高中物理實驗課教學(xué)探究

陳明寶

【摘要】實驗教學(xué)是高中物理教學(xué)的重要且必不可少的組成部分，通過動手操作物理實驗可使學(xué)生明白物理知識的形成過程，提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的效果.本文從物理實驗課在物理教與學(xué)中的作用和物理實驗課教學(xué)策略兩個方面對高中物理實驗課進行探究，以期提升物理實驗課的教學(xué)有效性.

【關(guān)鍵詞】高中物理；實驗教學(xué)；教學(xué)策略

實驗性是高中物理學(xué)科的基本特點，物理實驗是高中生必須要掌握的知識，是物理課教學(xué)的重要組成部分.通過讓學(xué)生動手做實驗，可培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、理解能力、創(chuàng)新能力、動手操作能力等.通過動手操作物理實驗學(xué)生可以以直觀、形象地學(xué)習(xí)抽象的物理知識，對提高物理學(xué)習(xí)的效率起到了積極作用.更為重要的是參與物理實驗可激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的熱情，認識到學(xué)好物理知識的重要性.基于這樣的認識，在物理教學(xué)中應(yīng)積極有效地應(yīng)用物理實驗開展教學(xué)活動，以提升教與學(xué)的效率.

1 實驗課在物理教與學(xué)中的作用

1.1 有助于激發(fā)學(xué)習(xí)物理的興趣

傳統(tǒng)教學(xué)中，由于受到實驗器材、實驗教學(xué)理念的限制，很多教師在進行物理教學(xué)時，往往采用的是教師講解，學(xué)生被動聽講的方法開展教學(xué)活動，而應(yīng)用實驗法教學(xué)物理知識只存在于想象中.即使涉及物理實驗，也只是教師講解實驗過程，并沒有條件讓學(xué)生動手操作實驗.導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)或理解某些物理概念、公式的時候只能依靠死記硬背.長期的抽象式的教與學(xué)的方式，導(dǎo)致學(xué)生失去了物理學(xué)習(xí)的興趣.而在物理教學(xué)過程中，根據(jù)教學(xué)的實際需要，應(yīng)用物理實驗的方式講授物理知識，讓學(xué)生積極動手參與到物理實驗中，可有效激發(fā)學(xué)生探究物理知識的熱情，讓學(xué)生體驗到學(xué)習(xí)物理知識，應(yīng)用物理知識的樂趣，對培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)與探究物理知識的興趣有積極作用.

例如 在教學(xué)“相互作用——力”這節(jié)課的時候，在教學(xué)物理摩擦力、力的合成、力的分解、力的替換與等效等概念時，如果只是讓學(xué)生依靠死記硬背掌握這些抽象的物理知識，不但不會激發(fā)他們學(xué)習(xí)的興趣，而且會打擊他們的學(xué)習(xí)熱情，讓他們認為物理學(xué)習(xí)就是死記硬背，導(dǎo)致教學(xué)效果低效甚至是無效.相反，如果采用實驗的方式教學(xué)，卻可以激發(fā)學(xué)生的參與及探究熱情.如，輕輕推動一輛停在教室地面上的玩具汽車，汽車經(jīng)過一段時間的滑行后停了下來.由此現(xiàn)象向?qū)W生提出如下問題：是什么原因讓汽車停了下來？請利用本課所學(xué)習(xí)的知識進行解釋.如果要讓汽車永遠行駛下去，應(yīng)該滿足什么條件？請同學(xué)們進行探究.問題提出后，可讓學(xué)生動手操作此實驗，讓學(xué)生感受實驗過程，明白摩擦力是什么樣的力，是如何產(chǎn)生的.

1.2 有利于培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力

“老師領(lǐng)進門，修行在個人.”教學(xué)物理知識時，一般都是教師在課堂上給學(xué)生講解物理知識后，讓學(xué)生在課下通過自主學(xué)習(xí)熟練掌握課堂上所學(xué)習(xí)過的物理知識.因此，培養(yǎng)和提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，對學(xué)好物理非常關(guān)鍵.如何培養(yǎng)與提高自主學(xué)習(xí)物理知識的能力，是教師應(yīng)認真探究的課題.傳統(tǒng)教學(xué)中，無論是預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)，還是在課后復(fù)習(xí)環(huán)節(jié)都是讓學(xué)生通過閱讀教材、做教輔書上的物理試題進行自主學(xué)習(xí).這樣的教與學(xué)方式，對學(xué)生來說比較枯燥，特別是學(xué)生在學(xué)習(xí)理論性與抽象性比較強的物理知識時，更容易失去興趣，因為學(xué)生學(xué)習(xí)是靠想象的，加之部分學(xué)生不善于動腦筋，或者根本就想不出所學(xué)習(xí)的物理知識到底是什么樣的，導(dǎo)致學(xué)生對學(xué)習(xí)物理產(chǎn)生了厭惡，這對于培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力是無效的.基于此，在培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力方面，可通過讓學(xué)生動手操作實驗進行培養(yǎng).

