高中物理實驗教學的有效開展策略探究

[摘 要] 物理實驗是高中物理學習的基石，它為學生打開了探索科學世界的大門，同時它也是連接理論與實踐的橋梁。在物理教學中，教師需要高度重視實驗教學，以新課程理念為指導，不斷創新實驗教學的內容、方法和手段，從多方面提升學生的實驗技能和物理素養，從而轉變傳統以講帶做、死記硬背的實驗教學模式，提高實驗教學的有效性。

[關鍵詞] 高中物理；實驗教學；開展策略；科學探究

物理實驗是高中物理教學的重要組成部分，它不僅能夠幫助學生理解和掌握物理知識，還能培養學生的科學思維和實踐能力。然而，在實際教學中，物理實驗教學存在著一些問題，如實驗設備不足、學生參與度不高、缺乏創新性等，一定程度上制約了學生物理核心素養的發展。為此，需要探索一些有效的實驗教學策略，通過設計創新實驗、結合實際生活、運用信息技術等方法與手段，增強實驗教學的趣味性，激發學生的實驗興趣。同時，教師也要認清自身角色，充分發揮教師的主導作用和學生的主體作用，為學生提供更多的動手操作機會，讓學生親身體驗物理知識的形成過程，培養學生的實踐能力和科學素養。

一、創設適宜情境，調動學生探究興趣

（一）結合學生生活創設情境

在高中物理實驗教學中，結合日常生活創設情境是教師經常采用的一種教學方法。當熟悉的、感興趣的生活場景呈現在眼前時，不僅會喚起學生曾經的生活經歷和已有的生活經驗，還會使學生產生主動嘗試和探索的欲望。所以，教師要立足于學生生活，將一些蘊含物理知識的生活事例應用到實驗教學導入中，激發學生主動探究的意識，使物理實驗充滿知識性。比如，在“平拋運動”教學中，可以以學生熱愛的籃球、排球、鉛球等體育運動為示例，創設生活情境，引導學生聯系自己的運動感受，總結平拋運動的特點，并鼓勵學生通過物理實驗驗證自己的結論，發現更多的物理奧秘，使學生不再是被動地接受知識。

還可以將一些有趣的生活現象引入實驗教學中，調動學生的探究欲望。比如，在教學“光的折射”時，首先利用多媒體展示美麗的彩虹圖片，讓學生進行觀看和欣賞，并且提出問題，讓學生思考“彩虹是怎樣形成的”。然后組織學生進行課堂討論，各抒己見。教師以此為突破口，切入實驗教學，引導學生對光的折射進行實驗探究。

通過這樣的情境設計，物理實驗教學更接地氣，學生認識到物理知識不僅是書上的理論，還是解決生活問題的工具，從而深入理解物理概念，提高解決問題的能力和科學素養。

（二）利用社會熱點創設情境

社會熱點是高中物理教學的重要資源。由于社會熱點往往具有較強的吸引力，將其引入物理實驗教學，可以激發學生的學習興趣，提高學生的參與度。在實驗教學中，可以利用社會熱點創設貼近時代、貼近社會的情境，使物理實驗教學變得更加豐富多彩、富有成效，促進學生全面發展。

比如，可以結合環保熱點，進行“能量轉換與守恒”實驗，讓學生了解新能源的開發和利用，深入探究社會熱點中的物理問題。還可以結合磁懸浮列車設計相關實驗，吸引學生的注意力，開闊學生的物理視野，使他們了解物理學科前沿應用領域。通過這樣的情境創設，將物理實驗與社會發展緊密連接起來，讓學生感受物理知識的價值和實用性，從而增強學生實驗探究的動力，使學生在實驗中變得更加積極、主動和投入。

二、運用信息技術，增強實驗教學效果

（一）信息技術演示實驗

在信息化的時代背景下，信息技術為高中物理實驗教學提供了多種可能。在教學中可以合理地利用信息技術來演示實驗，既增添樂趣，又強化記憶，增強實驗教學效果。

教師可以制作精美的多媒體課件，將實驗過程以圖片、動畫、視頻等形式展示給學生，用詳細的文字說明、生動的演示配上課堂知識講解，幫助學生更好地理解實驗原理和步驟，讓學生掌握實驗器材的使用方法和技巧。

