沈建剛

【關(guān)鍵詞】高中物理;物理實(shí)驗(yàn);教學(xué)方法

高中物理是難度較大的一門(mén)學(xué)科，這門(mén)學(xué)科對(duì)學(xué)生的邏輯思維能力、計(jì)算能力和空間想象能力都具有較高的要求，同時(shí)還要求學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)具備一定的動(dòng)手操作能力和想象力.在實(shí)際教學(xué)中，物理實(shí)驗(yàn)具有重要的教學(xué)意義，它可以幫助學(xué)生更加深刻地理解物理理論知識(shí).物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)教師教學(xué)能力的要求也相對(duì)較高，教師應(yīng)積極發(fā)揮個(gè)人的物理素養(yǎng)，引導(dǎo)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作步驟，幫助學(xué)生解決實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題.同時(shí)教師還要不斷地進(jìn)行自我學(xué)習(xí)，虛心聽(tīng)取專(zhuān)業(yè)試驗(yàn)人員的建議，確保物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教育意義和實(shí)效性.

1 當(dāng)下物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問(wèn)題

高中學(xué)科的教學(xué)壓力十分繁重，受到教學(xué)任務(wù)的影響，很多學(xué)校在實(shí)驗(yàn)操作方面存在很多的不足之處.

1.1 學(xué)校和教師對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的重視程度不夠

在應(yīng)試教育的影響下，社會(huì)對(duì)于學(xué)生成績(jī)的關(guān)注度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于素質(zhì)教育，以成績(jī)論英雄的高中教學(xué)中，被教學(xué)任務(wù)束縛，這樣的壓力充斥著學(xué)校教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié).首先，當(dāng)前多媒體實(shí)驗(yàn)視頻層出不窮，很多學(xué)校僅向?qū)W生播放視頻，并沒(méi)有安排物理實(shí)驗(yàn)實(shí)操，學(xué)校對(duì)于物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)不夠重視，直接影響實(shí)驗(yàn)的教學(xué)實(shí)效性;其次，物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)準(zhǔn)備時(shí)間較長(zhǎng)，無(wú)疑增加了教師的教學(xué)壓力，對(duì)物理教師來(lái)說(shuō)具有一定挑戰(zhàn)性.此外教師的實(shí)驗(yàn)教學(xué)能力參差不齊，相同的實(shí)驗(yàn)，不同的教師教學(xué)效果大相徑庭，與播放多媒體實(shí)驗(yàn)視頻相比，存在一定的偶然性，如果操作不當(dāng)，不但影響教學(xué)效果，耽誤教學(xué)進(jìn)度，嚴(yán)重時(shí)還有可能造成安全事故.多方面的因素導(dǎo)致學(xué)校和教師對(duì)于實(shí)驗(yàn)教學(xué)積極性不高，而將更多的時(shí)間用在課堂教學(xué)和測(cè)驗(yàn)考試上.

1.2 學(xué)生對(duì)于物理實(shí)驗(yàn)的態(tài)度褒貶不一

很多學(xué)生受到學(xué)校和教師的態(tài)度影響，認(rèn)為物理實(shí)驗(yàn)是效率較低的學(xué)習(xí)過(guò)程，從準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)到操作實(shí)驗(yàn)，從觀察實(shí)驗(yàn)到寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，會(huì)占用學(xué)生大量的時(shí)間，很多學(xué)生認(rèn)為這些時(shí)間可以背更多的單詞、記更多的公式、做更多的題，甚至認(rèn)為物理實(shí)驗(yàn)課在浪費(fèi)時(shí)間，從而對(duì)實(shí)驗(yàn)操作提不起興趣.而還有一小部分學(xué)生，學(xué)習(xí)的積極性不高，對(duì)于物理實(shí)驗(yàn)課充滿了游戲心理，十分渴望做實(shí)驗(yàn)，但他們并不能將注意力全部放在實(shí)驗(yàn)原理上，多以游戲行為為主，這樣的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)并不能幫助他們，實(shí)效性不明顯.

