設計時，教師可以結合學生生活的實際環境，將生活中常見的一些物品引入實驗中來充當實驗道具，帶領學生探究這些物品中蘊含著哪些物理知識，鼓勵學生自己進行總結和擴展，對比更多其他沒提到的物品，了解一些物理常識和規律。在這種自我探究的過程中，不僅學生的觀察能力和探索能力得到一定程度上的鍛煉，邏輯思維能力也能得到一定的拓展，幫助學生學會更好地將書本上的知識應用到實際的生活中去的同時，還能讓學生學會怎么用生活反哺學習，讓生活場景和學習場景在某一時刻能夠進行融合，利用碎片化的時間在腦海中鞏固學到的知識。

（五）多媒體設備的合理應用，完善物理實驗的展示

信息技術的發展讓多媒體設備走進了學生的課堂，為學生的學習和教師的教學提供了更大的便利。在高中階段的物理課程教學過程中存在著一些對環境要求很高、學校無法滿足條件的實驗，也存在著一些危險性較高、不適合在課堂上直接演示的實驗，還存在著一些實驗時間過長、耽誤課堂時間或無法在一堂課上完整演示的實驗。在有關這些實驗的實驗現象和物理知識的講解中，教師無法將具體的實驗過程搬到教學環境中來，而多媒體設備的出現正好能夠解決這個難題。利用多媒體設備，教師可以提前錄制好實驗過程并制作成視頻或者直接通過網絡下載好演示視頻播放給學生看，指出實驗中的某些關鍵點，引導學生仔細地進行觀察和思考，通過提問和回答的方式進行重點內容的講解。如果有些多媒體設備能夠支持實驗操作和演示，那么教師就可以自己通過模擬出來的實驗環境進行演示或直接讓學生通過多媒體完成實驗操作，幫助學生了解和記憶實驗的步驟與原理。

例如，在“研究平拋運動”的實驗教學中，教學目標是讓學生利用實驗器材描繪平拋運動的軌跡并判斷軌跡是拋物線。在這一過程中，教師就可以借助多媒體視頻，為學生展示平拋運動的實驗儀器、鋼球、坐標紙、復寫紙、畫軌跡用的鉛筆，以及處理數據要用的刻度尺等。隨后再給學生展示整個實驗操作的過程。讓他們在視頻的觀看中了解到實驗過程中的細節。如“小球每一次都要從同一個高度釋放，釋放的位置必須相同，這樣才能保證小球每次飛出去以后的實驗軌跡是完全重合的”“調節接球擋板高度下移的位移不要求相同，怎樣選擇都是可以的”等。借助視頻為學生展示演示實驗，能夠讓學生獲得直觀認知，隨后完成高質量的分析與推理，也將提升他們的實驗技能。

（六）分小組進行實驗與探究，進行不同種類的實驗

教師在課堂上完成對書本知識的講解，引導學生了解基本的實驗原理、要求和步驟以后，就可以給予學生更多的自主性，依據實際情況來將學生分為不同的小組，讓學生自主地進行實驗與探究，在同小組成員之間和不同小組之間展開討論或比賽，培養學生的獨立思考能力和小組合作能力。在進行同一個實驗時，教師可以為不同的小組提供不同的實驗材料，讓學生自主選擇實驗對象進行實驗，完成實驗后讓不同小組的成員進行經驗交流，分享自己小組的實驗成果和結論，這既能夠節省實驗時間又能夠加強學生與學生之間的溝通和交流，有助于培養學生的總結能力和表達能力。此外，對于一些相對來說操作難度不是很高的物理實驗，教師可以讓學生擁有更多的自主性，運用已經掌握的物理知識自行參與實驗設計，在小組內部進行討論后確定自己小組的實驗對象并進行實驗。這時候教師主要負責解決學生在設計和進行實驗的過程中遇到的各種難題，引導學生正確地完成實驗。這樣一方面是對學生創造力和想象力的鍛煉，另一方面也能促進學生思維邏輯的發展，還能讓學生主動進行思考，不斷鞏固學到的知識點。

結束語

綜上所述，物理實驗作為高中物理課程中的重要組成部分，對于學生的學習和綜合素質提升都具有重大的意義，能夠幫助學生更好地理解和掌握書本知識。通過物理實驗輔助教學的方式能夠在一定程度上提升學生物理學習的主動性，也能在一定程度上將復雜且抽象的物理知識變得更加簡單和直觀，以提高學生的物理學習能力，達到更好的教學效果。與此同時，學生自己參與到實驗過程中來進行動手操作能夠幫助他們更加深刻地理解書本上的知識與現實生活的聯系，養成一種創新的思維模式，生活中遇到難題時能夠用學到的知識去主動尋找解決問題的答案，在不斷的思考中加深對知識點的記憶，讓死板的知識變得更加鮮活。在利用物理實驗進行教學的過程中，教師也需要不斷地進行總結和反思，及時更新自己的教學理念，完善自己的教學設計，迎合學生身心發展和社會經濟發展的需要。

參考文獻

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[5]劉書超.基于智慧課堂的高中物理實驗教學策略研究[J].數理天地（高中版），2023（2）：68-70.