侯紅強(qiáng)

物理是一門自然科學(xué)，探究的是自然現(xiàn)象和自然界的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。作為高中階段的重要科目，學(xué)生卻普遍認(rèn)為物理這門學(xué)科較難，不愿意主動(dòng)學(xué)習(xí)，這主要是由于物理屬于科學(xué)范疇，且形式較為抽象化，學(xué)生的思維若不夠敏捷很難掌握學(xué)習(xí)物理的技巧，這就要求高中物理教師將核心素養(yǎng)作為一切教學(xué)的基礎(chǔ)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)就是其中重要的組成部分，教師通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)和完善推進(jìn)培養(yǎng)學(xué)生感性認(rèn)識(shí)的積累和理性思維的創(chuàng)新能力。因此，高中物理教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)、改進(jìn)上就有了其不可推卸的責(zé)任。

目前高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在一些弊端，主要有這幾方面：

1.實(shí)驗(yàn)與理論脫節(jié)。主要表現(xiàn)為只重視理論知識(shí)，在實(shí)驗(yàn)探究中沒(méi)有規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作；沒(méi)有把實(shí)驗(yàn)教學(xué)跟基礎(chǔ)理論知識(shí)的教學(xué)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，沒(méi)有引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用基礎(chǔ)理論知識(shí)來(lái)指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)、理解實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)；為了節(jié)約時(shí)間，把實(shí)驗(yàn)有關(guān)的項(xiàng)目都講得清清楚楚，把實(shí)驗(yàn)裝置都調(diào)節(jié)好，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)根本沒(méi)有更多的思考和真正的探索。

2.常規(guī)實(shí)驗(yàn)探究少，只是為實(shí)驗(yàn)而實(shí)驗(yàn)。它主要表現(xiàn)為忽略對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究和實(shí)際動(dòng)手能力的訓(xùn)練與培養(yǎng)，而以教師的課堂演示為主。有的師生甚至錯(cuò)誤地認(rèn)為“做實(shí)驗(yàn)不如講實(shí)驗(yàn)，講實(shí)驗(yàn)不如背實(shí)驗(yàn)”。對(duì)于教材中的眾多實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō)，多數(shù)是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，而探究性實(shí)驗(yàn)實(shí)在是少之又少。學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí)只停留在表面上，體會(huì)不到實(shí)驗(yàn)的真正意義，當(dāng)然也就談不上探究與創(chuàng)新。

3.實(shí)驗(yàn)教學(xué)的組織存在問(wèn)題，指導(dǎo)思想不明確。很多學(xué)校進(jìn)行學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)的教學(xué)時(shí)，由于班級(jí)人數(shù)和實(shí)驗(yàn)器材等各方面的原因，大多數(shù)采用分組實(shí)驗(yàn)，這樣造成每組人數(shù)過(guò)多，不能保證人人都能動(dòng)手動(dòng)腦并能獨(dú)立地做實(shí)驗(yàn)。結(jié)果就會(huì)造成有的搶著做，有的甘當(dāng)“觀察員”、“記錄員”，不僅秩序不夠好，而且有些學(xué)生根本連儀器都沒(méi)摸過(guò)，數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)結(jié)論也是抄別人的，這就談不上什么獨(dú)立思考和實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練了。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是提高高中物理教學(xué)效率，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)生物理知識(shí)應(yīng)用能力的關(guān)鍵，基于以上弊端，在核心素養(yǎng)背景下，筆者提出如下改進(jìn)措施：

一、采用翻轉(zhuǎn)課堂模式進(jìn)行部分實(shí)驗(yàn)教學(xué)

傳統(tǒng)模式都是教師在課堂中就實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)過(guò)程、實(shí)驗(yàn)中可能存在的問(wèn)題進(jìn)行講解，然后交由學(xué)生進(jìn)行操作。運(yùn)用這樣的方法，不但學(xué)生難以理解教師講授階段抽象的教學(xué)內(nèi)容，而且也縮短了學(xué)生體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)操作的時(shí)間，不利于學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)。對(duì)此，以翻轉(zhuǎn)課堂形式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可以改善這樣的狀況。在實(shí)驗(yàn)課預(yù)習(xí)階段，教師將制作好的實(shí)驗(yàn)型微課或PPT提供給學(xué)生在家自主學(xué)習(xí)。在實(shí)驗(yàn)課開始時(shí)，教師可以先對(duì)學(xué)生進(jìn)行測(cè)評(píng)，以提問(wèn)或小組討論的方式，獲得學(xué)生對(duì)微課學(xué)習(xí)的情況，如果學(xué)生可以清楚地了解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、方法、過(guò)程等，即可交由學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，教師可以在旁協(xié)助或根據(jù)微課最后環(huán)節(jié)提出問(wèn)題引發(fā)學(xué)生在做的過(guò)程中進(jìn)一步思考。在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，可以交由學(xué)生分享實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的問(wèn)題和發(fā)生的錯(cuò)誤，并由教師進(jìn)行解答，如：利用U-I圖象法測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻時(shí)，若電池內(nèi)阻較小時(shí)，路端電壓變化相應(yīng)也就較小，繪制的U-I圖象傾斜度小，短路電流難以確定，教師應(yīng)啟發(fā)學(xué)生放大U軸坐標(biāo)，將I軸向U軸正方向平移，使的U-I圖象完整，使學(xué)生掌握U-I圖象的物理意義，從圖象中得到電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的值，以加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)課程的師生互動(dòng)環(huán)節(jié)。在課程結(jié)束后，教師可以讓學(xué)生通過(guò)再度觀看微課或PPT，加深對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解。