對于實驗中的重點知識，還可以借助多媒體的慢放、放大、重復播放等功能，進行突出顯示或反復講解，必要時還可以利用信息技術分解操作步驟，讓學生更為直觀地把握實驗細節和實驗的關鍵環節。這樣既能為學生自主操作清除障礙，提高實驗的成功率，也能深化學生對實驗原理和物理知識的理解。

教師還可以進行實驗演示，并利用視頻直播技術，組織學生在線實時觀看視頻，同時允許學生利用連麥、視頻、評論等功能與教師實時互動，及時解答學生的困惑，改善學習效果。

（二）虛擬仿真實驗

在高中物理教學中，經常會有一些難以實現或存在一定危險的實驗，如天體運動、聚變、裂變等。按照傳統的教學方法，教師會口頭為學生講述這些物理知識，但由于缺乏親身體驗，學生很難理解其中的物理原理，學習質量不高。而虛擬仿真實驗的出現，將不可能變為了可能。

教師可以利用虛擬仿真軟件模擬真實的實驗環境，一方面將其作為演示工具為學生直觀展示復雜的物理現象或為學生進行實驗演示，另一方面讓學生在安全的環境中進行實驗操作，深入探究物理規律，培養實踐能力和科學精神。

比如，“閉合電路的歐姆定律”是高中物理中的一個重要知識點，它是電路中較為重要的內容，并且有著廣泛的應用場景。這節課的容量較大，對課堂教學效率有一定的要求，需要較多動手實驗的時間，而且對實驗的誤差要求也比較高，并且電源電壓需要恒定，內阻盡量小。綜合考慮這些因素，我選擇了用虛擬實驗平臺來進行教學設計與實操，讓學生利用平板電腦來進行實驗，既節約了時間，又激發了學生的興趣與積極性。

三、注重過程指導，引導學生科學探究

（一）加強巡視，發現問題

學生是實驗教學的主體，在學生做實驗的過程中，教師也不能只做旁觀者，而要加強課堂巡視與指導，成為學生的學習伙伴，促進教與學的發展。因為學生在實驗中可能會遇到各種問題，也可能會遇到一些風險，所以教師的巡視與指導是必不可少的。

教師要漫步于實驗室，走進學生群體中，留心觀察每一個學生的實驗操作，留意他們的每一個動作，及時發現可能存在的問題，并給予有針對性的指導。針對個別學生的困難，教師要走到他們身邊，耐心為其解答疑惑，手把手地糾正錯誤，讓他們在實踐中不斷進步，養成良好的物理學習習慣。

對于實驗中的關鍵步驟，教師還可以親自為學生示范，讓學生近距離清晰地看到正確的操作方法，使他們更快地掌握操作技巧，提高實驗效率。

教師還要給予學生準確的反饋，肯定學生的努力，指出其需要改進的地方。通過實驗中的師生互動，學生感受到教師的關注與支持，在實驗過程中更加用心、更加投入，實驗課堂更加精彩。

（二）設置問題，啟發思考

在學生實驗的過程中，巧妙的提問可以激發學生的思維活力，發揮問題的指引作用。在巡視的同時，教師可以基于實驗現象提問，如讓學生說一說自己觀察到了何種實驗現象，并讓學生運用物理知識進行解釋，引導學生將理論與實踐有機結合起來，提高學習層次。也可以針對實驗設計進行提問，如讓學生思考這樣設計實驗的目的是什么、實驗是否還有改進的空間等，培養學生的創新思維。也可以對實驗數據進行提問，讓學生思考實驗數據反映的物理規律，并引導學生對實驗數據做進一步的分析，提升思維能力。還可以結合實際應用提問，拓展學生思維，讓學生想一想該實驗在現實生活中有何意義，增強其學以致用的意識。

