袁平

【摘 要】 新課程的改革和實(shí)施，對高中物理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)有了新的期許，這使得傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ揭巡辉龠m應(yīng)當(dāng)今新課程改革的發(fā)展，而是要利用一定的方式、方法，創(chuàng)新設(shè)計實(shí)驗(yàn)課堂，以優(yōu)化課堂質(zhì)量.本文主要講解了在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)時，以布設(shè)情境、變演示為自主探索、改進(jìn)既有實(shí)驗(yàn)流程、適度提供錯誤示例、捕捉生活現(xiàn)象、開展課外實(shí)驗(yàn)等創(chuàng)新設(shè)計方式、方法，來提升高中物理實(shí)驗(yàn)課堂的整體效率，促進(jìn)新課程改革的發(fā)展.

【關(guān)鍵詞】 高中物理;實(shí)驗(yàn)教學(xué);新課程創(chuàng)新

物理作為自然科學(xué)類一門重要的學(xué)科，具有很強(qiáng)的科學(xué)研究性和實(shí)用性，因而，實(shí)驗(yàn)部分的教學(xué)在整個學(xué)科領(lǐng)域占有舉足輕重的地位.物理實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新設(shè)計不僅有助于高中生加深對理論知識的理解，更是科學(xué)思想和實(shí)操技能鍛煉的有效途徑.接下來，我將結(jié)合自己多年的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，在自主設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案、提升參與度、激活潛能、提升鑒別、解決具體問題、拓展學(xué)科視野等方面，分享幾點(diǎn)新課程背景下，自己在物理創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計方面的心得.

1 布設(shè)情境，嘗試設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案

物理新課標(biāo)要求將物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)擺在物理教學(xué)的重要位置，而教師對實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視程度，不單單體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)布置的數(shù)量上，更重要的是實(shí)驗(yàn)情境的布設(shè)方面要力求做到創(chuàng)新，有意識地引導(dǎo)學(xué)生自主探究，嘗試自主設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案，以培養(yǎng)高中生自主分析問題、解決問題的能力.高中生能夠自主設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案，建立在靈活掌握所需物理理論知識的基礎(chǔ)上，加之一定的方法與經(jīng)驗(yàn)，更能激發(fā)高中生探究學(xué)習(xí)的興致.

例如 在教學(xué)“測繪小燈泡的伏安特性曲線”這節(jié)實(shí)驗(yàn)課時，按照要求應(yīng)該使用分壓式、外接法的原理圖來連接實(shí)物圖，而有的學(xué)生提出能不能使用限流式來連接呢？針對該疑問，我并未馬上給出答復(fù)，而是通過實(shí)驗(yàn)情境的重新布置，讓學(xué)生們自主去進(jìn)行探索.于是，便有一部分學(xué)生繼續(xù)使用分壓式做實(shí)驗(yàn)，另有一部分學(xué)生改用限流式做實(shí)驗(yàn).但是等到對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做處理時，那些使用限流式連接的同學(xué)便遭遇了阻礙，由于點(diǎn)的不足，致使無法準(zhǔn)確連圖，最終導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果誤差太大而實(shí)驗(yàn)失敗，于是，學(xué)生們通過自己的努力和嘗試設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案，了解到只能使用分壓式接法.應(yīng)用同樣的方法，學(xué)生們也確定了本實(shí)驗(yàn)需要使用外接法進(jìn)行操作.

可見，實(shí)踐證明，學(xué)生們在進(jìn)行了多次嘗試性操作后，便能找到某實(shí)驗(yàn)最優(yōu)的實(shí)驗(yàn)方案，以后再遇到類似問題，便能一眼看出其中方案的不妥之處，對于提升高中生的探究和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Χ季哂忻黠@的促進(jìn)作用.因此，在實(shí)際實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，物理老師要巧妙布設(shè)情境，引導(dǎo)高中生自主探究、嘗試設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案，以期提升高中生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計和操作能力，提高物理實(shí)驗(yàn)課堂的教學(xué)成果.