2 巧設(shè)物理實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

2.1 創(chuàng)設(shè)趣味情境，培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)習(xí)興趣

受到傳統(tǒng)教學(xué)方式的影響，目前很多課堂仍然側(cè)重于向?qū)W生灌輸知識(shí)，在學(xué)習(xí)的過(guò)程中，教師更加適應(yīng)于主導(dǎo)課堂，而學(xué)生對(duì)知識(shí)的探究過(guò)程少之又少，在課堂上缺乏主體地位，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)知識(shí)的吸收和運(yùn)用能力也十分有限.長(zhǎng)此以往，學(xué)生容易在物理學(xué)習(xí)過(guò)程中喪失信心，失去對(duì)物理學(xué)科的樂(lè)趣.要改變這一教學(xué)模式，就需要教師從根本上改變教學(xué)模式，由傳統(tǒng)的教師為主體的課堂逐步向以學(xué)生為主體轉(zhuǎn)變，積極引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中探究和發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，教師可以通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)置趣味小實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生更加深入地理解知識(shí)，充分調(diào)動(dòng)起學(xué)生的積極性，幫助學(xué)生建立適用于自己的物理學(xué)習(xí)方式.

例如 在關(guān)于靜電場(chǎng)的課堂引入環(huán)節(jié)中，教師可以從生活中有趣的實(shí)例引入與電相關(guān)的知識(shí)“高壓電線桿下為什么人類(lèi)不能靠近，但鳥(niǎo)類(lèi)落到電線上卻不觸電呢？ ”通過(guò)引入案例，引導(dǎo)學(xué)生展開(kāi)思考和討論，最后引出本節(jié)課的電流和電壓的知識(shí)點(diǎn).通過(guò)這種創(chuàng)設(shè)情境的方法，可以幫助學(xué)生更快地進(jìn)行知識(shí)遷移，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的好奇心和積極性，體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位，激發(fā)學(xué)生對(duì)物理的學(xué)習(xí)興趣.此外，與電相關(guān)的知識(shí)在初中階段有所涉獵，教師應(yīng)在追求趣味性的同時(shí)，避免與初中知識(shí)重復(fù)，要對(duì)這部分知識(shí)進(jìn)行深入講解，打開(kāi)學(xué)生的思維寬度，并給學(xué)生創(chuàng)造探究和討論的空間，讓學(xué)生在相互交流過(guò)程中鍛煉邏輯思維能力，這種能力是學(xué)習(xí)物理的必需.

2.2 示范實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提高課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率

高中物理的實(shí)驗(yàn)部分是教學(xué)的重點(diǎn)，但很多學(xué)校因多種因素不能有效地開(kāi)展物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生只能通過(guò)文字描述或圖片來(lái)了解實(shí)驗(yàn)過(guò)程和實(shí)驗(yàn)原理，這對(duì)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)是十分不利的.合理開(kāi)展物理實(shí)驗(yàn)，能夠幫助學(xué)生更加直觀地感受物理概念，將書(shū)本上的文字知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)際操作，讓學(xué)生更加生動(dòng)具體地學(xué)習(xí)物理知識(shí)，學(xué)生的動(dòng)手操作能力、觀察能力、交流能力和邏輯分析能力都會(huì)有所提高.但在實(shí)際操作中，由于學(xué)生的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)較少，且受時(shí)間和精力的限制，大多數(shù)學(xué)生都不能將精力投入到較為耗時(shí)的實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，所以物理教師更適合采用示范實(shí)驗(yàn)教學(xué)，即將實(shí)驗(yàn)帶進(jìn)教室，學(xué)生觀摩教師操作，這樣即節(jié)省了學(xué)生的時(shí)間，又讓實(shí)驗(yàn)發(fā)揮了教育意義，幫助學(xué)生更加直觀地理解物理實(shí)驗(yàn)原理，從而更加深刻地理解知識(shí).

例如 在學(xué)習(xí)“重力加速度”時(shí)，涉及打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的實(shí)驗(yàn)，這一實(shí)驗(yàn)的偶然性極大，對(duì)操作的細(xì)節(jié)要求較高，為了節(jié)約學(xué)生的時(shí)間，教師可以將實(shí)驗(yàn)儀器帶到教室中，為學(xué)生進(jìn)行示范實(shí)驗(yàn)，必要時(shí)可邀請(qǐng)幾名學(xué)生在老師的指導(dǎo)下完成實(shí)驗(yàn).此外，在教材中涉及很多條件苛刻的實(shí)驗(yàn)，例如天體運(yùn)動(dòng)、布朗運(yùn)動(dòng)等，這類(lèi)實(shí)驗(yàn)就需要教師通過(guò)播放實(shí)驗(yàn)視頻實(shí)現(xiàn)了.通過(guò)實(shí)際演示和視頻演示，能夠幫助學(xué)生將復(fù)雜的知識(shí)簡(jiǎn)單化，抽象的知識(shí)具體化，切實(shí)提高教學(xué)效率.

