探究如何優(yōu)化高中物理實驗教學(xué)

林劍欽

【內(nèi)容摘要】在傳統(tǒng)實驗教學(xué)中，只是對理論知識進(jìn)行驗證，根據(jù)教材內(nèi)容進(jìn)行實驗、填寫實驗報告等，在整個過程中，學(xué)生處于被動狀態(tài)。隨著新課程改革的持續(xù)深入，傳統(tǒng)實驗教學(xué)模式就顯得較為落后，無法培養(yǎng)學(xué)生的動手實踐能力。因此，本文主要分析高中物理實驗教學(xué)中存在的問題，并提出具體優(yōu)化實驗教學(xué)的策略。

【關(guān)鍵詞】高中物理 ?實驗教學(xué) ?優(yōu)化策略

引言

在高中物理教學(xué)中，實驗教學(xué)是不僅是基礎(chǔ)性教學(xué)，也是關(guān)鍵性教學(xué)，很多物理理論知識都是由實驗結(jié)果總結(jié)得出。在教學(xué)中，只有教師不斷提升對實驗教學(xué)的重視，才能保證學(xué)生能夠通過各種實驗感受生活中存在的物理現(xiàn)象，才能更深入的了解這些物理知識，并對物理學(xué)科的學(xué)習(xí)產(chǎn)生興趣。隨著新課標(biāo)的推行，在高中物理教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)、促進(jìn)各種思維能力發(fā)展、提升實驗?zāi)芰t成為教學(xué)的重點。

一、高中物理實驗教學(xué)中存在的問題

1.教師層面的問題

在教學(xué)中，教師是主要的實施者，也是物理實驗教學(xué)質(zhì)量的決定者。盡管有些教師認(rèn)為物理實驗很重要，但是在成績決定一切的教育背景下，教師會逐漸減少實驗教學(xué)的時間。但是，有一些教師認(rèn)為實驗教學(xué)沒有價值，認(rèn)為理論知識的學(xué)習(xí)更重要，將理論知識直接灌輸給學(xué)生，希望學(xué)生在進(jìn)行習(xí)題練習(xí)的過程中，理解理論知識并熟練應(yīng)用，導(dǎo)致學(xué)生最終對理論知識一知半解，沒有深入了解其含義，甚至有些學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中對理論知識的學(xué)習(xí)產(chǎn)生抵觸心理。另外，還有一些教師在考試的要求下，為學(xué)生講解一些重點實驗涉及到的知識點，采用口語講解的方式，讓學(xué)生理解實驗的操作和結(jié)果，而不是鼓勵學(xué)生自己去動手操作，讓學(xué)生在親自動手實驗中進(jìn)行體會和討論。這樣一來，學(xué)生的知識學(xué)習(xí)只是由教師進(jìn)行灌輸，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣低下。如練習(xí)使用螺旋測微器，學(xué)生若親自動手操作，測量、讀數(shù)，再結(jié)合理論知識，就能進(jìn)一步加深學(xué)生對知識理解與應(yīng)用。

2.學(xué)生層面的問題

學(xué)生是實驗教學(xué)的主要參與者，沒有學(xué)生的參與，教學(xué)活動就無法正常開展。在實際學(xué)習(xí)中，很多學(xué)生認(rèn)為開展物理實驗教學(xué)沒有太大的價值，更喜歡通過多做題來提升自己的成績，認(rèn)為只要練習(xí)題做得多，一些實驗過程、現(xiàn)象、結(jié)果能夠理解，就不需要在學(xué)習(xí)中再做一次實驗重新驗證一遍。即便開展實驗課，實驗失敗后也不會再繼續(xù)做第二次實驗，不會再嘗試如何實驗成功。同時，現(xiàn)階段物理實驗教學(xué)中，很多學(xué)生缺乏延展性思維，這種問題的產(chǎn)生主要有兩個方面的原因：第一，學(xué)生對物理實驗的了解僅是教師在課堂上進(jìn)行實驗展示，而且在之后自己動手實驗時也只是對教師實驗操作的模仿，看似學(xué)生參與到實驗教學(xué)中，但實際上是學(xué)生對實驗操作的機(jī)械性重復(fù)，并沒有形成自己的認(rèn)知。第二，由于實驗教學(xué)時間的限制，很多學(xué)生能夠按照教材內(nèi)容完成實驗，取得跟教材內(nèi)容相同的結(jié)果，但是針對實驗過程中出現(xiàn)的問題或者實驗延展性方面，并沒有進(jìn)行進(jìn)一步的探索，導(dǎo)致學(xué)生的實驗?zāi)芰Σ桓摺?/p>