2 變演示為自主探索，提升參與度

新課改的實(shí)施使得學(xué)生和教師的課堂地位發(fā)生了翻天覆地的變化，物理實(shí)驗(yàn)課堂也隨之改變，課堂上不再是以老師演示為主，學(xué)生主要負(fù)責(zé)觀察，而是變?yōu)閷W(xué)生為主體，人人都能參與的實(shí)驗(yàn)課堂.當(dāng)然，因?yàn)橛械膶W(xué)校條件有限，不能夠滿足每個人都能做一臺實(shí)驗(yàn)的要求，這就要求物理老師根據(jù)實(shí)際情況，利用分組等方式來讓更多的學(xué)生參與進(jìn)來，人人都能夠自主探索、自主研究，有效提升實(shí)驗(yàn)課堂的積極氛圍.

例如 在設(shè)計“楞次定律——感應(yīng)電流的方向”這個實(shí)驗(yàn)時，課本中安排的是進(jìn)行演示操作，大部分老師也的確是按照課本中所列的步驟和流程進(jìn)行演示操作實(shí)驗(yàn)的，但是這樣導(dǎo)致的教學(xué)成果卻往往不盡如人意，學(xué)生對于實(shí)驗(yàn)要求的關(guān)于該定律的認(rèn)識和理解也是差強(qiáng)人意.這是由于一味循規(guī)蹈矩地按照教材去教學(xué)，雖然看起來相對直觀且清晰，但是學(xué)生們并沒有真實(shí)地參與其中，缺乏自主探索和發(fā)現(xiàn)的經(jīng)歷，導(dǎo)致他們學(xué)習(xí)的熱情不夠濃烈，對定律的理解和記憶也就沒有那么深刻.因而，我為了能夠迅速點(diǎn)燃高中生對實(shí)驗(yàn)的激情，并且持續(xù)激發(fā)其對實(shí)驗(yàn)探究的積極性，我把學(xué)生分成若干小組，讓他們以小組的形式自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作、觀測實(shí)驗(yàn)過程，交流和討論實(shí)驗(yàn)過程、結(jié)果，很快就得出了感應(yīng)電流與原磁場方向、磁鐵運(yùn)動方向的關(guān)系.

可見，把老師演示轉(zhuǎn)化為學(xué)生自主探索、自主操作的實(shí)驗(yàn)，大大提升了學(xué)生對于實(shí)驗(yàn)課堂的參與度，這樣學(xué)生自己探究得到的結(jié)果，他們的認(rèn)識和理解也將更加深刻.因此，實(shí)際教學(xué)中，物理老師應(yīng)該在條件充足的情況下，盡可能多地讓學(xué)生自主操作和探究，以提升其課堂積極性，有效提高課堂效率.

3 改進(jìn)既有實(shí)驗(yàn)流程，激活潛能

高中學(xué)生正值青少年時期，他們往往精力充沛、熱愛自由、喜歡彰顯個性，但是以往的高中物理實(shí)驗(yàn)課堂設(shè)計往往是按部就班，這樣的課堂沒有展示出與高中生的年齡相匹配的個性，學(xué)生們常常消極怠課，課堂效率也是可見一斑.因而，為了扭轉(zhuǎn)這種課堂定勢，物理教師可以嘗試對實(shí)驗(yàn)既有的流程進(jìn)行改變，以此來激活高中生的學(xué)習(xí)熱情，刺激他們的潛能，有效活躍實(shí)驗(yàn)課堂氣氛，提升實(shí)驗(yàn)課堂學(xué)習(xí)效率.

例如 在研究“探究功與物理速度變化的關(guān)系”這個實(shí)驗(yàn)時，要求高中生通過本實(shí)驗(yàn)明確力對物體做的功與物體速度變化的關(guān)系，該實(shí)驗(yàn)的主要目的是為下節(jié)課學(xué)習(xí)動能定理做鋪墊，所以要求學(xué)生們要深刻理解，為后續(xù)的學(xué)習(xí)所準(zhǔn)備.而傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ剑沟脤W(xué)生機(jī)械地為完成實(shí)驗(yàn)而實(shí)驗(yàn)，并沒有深入思考其中的關(guān)系或者影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的因素.因此，在首先按照課本所展示的實(shí)驗(yàn)步驟操作后，我并沒有就此結(jié)束本實(shí)驗(yàn)的教學(xué)，而是要求學(xué)生仔細(xì)考慮一下，看看本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)材料是否充分、足夠表明實(shí)驗(yàn)結(jié)果，亦或者是實(shí)驗(yàn)的過程有什么可以改善的方面？學(xué)生們的學(xué)習(xí)熱情迅速被點(diǎn)燃，探究學(xué)習(xí)的欲望也是空前高漲，很快就有人想到要用光滑的鋼板代替原實(shí)驗(yàn)中的木板，用滑塊頂替原實(shí)驗(yàn)中的小車，以此來減少該實(shí)驗(yàn)中的摩擦力的影響.