在教師實(shí)驗(yàn)操作中，并不限于教材中的實(shí)驗(yàn)，必要時(shí)可以帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行其他趣味實(shí)驗(yàn)，例如，氣壓實(shí)驗(yàn)和空氣炮實(shí)驗(yàn)等，意在增強(qiáng)物理學(xué)科的趣味性，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.

2.3 自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思想精神

學(xué)生作為課堂的主體，為了幫助學(xué)生更加具體地理解相關(guān)知識(shí)，一些操作難度不高的物理實(shí)驗(yàn)，還是需要學(xué)生親手操作的.學(xué)生的創(chuàng)造能力較強(qiáng)，教師在指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)，要給學(xué)生提供一定的創(chuàng)造空間，鼓勵(lì)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，能夠主動(dòng)思考物理學(xué)知識(shí)，這對(duì)學(xué)生的思維邏輯有極大的促進(jìn)作用.但因?yàn)閷W(xué)生掌握的物理學(xué)知識(shí)尚淺，在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)各種問(wèn)題，這時(shí)教師要積極為學(xué)生糾正思路，引導(dǎo)學(xué)生完成實(shí)驗(yàn).

例如 在學(xué)習(xí)圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，教師可準(zhǔn)備不同長(zhǎng)度的繩子和不同質(zhì)量的小球，鼓勵(lì)學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，感受圓周運(yùn)動(dòng)的半徑和物體質(zhì)量之間存在怎樣的關(guān)系，水平圓周運(yùn)動(dòng)與垂直圓周運(yùn)動(dòng)之間存在怎樣的差別，等等.鼓勵(lì)學(xué)生分組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，完成從實(shí)驗(yàn)到思考再到總結(jié)的過(guò)程，通過(guò)學(xué)生的切實(shí)感受，能夠充分理解圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律所在，同時(shí)總結(jié)出重力對(duì)圓周運(yùn)動(dòng)的影響.

又如，勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)也適合學(xué)生自主設(shè)計(jì)，教師在為學(xué)生準(zhǔn)備小車(chē)、木板等相關(guān)實(shí)驗(yàn)器材后，對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行簡(jiǎn)單講解，然后放手讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，通過(guò)繪出的時(shí)間速度相關(guān)圖象，分析勻變速直線運(yùn)動(dòng)的變化規(guī)律，并鼓勵(lì)學(xué)生在課堂上與其他同學(xué)分享.這種教學(xué)方式與教師在課堂上灌輸計(jì)算公式相比，更容易讓學(xué)生接受，能夠幫助學(xué)生更加深刻地理解知識(shí)點(diǎn).

2.4 融入課外教學(xué)，豐富物理實(shí)驗(yàn)形式

豐富高中學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)的多樣性，能夠增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)驗(yàn)?zāi)芰吞骄磕芰Γ憻拰W(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的思維.此外，豐富課外實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛲貙拰W(xué)生的知識(shí)面，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自信心，可謂一舉多得.所以教師除了在課上引導(dǎo)學(xué)生做物理實(shí)驗(yàn)，還要適當(dāng)為學(xué)生提供課外實(shí)驗(yàn)思路，拓寬學(xué)生的思維.

例如 教師可引導(dǎo)學(xué)生在家做關(guān)于水果電池的實(shí)驗(yàn)，同時(shí)要求學(xué)生總結(jié)出不同的水果導(dǎo)電性有什么不同？ 導(dǎo)電性強(qiáng)弱與水果的什么因素相關(guān)？ 水果內(nèi)發(fā)生了怎樣的變化？ 水果內(nèi)的導(dǎo)電原理是怎樣的？ 還可以引導(dǎo)學(xué)生做“雙手捏一個(gè)雞蛋，和單手捏兩個(gè)雞蛋”的實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)接觸面大小與壓強(qiáng)大小之間的關(guān)系，鼓勵(lì)學(xué)生將總結(jié)出的規(guī)律在課堂上分享，不同的實(shí)驗(yàn)小組之間還可以提出異議，在班級(jí)內(nèi)營(yíng)造出敢于質(zhì)疑、積極討論的氣氛，讓學(xué)生在質(zhì)疑和交流的氛圍中鍛煉邏輯思維，提高物理學(xué)習(xí)能力.

