巧設物理實驗 提高高中物理教學實效

王金花

摘?要：文章簡述物理實驗教學的重要作用，并從設計趣味實驗、構建自主實驗平臺、利用多媒體設備、設計多元實驗方法、教學延伸到生活中等方面，探究高中物理課堂中開展實驗教學的策略.

關鍵詞：實驗；高中物理；教學

中圖分類號：G632???文獻標識碼：A???文章編號：1008-0333（2024）15-0097-03

物理是一門實驗學科，在教學中充分運用實驗手段，能保證學生在吸收知識的同時提升實踐探索能力，同時在自主操作中得出結論，使知識真正內化為個人能力.

1 物理實驗教學的重要作用

1.1 培養學生動手能力

高中物理常見實驗類型為操作實驗和演示實驗，教師可以在課堂中精心設計演示實驗，借助精準、明顯的現象來引導學生得出正確的結論.同時，為了培養學生的動手能力，教師可以將部分演示實驗變為學生實驗，由原本的教師操作、學生觀看，變為學生嘗試動手操作，通過多次反復實驗得出滿意的結論.這樣優化實驗教學過程，不僅可以為學生提供更多的動手實踐機會，還能讓學生在親身操作中豐富學習經驗，進而在學習動力的驅動下，轉化為培養學生創造性思維的基礎[1].在此基礎上，為了進一步培養學生的動手能力，教師應在學生具備初步動手能力后，將操作實驗優化為動手設計實驗，以實驗所用器材、原理和方法作為切入點，引導學生在設計、操作實驗時創造性組合，以便綜合運用所學知識.在這種教學模式下，學生能真正了解實驗原理，并在設計中觸類旁通，拓寬學生的思維空間.

1.2 培養良好的學習習慣

物理實驗能助力學生形成良好的學習習慣.實驗教學主要是引導學生結合原理和現象逐步形成尊重事實、科學求知的科學思想，在這一過程中，學生能在實驗中養成愛護實驗儀器的習慣，并通過規范操作實現節約物理實驗用品的優良品質.同時，學生在實驗操作和探究中能始終處于積極、主動的狀態，對實驗中的影響因素有充分的認識，養成從細微環節入手，邊觀察邊思考的習慣，進而形成手腦并用的好習慣[2].

1.3 培養實事求是態度

以物理實驗為基礎，引導學生去探究、攀登，能有效助力學生理解物理知識，提升自身綜合素養.在高中物理教學階段，開設實驗的目的是讓理論知識與生活接軌，讓學生在實踐中發現問題，進而在教師的引導下分析問題、解決問題，進而步入最佳的學習狀態.而教師在物理實驗教學中，應結合學生設計能力開展實驗，讓學生領悟科學研究方法，結合實驗現象得出相應結論，從而養成實事求是的科學態度.

2 巧借實驗提高高中物理教學實效的策略

2.1 設置趣味性實驗環節，激發學生參與興趣

為了激發學生學習的物理興趣，積極參與課堂活動之中，教師要抓住課堂初始關鍵環節，為學生設置趣味性實驗導入，創造良好的學習氛圍和學習環境[3].激發學生學習興趣，

積極參與課堂，探索物理知識.學生只有積極、主動地參與物理實驗中，才能對知識形成深刻印象，從而有效提升課堂教學實際效果.