例如 在教學(xué)“光的折射”這節(jié)課的知識時，為了激發(fā)學(xué)生參與的熱情，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，可在課前讓學(xué)生做一些實驗.如，讓學(xué)生通過觀察三棱鏡，探究太陽光的折射情況，然后認真閱讀教材上的相關(guān)內(nèi)容，對實驗過程和結(jié)果進行總結(jié)與歸納.如果學(xué)生沒有三棱鏡，可讓學(xué)生把筷子或木棍等物品插入在透明的玻璃杯內(nèi)，并把裝著筷子或細木棍的玻璃杯放到太陽下或燈光下，讓學(xué)生觀察出現(xiàn)的折射現(xiàn)象.通過實驗獲得的知識和認知，也可以幫助學(xué)生理解了生活中存在的光的折射現(xiàn)象，且整個過程是學(xué)生自主學(xué)習(xí)與探究的，可激發(fā)學(xué)生的探究熱情，培養(yǎng)和提升高中生的自主學(xué)習(xí)物理知識的能力.

1.3 有利于培養(yǎng)創(chuàng)新能力

時代的發(fā)展需要更多的具有創(chuàng)新能力的人才，高中物理作為基礎(chǔ)學(xué)科對培養(yǎng)高中生的創(chuàng)新能力有著積極作用.學(xué)生在學(xué)習(xí)物理理論知識時，如果只是靠聽教師講授物理知識學(xué)習(xí)物理，不但無法有效激發(fā)學(xué)生參與物理課堂教學(xué)的熱情，而且也無法培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力，更無法培養(yǎng)與提升學(xué)生的創(chuàng)新能力.而用實驗的方式教授物理知識，可在學(xué)生掌握實驗步驟和了解實驗內(nèi)容后，讓學(xué)生親自動手操作實驗.學(xué)生在操作實驗的過程中，可根據(jù)實驗的步驟進行操作，也可以在了解了實驗?zāi)康暮?，自己動手收集身邊現(xiàn)有的材料，設(shè)計實驗步驟，完成相應(yīng)的物理實驗.學(xué)生動手收集實驗材料，設(shè)計實驗步驟的過程，就是培養(yǎng)學(xué)生動手能力與創(chuàng)新能力的過程，這在客觀上也培養(yǎng)了學(xué)生自主探究物理知識的能力.

例如 在學(xué)習(xí)過“重力加速度”后，可讓學(xué)生利用身邊現(xiàn)有的物品進行實驗.比如，有的學(xué)生準備了一條細繩、一把鎖、一個盒尺、一個木棍搭起來的架子、一個秒表、筆和白紙.實驗材料準備好后，根據(jù)實驗的要求連續(xù)做了多次不同的實驗，每次實驗結(jié)束后把實驗結(jié)果記錄到紙上.這樣的實驗可充分發(fā)揮學(xué)生的能動性，根據(jù)身邊已有的材料完成實驗.這樣的實驗過程，可充分拓展學(xué)生的物理思維，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力.

2 實驗課教學(xué)策略例談

2.1 構(gòu)建實驗情境，提升動手能力

要想通過物理實驗提升物理課的教學(xué)效率，提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識的有效性，就需要讓學(xué)生積極地參與到物理實驗中.而要想激發(fā)學(xué)生的參與熱情，就需要激發(fā)學(xué)生參與的興趣，使他們產(chǎn)生強烈的好奇心和探究的欲望.因此，物理實驗教學(xué)中，應(yīng)根據(jù)實驗的具體內(nèi)容，給學(xué)生創(chuàng)設(shè)出針對性較強的實驗情境.可通過演示實驗、提問、動手操作實驗、觀看微課展示的實驗等方式構(gòu)建教學(xué)情境.無論通過哪種方式構(gòu)建實驗教學(xué)情境，都需要踩準學(xué)生的興趣點，否則所構(gòu)建的實驗教學(xué)情境就無法激發(fā)學(xué)生參與的熱情.

例如 教學(xué)“摩擦力”的相關(guān)知識時，摩擦力與相對運動趨勢是學(xué)生無法用肉眼看出來的，因此學(xué)生對此知識點難以有效理解.為了讓學(xué)生真正理解摩擦力是如何阻礙物體的相對運動趨勢的，就可以構(gòu)建出這樣的教學(xué)情境：某人在騎電動車的時候，由于電瓶沒電了，他的電動車先是降慢了速度，然后逐漸停了下來.就此可通過提出問題的方式給學(xué)生構(gòu)建實驗教學(xué)情境：電動車在沒電的情況下往前滑行，但是逐漸降慢了前行的速度，是什么力阻礙了電動車繼續(xù)前進？請根據(jù)課本所學(xué)知識設(shè)計一個實驗進行探究.可讓學(xué)生準備一塊光滑的木板，一塊表面粗糙的布，一個玩具小汽車.通過讓小汽車在木板上滑行，再在粗糙的布上滑行，對比小汽車在同樣的力的推動下所滑行的距離，可用不同的推力推動玩具汽車，以觀察前進距離的差異.很多學(xué)生剛開始學(xué)習(xí)摩擦力時，心中會產(chǎn)生好奇，總想弄明白摩擦力是如何阻礙玩具車前進的，再通過老師構(gòu)建的實驗教學(xué)情境的引導(dǎo)，更激發(fā)出了學(xué)生探究的欲望.