可見，適當(dāng)?shù)馗倪M(jìn)既有實(shí)驗(yàn)流程，不僅可以豐富實(shí)驗(yàn)課堂內(nèi)容，還能有效激活學(xué)生的潛能，提升物理實(shí)驗(yàn)課堂的整體效率.因此，在物理實(shí)驗(yàn)課堂設(shè)計時，物理老師要靈活變通，不要讓學(xué)生被既定的實(shí)驗(yàn)流程所束縛，要讓他們的潛能盡可能多地得到釋放，以此來活躍物理課堂氛圍，優(yōu)化物理實(shí)驗(yàn)課堂質(zhì)量.

4 適度提供錯誤示例，比較鑒別

眾所周知，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ郊唇處煱凑仗囟ǖ膶?shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ较驅(qū)W生演示操作，學(xué)生被動接受實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，在整個過程中，學(xué)生很少去主動思考實(shí)驗(yàn)的操作是否合理或者規(guī)范，學(xué)生們也失去了甄別對錯的能力.因此，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新設(shè)計時，教師不妨適度提供一些錯誤示例，讓學(xué)生主動思考，比較鑒別，提升鑒別能力和糾錯能力，提升對物理知識的熟練應(yīng)用和實(shí)驗(yàn)的靈活操作能力.

圖2

例如 在教學(xué)“用打點(diǎn)計時器研究自由落體運(yùn)動”這個實(shí)驗(yàn)時，在實(shí)驗(yàn)開始之前，我先將本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)流程、所涉及的實(shí)驗(yàn)原理以及實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)該注意的問題先進(jìn)行了簡單的介紹，讓學(xué)生先心中有數(shù)，接著我便選擇了幾個有代表性的錯誤來進(jìn)行示范.譬如，我故意沒有對木板進(jìn)行墊高操作，亦或者直接給它墊一個很高的角度，又或者故意將小車放置在距離打點(diǎn)計時器較遠(yuǎn)的一個距離……然后暗示學(xué)生有操作錯誤的地方，讓學(xué)生們自己比較和鑒別，并且主動探究錯誤發(fā)生的原因以及其對實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生的影響，并且明確正確的操作該是如何，以后再發(fā)生同類錯誤，便能迅速甄別.

其實(shí)，這種適度提供錯誤示例的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，不僅可以使實(shí)驗(yàn)課堂更具探究性，還能有效降低高中生在實(shí)驗(yàn)中錯誤的發(fā)生概率，提升高中生的判斷能力和對物理知識的靈活運(yùn)用，大大提升了物理實(shí)驗(yàn)課堂的效率.

5 捕捉生活現(xiàn)象，解決具體問題

很多高中生反映高中物理難學(xué)，這是由于高中物理對邏輯思維的要求比較高，無論是力學(xué)方面的實(shí)驗(yàn)還是有關(guān)電學(xué)的實(shí)驗(yàn)，無一不是要求學(xué)生擁有相當(dāng)縝密的邏輯思維，但是高中生缺乏對生活中普遍存在的有關(guān)物理現(xiàn)象進(jìn)行聯(lián)系和思考，從而錯過了有益于對高中物理知識的深化理解.因此，在創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計時，物理老師可以捕捉生活現(xiàn)象，強(qiáng)化學(xué)生類比思考，深化對物理知識的理解，用所掌握的知識解決實(shí)際問題.