以魯科版高中物理必修第二冊“科學驗證：機械能守恒定律”教學為例，為了激發學生探究“機械能守恒定律”的興趣，教師應在課堂導入環節設計趣味實驗.首先，教師結合對學生興趣愛好的理解，設計趣味實驗吸引學生的注意力，如教師準備鉛球、木板、鉛塊、木塊、角鋼等材料，靈活運用這些材料制作一枚鐘擺，而后，將鐘擺懸掛在天花板上，要求學生對鐘擺進行觸摸和觀察.由此，學生可以直觀了解鐘擺的制作過程及結構特點.隨后，為了增強實驗開展的趣味性，教師應借助鐘擺設計趣味實驗，先以鐘擺懸掛的位置為中心，在鐘擺的正下方劃一條豎線，再在鐘擺兩側及鐘擺正下方線距離相等的位置，畫兩條與鐘擺下方平行的線.而后，教師將鐘擺拉扯到一側白線之外，并提出問題：大家猜測一下，若我站在鐘擺一側白線附近，把鐘擺拉到相應位置后放手，鐘擺會不會碰到我？部分學生認為鐘擺擺動中會產生加速度，會碰到教師；還有部分學生認為鐘擺擺動中速度會受到空氣阻力的影響，不會碰到教師.教師鼓勵學生大膽闡述自己的想法，并說道：誰說對了，我請誰吃薯片！由此，通過問題激發學生的探究性，并通過設定獎勵進一步激發學生參與討論的興趣.最后，教師邀請課代表上臺輔助完成演示實驗，將鐘擺拉扯到一側白線的位置，放手后發現鐘擺沒有碰到教師，一部分學生歡呼雀躍，另一部分學生追問“為什么？”教師則順勢講解機械能守恒定律，讓學生結合演示實驗現象深入理解知識點，再結合知識點分析演示實驗原理，以提升課堂教學實效.基于此，教師在課堂初始便利用趣味實驗激發學生注意力，消除學生對物理實驗學習所產生的成見，使學生獲得豐富的學習感受，為構建高效物理課堂奠定良好的基礎.

2.2 構建自主實驗平臺，為學生創造實踐機會

物理學科實驗教學過程中，教師應為學生構建自主實驗平臺，創建優質的學習環境，讓學生擁有更多參與活動的機會，進而積極、主動地開展實踐探索，享受實踐帶來的樂趣，以提高物理實驗教學的實際效果.具體來說，教師應在充分了解學生知識基礎和學習能力之后，再采取相應的實驗形式展開教學，充分利用學校的資源構建自主實驗平臺，讓學生在平臺中通過操作、實驗進行創造，以便提高學生的實踐、探究能力.

以魯科版高中物理必修第三冊“靜電的利用與防護”教學為例，教師在實驗教學中應注重為學生創造實踐機會，讓學生在操作和思考中強化對知識的理解.首先，教師在講解“靜電除塵”相關知識時，應圍繞教學主題確定實驗教學的整體目標，充分講解靜電除塵的實質和原因.這一過程中，教師應對實驗設計及操作要求進行詳細講解，指導學生掌握實驗方法和注意事項后，要求學生獨立在家完成實驗過程，從而確保學生擁有獨立操作實驗的平臺.隨后，學生在掌握基礎知識后，利用已掌握知識及教材中的線索自制靜電除塵模擬裝置，在實驗前準備飲料瓶、鋁片、銅絲等材料，先將飲料瓶底部去掉一部分，將鋁片和銅絲放入其中，用靜電高壓電源的負極連接銅絲，正極連接鋁片.實驗中從飲料瓶底部充入煙塵，然后將其放在桌面上，連通電源后發現飲料瓶中的煙塵一會兒就消失了，鋁片上則布滿了煙塵.最后，教師在實驗結束后，鼓勵學生客觀闡述實驗現象，并結合現象提出問題引導學生深入探究，如“鋁片上為什么布滿煙塵？”學生則要從靜電除塵的原理出發，結合實驗現象探索發現接通電源后，銅絲與鋁片之間會形成一個較強的電場，讓空氣電離，這一環境下，大部分煙霧顆粒或者粉塵會吸附在電離后的負電荷中，并在靜電力的作用下向鋁片運動，最終落在鋁片上.由此，學生通過實踐操作，能運用理論知識進行實驗，并在實驗中內化理論知識，最終提高自身的實踐能力.

2.3 充分利用多媒體設備，直接觀察實驗過程

高中階段的物理學科內容更豐富、實驗更復雜，部分實驗在操作中難度較高，且存在一定的不穩定因素，若操作過程不規范，還會產生一定的危險性.因此，教師在講解這類實驗內容時，應借助演示實驗來代替分組實驗，通過觀察來了解實驗過程，以便保證教學安全的前提下達成實驗目標，讓學生的能力和素養在實驗中得到強化.