物理學(xué)科的理論性和邏輯性，決定了物理實(shí)驗(yàn)的多樣性，高中物理教師應(yīng)在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面積極豐富物理實(shí)驗(yàn)形式，采用多樣性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式提高學(xué)生的物理素養(yǎng).一方面采用課內(nèi)與課外結(jié)合的方式，在課上對(duì)學(xué)生進(jìn)行充分引導(dǎo)，同時(shí)還要給學(xué)生留下一些懸念，鼓勵(lì)學(xué)生在課外積極討論交流，得出正確結(jié)論，善于運(yùn)用舉一反三的方法，引導(dǎo)學(xué)生利用家中的物品替代實(shí)驗(yàn)室器材，可能會(huì)得到意想不到的效果.另一方面教師還要注重教學(xué)方式的多樣性，除上文提到的教師示范實(shí)驗(yàn)、學(xué)生親自動(dòng)手操作、多媒體展示實(shí)驗(yàn)，教師還可以將微課引入物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，將難度較高的實(shí)驗(yàn)制作成微課小視頻，分享至學(xué)生的學(xué)習(xí)終端，鼓勵(lì)學(xué)生利用碎片時(shí)間反復(fù)觀看，這樣不僅能夠?qū)崿F(xiàn)隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)，還能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，方便在課堂上理解不夠透徹的學(xué)生及時(shí)復(fù)習(xí)，隨時(shí)提問(wèn).在條件允許的情況下，教師還可帶領(lǐng)學(xué)生走進(jìn)當(dāng)?shù)氐目萍拣^等科教類(lèi)場(chǎng)所，利用場(chǎng)館內(nèi)的大型實(shí)驗(yàn)設(shè)施演示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，解釋實(shí)驗(yàn)原理，幫助學(xué)生更加深刻地理解實(shí)驗(yàn).

2.5 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)步驟，提高科學(xué)研究意識(shí)

學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程的本質(zhì)與科學(xué)探究的本質(zhì)大致相同，創(chuàng)新和完善學(xué)生實(shí)驗(yàn)步驟，能夠幫助學(xué)生體會(huì)從發(fā)現(xiàn)問(wèn)題到解決問(wèn)題的全過(guò)程，增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)探究意識(shí).

（1）提出問(wèn)題.這一步驟能夠促進(jìn)學(xué)生仔細(xì)觀察生活，善于發(fā)現(xiàn)生活中各種各樣的現(xiàn)象，從而產(chǎn)生探究的熱情.例如學(xué)生知道光是沿直線傳播的，但光在經(jīng)過(guò)不同介質(zhì)時(shí)會(huì)發(fā)生折射，光的折射程度與什么相關(guān)呢？ 進(jìn)而開(kāi)展后續(xù)步驟，這是實(shí)驗(yàn)探究的基礎(chǔ).

（2）提出猜想.通過(guò)仔細(xì)思考，學(xué)生會(huì)提出很多的猜想：光的折射程度與顏色相關(guān)嗎？ 在提出問(wèn)題后，學(xué)生會(huì)根據(jù)這一猜想進(jìn)行實(shí)驗(yàn).

（3）開(kāi)展實(shí)驗(yàn).以提出的猜想為依據(jù)，采用控制變量等方法，開(kāi)展對(duì)照實(shí)驗(yàn).

（4）實(shí)驗(yàn)總結(jié).根據(jù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中得到的多組數(shù)據(jù)，通過(guò)學(xué)生多種計(jì)算思路，最終得到不同顏色光的折射率，最后得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論.

（5）實(shí)驗(yàn)反思.在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，教師要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)自己操作的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行反思，總結(jié)實(shí)驗(yàn)中存在的優(yōu)點(diǎn)和不足，將積累的經(jīng)驗(yàn)充分運(yùn)用到下一次實(shí)驗(yàn)中，從而不斷提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)水平和科學(xué)探究意識(shí).

學(xué)生要在教師的幫助下不斷夯實(shí)以上五步的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?，建立完整的物理?shí)驗(yàn)邏輯思維，進(jìn)而提高物理素養(yǎng)，形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度.

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，高中物理實(shí)驗(yàn)是高中物理教學(xué)的一部分，通過(guò)創(chuàng)新科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)，不斷夯實(shí)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛯?shí)驗(yàn)思維，能夠大幅提升物理教學(xué)實(shí)效.教師應(yīng)立足于創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不斷優(yōu)化教學(xué)形式，借助實(shí)驗(yàn)的力量實(shí)現(xiàn)物理課堂的實(shí)效性，實(shí)現(xiàn)學(xué)科育人價(jià)值.