例如 還是在學(xué)習(xí)“探究功與物理速度變化的關(guān)系”這個實(shí)驗(yàn)時，我們都知道實(shí)驗(yàn)中的小車在力的作用下產(chǎn)生運(yùn)動，在它運(yùn)動的過程中會受到它與木板間的摩擦力的影響，這便直接使實(shí)驗(yàn)的結(jié)果產(chǎn)生一定的誤差.對于相當(dāng)一部分學(xué)生來說，他們對該摩擦產(chǎn)生的阻力的認(rèn)識是一知半解的，并不認(rèn)為它的存在對實(shí)驗(yàn)有什么影響.我為了幫助這部分學(xué)生加深對此的理解和認(rèn)識，專門聯(lián)系了一些我們實(shí)際生活中常見的有關(guān)的現(xiàn)象，比方說平時干燥的地面我們走在上面很安全，而在地面結(jié)冰或者被大雪覆蓋后就變得很滑;我們騎自行車在平坦的馬上騎行時和在泥濘的路面上騎行時，感覺是不一樣的，明顯在泥濘的路面騎行會費(fèi)力很多……這些都是生活中有關(guān)摩擦阻力的案例.通過類比研究，學(xué)生們很快也就明白了做實(shí)驗(yàn)時要將木板墊高一個角度用來抵消摩擦力的原因.

可見，通過捕捉生活現(xiàn)象來輔助學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)原理和過程，是一件一舉多得的事情，一方面可以激發(fā)學(xué)生對于物理知識的探究興趣，另一方面可以在物理知識和實(shí)際生活現(xiàn)象間筑起一道橋梁，方便學(xué)生利用生活現(xiàn)象來理解物理知識，反過來也可以用所學(xué)到的物理知識解決具體問題.

6 開展課外實(shí)驗(yàn)，拓展學(xué)科視野

開展課外實(shí)驗(yàn)，對于長時間被困于課堂之上的高中生來說，是一個美好的所在，既不停止功課的學(xué)習(xí)，還能釋放和緩解長期緊繃的心弦.其實(shí)，物理教材中囊括了不少有關(guān)的課外小實(shí)驗(yàn)，但是拘泥于應(yīng)試教育的浸染，很多物理老師并沒有對此給予應(yīng)有的重視，更有甚者，直接將這一部分內(nèi)容忽視掉，這實(shí)在是不利于高中生身心的健康發(fā)展，也使得他們的眼界也變得狹窄.因此，在創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計課堂中，物理教師應(yīng)該積極開展課外實(shí)驗(yàn).

例如 在教學(xué)進(jìn)度到達(dá)“反沖現(xiàn)象”這個課外實(shí)驗(yàn)時，我就沒有直接略過或者三言兩語就帶過，而是實(shí)打?qū)嵉亟M織學(xué)生把這個實(shí)驗(yàn)開展起來，我讓學(xué)生提前在課下的時候就做好準(zhǔn)備，利用反沖的原理自己設(shè)計一些小實(shí)驗(yàn)，等到開始上課的時候就可以直接在課堂上演示，和全班學(xué)生交流分享自己的心得和經(jīng)驗(yàn).學(xué)生們都熱情參與，課下都進(jìn)行了積極的準(zhǔn)備.在課上演示的時候，我發(fā)現(xiàn)他們首先在實(shí)驗(yàn)材料的選擇上就別出心裁，五花八門.有的學(xué)生選擇氣球?yàn)橹饕獙?shí)驗(yàn)材料、有的學(xué)生選擇易拉罐為主要實(shí)驗(yàn)材料，還有的學(xué)生選擇眼藥水瓶.他們在實(shí)驗(yàn)流程的設(shè)計上也是亮點(diǎn)頻出，設(shè)計思路嚴(yán)謹(jǐn)，這堂實(shí)驗(yàn)課也在一片驚喜中完成.

7 結(jié)語

策略化進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)新設(shè)計，不僅有益于物理新課程改革的發(fā)展和推進(jìn)，還是有效提升高中生實(shí)驗(yàn)和探究能力的有效途徑.因而，物理教師在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要積極鉆研、不斷探索，不斷創(chuàng)新和改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方式、方法，合理設(shè)計和優(yōu)化物理實(shí)驗(yàn)課堂，將發(fā)展和培養(yǎng)高中生創(chuàng)新和實(shí)踐能力，以及科學(xué)的探索精神而貢獻(xiàn)一份力量，有效建設(shè)高效有質(zhì)量的物理實(shí)驗(yàn)課堂.

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