以魯科版高中物理選擇性必修第二冊“電磁波的產生”教學為例，為了讓學生了解電磁振蕩，教師應在課堂中著重講解“LC振蕩電路”實驗，以發展學生的思維，提高課堂教學效果.首先，教師利用多媒體設備操作物理實驗，讓學生明確電路連接結構以及接通不同開關時，電路中靈敏電流計指針的偏轉方向.這一過程中，學生通過直觀觀察實驗課件，能對實驗過程變化有更清晰的認知，并對實驗現象有充分的認識.隨后，教師組織學生開展實驗，具體操作步驟為：（1）將電壓傳感器、電學實驗板接入到數學化學實驗系統中，并將電感L連接到實驗板上；（2）學生打開軟件，傳感器調零；（3）開始采集數據，打開電路中的電源，將電路板開關先接觸開關1，再接觸開關2，結合數據得出振蕩電流的圖像；（4）采集結束后，關閉電源，停止實驗，根據圖像和數據得出相應的結論.最后，學生在利用多媒體操作實驗過程，學生能對實驗原理及過程變化有更清晰的認識和了解，并對實驗現象建立起較為清晰的認知，從而加深對LC回路電磁振蕩相關知識的印象和理解.基于此，通過多媒體設備進行實驗教學，能顯著提高課堂教學的直觀性、趣味性，讓學生在學習中對實驗形成更直觀、深刻的認知，從而顯著提升課堂教學實效.

2.4 教學延伸到生活中，構建高效物理課堂

高中物理學習中知識量較多，教學節奏也非常緊湊，學生僅憑教師課堂授課及對教材的認識，很難真正學好物理知識，而將課堂延伸到生活中，能輔助學生理解物理現象和物理知識.以往教學中，教師側重講解物理知識點，忽視了對生活因素的融入，學生多是利用“死記硬背”的方式來記憶知識點.對此，教師應積極利用生活中的現象來解決學生學習中的疑惑，讓學生對物理知識形成更加直觀的認識和了解.

以魯科版高中物理必修第一冊“超重與失重”教學為例，教師在教學中應積極引導學生發現生活中的物理實驗資源，拓寬眼界的同時還能提高自身綜合素質.首先，在實驗教學環節，教師為學生提供紙帶、重錘等材料，引導學生操作實驗：將紙帶掛上重錘，然后迅速向上提.學生觀察到紙帶斷了，教師則提出問題：紙帶可以承受重錘的重力，為什么又會斷開呢？學生結合現象思考后認為與“迅速”向上提紙帶有一定的關系.由此，教師順勢講解“超重”“失重”的概念，引出課堂教學主題.隨后，當學生掌握概念后，產生疑問：紙帶實驗是超重現象，還是失重現象呢？教師則要帶領學生分析實驗現象，發現迅速向上提紙帶時，紙帶的拉力大于重錘的重力，屬于超重現象.最后，部分學生通過實驗和概念學習，對物理知識的了解不夠深入，甚至片面地認為超重和失重與物體的速度相關，為了進一步完善學生思維，教師應引導學生挖掘生活中的實驗資源，如“在稱量體重時身體要站直，在秤上蹲下和站起時，秤的示數會發生一定的變化”“乘坐電梯時，電梯上行或下行時，會感受到超重和失重現象”等.教師要結合學生提出的生活化素材，針對具體現象討論超重和失重相關知識.基于此，教師將教學活動與生活相聯系，引導學生調動生活經驗來分析物理知識，以便加強學生對知識的理解與掌握.

3 結束語

總之，為了提高物理學科的教學效果，教師應重視實驗教學活動的開展，借助多種手段來提高學生的綜合素養.在具體教學中，教師可以搭建自主性實驗平臺，設定趣味的導入環節，讓實驗教學過程得到優化，從而保證教學質量.

參考文獻：

［1］李樹倩.探討關于高中物理實驗教學過程的創造力培養[J].數理化解題研究，2022（30）：101-103.

[2] 湯海湘，汪超，秦紅兵.信息化環境下高中物理實驗能力培養探究[J].數理天地（高中版），2022（20）：92-94.

[3] 鞏延花，張鋒.關于探究趣味物理實驗在高中物理教學中的實踐運用[J].科幻畫報，2022（10）：112-114.

［責任編輯：李?璟］