二、物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入建模教學(xué)

所謂“通過(guò)模型解決問(wèn)題”，就是根據(jù)物理的基本性質(zhì)和特征，剖切成各個(gè)層次的過(guò)程模型，并抓住同一模型中各類問(wèn)題的共同特性，列舉有代表性的實(shí)體模型，綜合運(yùn)用各種物理知識(shí)，各種定理、定律，運(yùn)用不同的觀點(diǎn)、方法，歸納出解決問(wèn)題的一般途徑和方法技巧。物理建模作為解決問(wèn)題的一種方式，較完整的體現(xiàn)出學(xué)物理和用物理的關(guān)系。例如，愛(ài)因斯坦建立了“光的波粒二象性”模型對(duì)“光電效應(yīng)”實(shí)驗(yàn)事實(shí)作出了完美解釋。讓學(xué)生先建模，后實(shí)驗(yàn)的做法可以有效避免學(xué)生“動(dòng)手不動(dòng)腦”，機(jī)械的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。自然界發(fā)生的各種現(xiàn)象，往往是錯(cuò)綜復(fù)雜的。決定某一個(gè)現(xiàn)象的產(chǎn)生和變化的因素往往也很多。為了弄清事物變化的原因和規(guī)律，必須設(shè)法把其中的一個(gè)或幾個(gè)因素用人為的方法控制起來(lái)，使它保持不變，然后來(lái)比較，研究其它兩個(gè)變量之間的關(guān)系，這種研究問(wèn)題的科學(xué)方法就是“控制變量法”。

三、加強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)過(guò)程的指導(dǎo)，實(shí)行學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)措施

在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，讓學(xué)生邊做邊學(xué)，實(shí)現(xiàn)理論學(xué)習(xí)與實(shí)驗(yàn)操作的有效結(jié)合，無(wú)疑是最理想的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法人數(shù)過(guò)多，既不利于管理，更不能保證人人都能認(rèn)真實(shí)驗(yàn)，因此應(yīng)盡量減少每一次實(shí)驗(yàn)的人數(shù)，同時(shí)應(yīng)讓學(xué)生每人都認(rèn)真做一次，包括實(shí)驗(yàn)的記錄及處理結(jié)果，讓學(xué)生都經(jīng)歷一個(gè)探究的過(guò)程。在具體的過(guò)程中教師不應(yīng)包辦代替，而要耐心引導(dǎo)，通過(guò)學(xué)生的理解自行進(jìn)行，不讓“記錄員”或“旁觀者”再出現(xiàn)，這樣才能培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，更好地掌握和鞏固所學(xué)知識(shí)。實(shí)驗(yàn)后取得數(shù)據(jù)應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析、綜合、判斷，從而更好地鞏固所學(xué)的知識(shí)，獲得新的知識(shí)。再一點(diǎn)，應(yīng)開放實(shí)驗(yàn)室，增加學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)的次數(shù)?，F(xiàn)在在很多學(xué)校學(xué)生都強(qiáng)烈反映實(shí)驗(yàn)室開放次數(shù)太少，光靠課堂上的演示實(shí)驗(yàn)很難達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。只有利用課余時(shí)間開放實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生才能有比較充裕的時(shí)間獨(dú)立地做更多實(shí)驗(yàn)。

四、鼓勵(lì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新

物理實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新是基于核心素養(yǎng)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要內(nèi)容。在實(shí)際的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新思維，不僅能幫助學(xué)生挖掘?qū)嶒?yàn)的精髓，展示實(shí)驗(yàn)的思想和魅力，又能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新潛能，教會(huì)學(xué)生思考，激發(fā)學(xué)生的興趣，促進(jìn)學(xué)生個(gè)性的和諧發(fā)展，提高物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性。例如：在《探究影響加速度的因素》這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)，基于本實(shí)驗(yàn)操作的難度和復(fù)雜性，筆者先花了一節(jié)課的時(shí)間把本次實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟等內(nèi)容和學(xué)生一起探究了一下，然后又給學(xué)生一節(jié)課的時(shí)間讓學(xué)生去操作實(shí)驗(yàn)，但有學(xué)生按教材中的原方案操作實(shí)驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)誤差較大。經(jīng)過(guò)分析后，學(xué)生覺(jué)得誤差較大的原因是實(shí)驗(yàn)室所提供的小車質(zhì)量沒(méi)有辦法遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)室沒(méi)有質(zhì)量更大的小車。那怎么辦呢？筆者提示可以對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行創(chuàng)新，更改實(shí)驗(yàn)方案??！在筆者的鼓勵(lì)下，學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情上來(lái)了，陷入了一陣思考和討論中……最終提出一個(gè)新實(shí)驗(yàn)方案?？梢?jiàn)學(xué)生的潛能是不容小覷的。如果能對(duì)學(xué)生提出的問(wèn)題，進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)、鼓勵(lì)和幫助，或許會(huì)讓學(xué)生在有限的實(shí)驗(yàn)課堂時(shí)間內(nèi)，有所創(chuàng)新，收獲無(wú)限的知識(shí)。這也是符合核心素養(yǎng)所要求的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)。endprint