除了教師問學生外，還要鼓勵學生自我提問與討論，如實驗過程中有何疑惑、如何解惑等，促進學生間的思維碰撞與合作學習，培養學生主動思考、勇于提問的學習習慣，激活實驗課堂氛圍，使實驗過程變得更加充實。

四、發揮合作功效，促進學生主動參與

在實驗教學中，小組合作是提升教學有效性的重要方式。通過小組合作，學生可以相互交流協作，共同完成實驗任務，構建物理高效課堂。

首先，教師可以根據學生的實際情況，按照能力、性格、性別等將學生劃分若干小組，使每個小組都有不同層次的學生，最大限度地發揮每個學生的優勢，依靠小組成員的相互配合完成實驗。

其次，教師要根據教學需要和學生的最近發展區，設計具有探究價值的學習任務，為學生提供自主探究的空間，鼓勵小組成員之間相互討論、交流，分享思路，共同制訂實驗方案，共同解決實驗中遇到的問題，從而提高實驗效率，培養學生的團隊合作精神。

最后，教師要在課堂中設置成果展示環節，留出足夠的時間，讓每個小組展示他們的實驗結果和心得，分享實驗經驗與教訓，促進小組之間的學習與交流。教師也要對小組合作學習進行評價，給予學生反饋和鼓勵，要讓學生感受到自己的努力得到了認可，進一步激發學生的學習興趣和探究欲望。

此外，教師還可以引入競爭機制，讓小組之間進行競賽，比一比誰的實驗數據最準確、誰的實驗設計最新穎，以賽促學，激發學生強烈的求勝欲。

五、開展課外實驗，強化學生實踐能力

（一）組建實驗社團，豐富實驗活動

組建實驗社團是高中物理實驗教學的一種大膽嘗試，它使物理探究不再局限于課堂上的有限時間，讓學生有了更多親自動手做實驗的機會，不僅豐富了實驗活動，更提高了學生的實踐能力。

教師可以定期舉辦形式多樣的實驗社團活動，如有趣的實驗競賽、展示活動、校外實踐等，為學生展示物理實驗的趣味和魅力，吸引更多學生的關注，激發學生的參與熱情。

教師還要從學生的興趣和生活出發，為學生精心設計豐富多彩的實驗項目，如增設與生活緊密相關的實驗、引入前沿科技領域的實驗或者與教材有關的拓展實驗等，滿足學生的多元興趣和需求，開啟一扇扇通往知識寶庫的大門。

如果條件允許，教師還要促成物理實驗社團與其他學科社團的合作，實現知識的交叉與融合，為學生帶來全新的學習體驗，最大限度地發揮實驗的效能。

此外，教師還要在社團中定期開展交流活動，組織學生進行實驗心得分享、小組討論，讓思想的火花在交流中迸發，讓學生在物理實驗的道路上攜手前行，共同進步。

（二）鼓勵家庭實驗，拓展實驗空間

家庭實驗是高中物理實驗教學的有效補充，能夠為學生的物理學習帶來更多的樂趣與收獲，增進學生對物理知識的理解和運用，促進其科學探究精神的發展。

所以，在教學中，教師可以結合課堂知識或實驗探究內容，提出一些拓展性的問題，讓學生將物理實驗帶回家，利用家中的日常生活用品自制實驗設備，親自動手探索、驗證；或利用家中物品對教材中的傳統物理實驗進行改進與創新，通過替代材料、改進實驗裝置等，探索新的實驗方法，以獲得更好的實驗效果，培養學生的創新精神和實踐能力。

另外，教師還要鼓勵學生從自己的興趣出發，利用已學物理知識自主設計一些實驗，自由地施展才華，使物理實驗不再是枯燥的課程任務，而是學生自主探索的樂趣所在。

總之，“教無定法”，提升高中物理實驗教學的有效性是一個長期且持續的過程，教師應關注學生的需求和教學形勢，不斷探索新的教學方法，從多角度激發學生的實驗熱情和主動性。同時，還要積極營造良好的實驗教學環境，注重現代信息技術的融合與應用，以提高學生的物理核心素養和創新能力。相信通過我們的共同努力，高中物理實驗教學必將迎來更加美好的明天。

參考文獻

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