高中物理實驗教學的幾點探索

郝文斌

摘 要：在高中物理教學中，實驗是及其重要的組成部分。本文以《高中物理課程標準》的要求為主，結(jié)合作者的工作經(jīng)驗從探究性、創(chuàng)新性培養(yǎng)、微課堂應(yīng)用等三個方面對高中物理實驗教學展開研究和探索，對提升學生對物理實驗課程的學習興趣、學習能力和學習效果有一定的參考價值。

關(guān)鍵詞：高中物理;實驗教學;探究性;創(chuàng)新性;微課

在高中物理教學中，實驗是及其重要的組成部分。在實驗的設(shè)計、操作過程中既要將基本理論知識有機融合，更要通過實踐操作和親身感受讓學生理解并掌握掌握基本實驗原理，學生的謹慎性思維能夠得到培養(yǎng)。高中物理實驗的設(shè)計、和操作不僅僅停留在實驗本身，更要從思維、能力、認識和實踐等方面對學生的人生有所啟發(fā)。本文以《高中物理課程標準》的要求為主，結(jié)合作者的工作經(jīng)驗從探究性、創(chuàng)新性培養(yǎng)，微課堂應(yīng)用等三個方面對高中物理實驗教學展開研究。

1 探究性能力培養(yǎng)

探究性能力是指學生通過實驗設(shè)計主動去發(fā)現(xiàn)科學規(guī)律的能力。探究性、開放性實驗教學在當前高校實驗教學廣泛推廣的模式，在高中物理中也可以運行。探究性實驗的主體是學生，讓學生切身體驗之前科學家對科學問題的探究過程，通過探究實驗的設(shè)計與實踐，主動地發(fā)現(xiàn)規(guī)律、獲取知識、驗證規(guī)律，學生的科學探究性能力可以得到深入培養(yǎng)。在高中物理實驗教學中探究性能力培養(yǎng)的具體流程是：根據(jù)目的和要求提出問題→根據(jù)經(jīng)驗大膽猜想假設(shè)→根據(jù)假設(shè)設(shè)計實驗方案→嚴格按照實驗方案完成實驗過程→實驗結(jié)果分析論證→實驗評估交流。

1.1 提出問題

教師要通過本次實驗的目的和要求，創(chuàng)設(shè)情境，引導(dǎo)學生提出問題。創(chuàng)設(shè)情境既是教師導(dǎo)入實驗教學主題的需要，也是激發(fā)學生探究性興趣行為的需要。創(chuàng)設(shè)情境的方法和形式很多：視頻、音樂、詩歌、故事、歷史等。通過這些情境的熏陶，激發(fā)學生產(chǎn)生探究的興趣，教師適度引導(dǎo)學生提出研究的主題和相關(guān)的問題。

1.2 大膽猜想假設(shè)

根據(jù)要探究的問題，教師引導(dǎo)學生根據(jù)日常經(jīng)驗和簡單推理大膽的提出科學的假設(shè)，并引導(dǎo)學生進一步探究。針對實驗的設(shè)計，要明確研究對象、所需要測量的數(shù)據(jù)、所需要用到的儀器設(shè)備，數(shù)據(jù)處理方法等。

1.3 實驗方案設(shè)計

實驗方案的設(shè)計是至關(guān)重要的，既是對實驗操作的指導(dǎo)性文件，更是對問題科學假設(shè)的驗證手段。實驗方案設(shè)計主要包括：（1）明確實驗?zāi)康?。?）明確實驗原理和實驗儀器設(shè)備。（3）設(shè)計具體的可操作的實驗步驟。（4）記錄處理數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。同時要重點考慮實驗中涉及具體的實驗方法，比如最常用的控制變量法、倍增法、差值法、插值法等。

在這個環(huán)節(jié)還要注意多方案的必選，也可以各組采用不同的方案，根據(jù)實驗結(jié)果驗證比較各方案的優(yōu)劣性。

1.4 實驗操作

實驗操作是實驗成敗的關(guān)鍵，進行實驗操作前，教師需要分好實驗小組，引導(dǎo)學生備好實驗器材。實驗過程中，學生要按照小組分工合作，必須嚴格按照設(shè)計好的實驗步驟操作實驗流程，并及時準確地收集和記錄數(shù)據(jù)。實驗過程中遇到的具體問題，教師要適時引導(dǎo)、鼓勵學生動腦筋想辦法，科學的解決問題。實驗完成后，學生要將所有實驗儀器設(shè)備歸位，實驗數(shù)據(jù)記錄準確，整理好。