通過讓學(xué)生動手操作實驗，可把學(xué)生的直覺思維與學(xué)生的形象與抽象思維進行有效的結(jié)合，促進學(xué)生對所學(xué)物理知識的認知，同時也解決學(xué)生在生活中遇到的一些疑問，為學(xué)生后續(xù)更好地學(xué)習(xí)物理奠定了良好的基礎(chǔ).

2.2 應(yīng)用生活實例，拓展教學(xué)資源

高中生已經(jīng)具有了很強的認知能力，而且也具有了一定的生活經(jīng)驗，這為引入生活實例進行教學(xué)創(chuàng)造了條件.高中物理教材中的一些物理知識和高中生的生活實際緊密相連，在教學(xué)這些物理知識時，可引導(dǎo)學(xué)生通過把生活實例與所學(xué)物理知識進行結(jié)合，激發(fā)學(xué)生參與實驗課的興趣，進而有效拓展物理實驗課的教學(xué)資源.

例如 在教學(xué)“力”的相關(guān)知識時，為了讓學(xué)生更好地理解“力的分解與合成”的概念，可讓學(xué)生思考生活中出現(xiàn)的力的分解與合成相關(guān)的現(xiàn)象.如，有的學(xué)生分享了這樣的現(xiàn)象：一個年紀比較大的男子蹬著裝滿沉重貨物的三輪車上坡，無論如何使勁，他都無法把三輪車蹬上坡.但是，在三輪車的后部和兩邊各增加了一個人后，在三個人一起努力推動的情況下，沉重的三輪車被男子比較輕松地蹬上了坡頂.這個生活中的現(xiàn)象就很好地說明了力的分解與合成.有的學(xué)生分享了生活的諺語與故事，比如“一個籬笆三個樁，一個好漢三個幫”“眾人拾柴火焰高”“一方有難八方支援”等.學(xué)生通過這些生活中的現(xiàn)象對力的分解和合成的概念有了基本的認知后，教師再結(jié)合教材內(nèi)容把力的分解和合成用矢量圖進行表達，就可以使學(xué)生對此知識點的學(xué)習(xí)從感性認識上升到了理性認知，不但降低了學(xué)習(xí)難度，而且提升了此知識點的教與學(xué)的效率.同時，也促使學(xué)生把所學(xué)習(xí)的物理知識與生活實際結(jié)合了起來，培養(yǎng)了他們的探究能力，也有效拓展了物理課的教學(xué)資源.

2.3 巧用微課授課，提升實驗效率

微課在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用，可把抽象的知識形象化、具體化，可提高實驗的效率，可給學(xué)生展示一些在課堂上難以完成的物理實驗.有些物理實驗所需要的實驗時間比較長，僅靠物理課堂上有限的教學(xué)時間，是無法完成規(guī)定的實驗步驟的，另外有些實驗比較危險，無法在課堂上完成，或者受實驗器材或設(shè)備的影響或限制，也無法在課堂上進行實驗.此時，如果用微課開展實驗教學(xué)，就可以很容易地解決上述問題.

例如 在教學(xué)“向心力實驗”的時候，就可以提前把這個實驗錄制好，并制作成微課，在上課的時候播放給學(xué)生看.學(xué)校沒有專用的向心力實驗所用的器材時，更適合用微課展示此實驗的過程.用微課展示物理實驗，不但使學(xué)生清楚地看到了向心力實驗的過程，而且減少了在課堂上由于實驗失敗而浪費寶貴的教學(xué)時間的機會，微課中的實驗展示再加上老師的講解，提高了實驗課的教學(xué)效率，激發(fā)了學(xué)生參與實驗課的熱情，對提升物理實驗課的教與學(xué)的有效性起到了積極作用.

3 結(jié)語

總之，新課改的深入進行，要求高中物理學(xué)科的教學(xué)模式必須根據(jù)教學(xué)的實際情況進行革新，傳統(tǒng)的老師教予學(xué)生的授課模式已與新的教學(xué)模式不相適應(yīng).這就要求教師積極革新教學(xué)模式，多利用現(xiàn)有的技術(shù)和設(shè)備，為學(xué)生設(shè)計出多種形式的物理實驗，通過學(xué)生的動手參與，提升學(xué)生的理性認知能力.

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