1.5 分析數(shù)據(jù)

處理實驗數(shù)據(jù)，需要分析計算實驗的平均值、誤差等，把數(shù)據(jù)計算結(jié)果整理成表格或描點形成圖像，分析報個數(shù)據(jù)或圖像信息，得出結(jié)論，驗證假設(shè)的猜想規(guī)律是否成立。處理實驗數(shù)據(jù)時，要引導(dǎo)學生運用信息手段，充分利用Excel等計算機軟件更加快捷、準確的處理數(shù)據(jù)。

1.6 評估交流

最后教師組織學生分享實驗成果。分小組自評、大家討論、教師小結(jié)3個環(huán)節(jié)。在這里切記不能用通過猜想假設(shè)本身的對錯來衡量實驗的成敗，而是要通過方案的設(shè)計、操作是否能夠驗證猜想假設(shè)來開展。教師要適時引導(dǎo)學生剖析實驗成敗的原因，進一步激發(fā)學生探究的興趣，提高學生探究性能力。

2 創(chuàng)新性能力培養(yǎng)

高中物理實驗教學必須要注重學生的創(chuàng)新性能力的培養(yǎng)。教師應(yīng)適度給予學生足夠的引導(dǎo)，使學生能夠在實驗中應(yīng)用到類比、歸納等邏輯推理方法。這樣做既可以使學生對物理知識的學習產(chǎn)生濃厚的興趣，還能將物理知識在實際生活中的應(yīng)用展示給學生。

2.1 演示改探究，培養(yǎng)學生創(chuàng)新性意識

傳統(tǒng)的高中物理實驗以演示實驗為主，而演示實驗通常又都以教師為主體。學生處于被動地位，僅僅只是一個旁觀者的角色。演示實驗有助于培養(yǎng)學生的細微的觀察能力，但對學生創(chuàng)新性能力的培養(yǎng)極為不利。如能將演示性實驗轉(zhuǎn)變?yōu)樘骄啃詫嶒?，以教師為主?dǎo)，學生為主體，將學生的身份由旁觀者改為實踐者，在這個過程中學生自身的創(chuàng)新意識可以得到培養(yǎng)和鍛煉，可在不知不覺中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。

2.2 創(chuàng)新實驗設(shè)計，培養(yǎng)學生創(chuàng)新性思維

高中物理實驗由于物理知識本身的抽象性，是學生創(chuàng)造能力培養(yǎng)的主陣地。教師可通過創(chuàng)新實驗設(shè)計實現(xiàn)創(chuàng)新性思維培養(yǎng)這個教學目標。教師可借助對傳統(tǒng)實驗的改造激發(fā)學生的創(chuàng)造性思維，同時也可以讓學生深刻領(lǐng)悟相關(guān)物理理論及其生活應(yīng)用。對于一個高中生來說，已經(jīng)積累了較為豐富的物理知識和生活經(jīng)驗，此階段也正是學生頭腦天馬行空的階段，學生的創(chuàng)新能力較強，只要教師激發(fā)和激勵，學生的這種創(chuàng)新能力和創(chuàng)造性思維會領(lǐng)會諸多實驗過程和知識點，并直接影響到學生的人生軌跡。

2.3 設(shè)計性實驗，升華學生創(chuàng)新性思維

隨著新課標的不斷深入開展，高考指揮棒對學生的實驗?zāi)芰μ貏e是實驗設(shè)計能力提出了更為嚴格的要求。一個成功的實驗有80%來源于實驗方案的設(shè)計，通常涉及到靈活運用已有知識體系及創(chuàng)造性的科學構(gòu)思。為了適應(yīng)新課標要求及高考要求，教師應(yīng)該在物理實驗教學中開設(shè)一定數(shù)量的創(chuàng)新性設(shè)計性實驗，使學生的設(shè)計能力、操作實驗及實踐能力得到切實培養(yǎng)，讓學生的創(chuàng)新思維和能力得到升華。

2.4 自制儀器設(shè)備，激發(fā)創(chuàng)新性興趣

自制儀器設(shè)備制作是教師引導(dǎo)學生為了改進教學方法，針對教學重難點而合理選擇材料開展的研究和制作活動。自制儀器設(shè)備是對已有教學知識的一次小結(jié)，也是對后續(xù)知識的開始，自制教具不僅具有直觀性、形象性，其教育性、針對性和靈活性也很強。所以相比較于傳統(tǒng)教具、自制教具，自制儀器設(shè)備由于學生的參與，在實驗教學中的優(yōu)勢十分明顯，同時能夠顯著體現(xiàn)創(chuàng)新性物理實驗的直觀性和創(chuàng)新性。因此開展自制儀器設(shè)備，開展創(chuàng)新性物理實驗可以激發(fā)學生的創(chuàng)新思維、創(chuàng)新意識，使其創(chuàng)新能力得到培養(yǎng)和提高。

3 微課應(yīng)用

微課是一種以播放、分享微視頻為主導(dǎo)的一種信息化教學方式。在信息技術(shù)迅速發(fā)展的當代教育，微課作為一種新的、符合時代發(fā)展教學形式，在教育領(lǐng)域特別是高校中得到普及與應(yīng)用。就高中物理實驗教學來講，微課的靈活應(yīng)用能較好地提高教師的教學效果和質(zhì)量，創(chuàng)新實驗教學模式，實現(xiàn)素質(zhì)教育、創(chuàng)新教育目標。

3.1 運用微課，提高實驗教學預(yù)習課的質(zhì)量

課前預(yù)習是學生學習過程中很重要的環(huán)節(jié)，是實現(xiàn)教學活動教學效果的必然選擇，對于實驗教學來說更是一個不可缺少的環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的物理實驗教學中學生預(yù)習是教師提供的紙質(zhì)教輔資料和課本進行的。學生根據(jù)已經(jīng)理解的知識去預(yù)知實驗的原理、儀器設(shè)備、實驗流程、實驗步驟等。在這一種模式下，學生以感性認識為主，很難上升到理性認識階段。教師如果在實驗預(yù)習環(huán)節(jié)使用微課手段，使學生在直觀的、生動與形象的情境中加深對實驗知識點的理解。同時，學生也可以根據(jù)自身特點在適合的地點選擇適合的學習方式，避免在實驗過程中出現(xiàn)操作錯誤，促進預(yù)習效率提高。教師也可以在微課中，讓學生通過網(wǎng)絡(luò)平臺與教師互動交流，了解學生的真實認知水平，有的放矢地開展課前準備活動。

3.2 運用微課，突破實驗知識重難點

學生在物理實驗原理等知識學習過程中，都會有自己的知識重難點。教師只有引導(dǎo)、幫助學生尋找到有效解決知識難點的學習方式，才能夠使學生加強理解，進一步提高教學效率。為此，教師可以提前通過微課視頻，重點分析試驗的重點和難點。這樣做可以將抽象化的重點和難點進行直觀化、形象化、具體化和生動化展示，加深學生對知識的理解與記憶，便于學生突破重難點知識，幫助學生提高學習效率。

3.3 通過微課，拓展物理實驗教學過程

傳統(tǒng)的高中物理實驗課因受教學時間、教學場地等的限制，很多教師通常會采用放棄實驗操作單純理論講解的辦法。這樣一來，物理實驗課就變成了物理實驗理論課，變成了空洞的理論講解。教師利用微課資源可以彌補這一問題，在微課中從多角度展現(xiàn)實驗知識和實驗操作過程，真正培養(yǎng)學生的物理抽象思維能力和實驗?zāi)芰Α?/p>

4 小結(jié)

高中物理實驗教學隨著新課標的要求逐漸提升，物理實驗已經(jīng)不單純是物理實驗了，必須要加強探究性、創(chuàng)新性試驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)，同時通過信息化的翻轉(zhuǎn)課堂、微課等移動端技術(shù)，將學生的學習融入的每一個過程中，切實提升學生對物理實驗課程的學習興趣、學習能力和學習效果。

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