3.實驗設(shè)備層面的問題

在開展高中物理實驗的過程中，一些實驗采用的設(shè)備較多，要求設(shè)備具有高性能、高準(zhǔn)確性，但是不同區(qū)域、不同高中學(xué)校中使用的實驗設(shè)備存在一定的不同，一些學(xué)校經(jīng)濟(jì)條件較差，無法為學(xué)生提供足夠的實驗設(shè)備，致使教師在教學(xué)過程中，沒有足夠的實驗設(shè)備進(jìn)行實驗操作展示，或者根據(jù)教學(xué)內(nèi)容為學(xué)生展示一些器材和設(shè)備，學(xué)生也由于設(shè)備的缺失，無法對物理實驗形成客觀性的認(rèn)知。如示波器的教學(xué)，若教師純粹地講述示波器的工作原理，沒有實物的展示和操作演示，學(xué)生對示波器的結(jié)構(gòu)和認(rèn)知是茫然的，根本無法將知識遷移應(yīng)用到具體問題中。另外，學(xué)校存放物理實驗器材的教師也缺乏專業(yè)的管理人員進(jìn)行管理和維護(hù)，導(dǎo)致很多設(shè)備、儀器出現(xiàn)老化情況，學(xué)生在實驗過程中無法得到準(zhǔn)確的結(jié)果，容易誤導(dǎo)學(xué)生。

二、優(yōu)化高中物理實驗教學(xué)的策略

1.積極轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，提升學(xué)生客觀性認(rèn)知

高中物理實驗教學(xué)的優(yōu)化和轉(zhuǎn)變，需要從學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)者、教師的思想觀念轉(zhuǎn)變?nèi)胧?，采用最新的教學(xué)理念，改變對物理實驗教學(xué)的偏見，提升物理實驗在整個物理教學(xué)中的地位，滿足學(xué)生學(xué)習(xí)的各方面需求的同時，提升學(xué)生客觀性的認(rèn)知，從而保證實驗教學(xué)的質(zhì)量。對于設(shè)備缺乏或者老化的學(xué)校，應(yīng)該及時采購更換新的設(shè)備，為學(xué)生提供充足的實驗條件，并且對教師的實驗?zāi)芰M(jìn)行培養(yǎng)，讓教師能準(zhǔn)確為學(xué)生進(jìn)行實驗指導(dǎo)，能夠適當(dāng)對學(xué)生進(jìn)行延展性引導(dǎo)。如“向心力的研究”“描繪小燈泡的伏安特性曲線”“探究安培力與電流以及導(dǎo)線長度的關(guān)系”等實驗，運用DIS （digital information system laboratory）實驗進(jìn)行收集數(shù)據(jù)、作圖、分析實驗結(jié)果，大大提高了實驗的精度和效率，以此拓展學(xué)生實驗研究范圍，這樣不僅為學(xué)生做探究性實驗提供平臺，同時還可以有效訓(xùn)練學(xué)生的動手能力與設(shè)計能力。

2.豐富物理實驗內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

在開展物理實驗教學(xué)的過程中，教師要結(jié)合教材中的實驗內(nèi)容，豐富實驗內(nèi)容，為學(xué)生選擇一些具有延展性的知識點和實驗。另外，教師對實驗進(jìn)行創(chuàng)新，如簡化實驗，便于學(xué)生完成實驗操作，抑或是對實驗進(jìn)行延伸，讓學(xué)生在實驗中挖掘新的知識，讓學(xué)生更容易理解實驗開展的目的，接受實驗結(jié)果。例如，在進(jìn)行將電流表改裝成電壓表的實驗中，結(jié)合課本知識，學(xué)生都知道使用串聯(lián)電阻分壓原理，這時，教師可以讓學(xué)生探討如何將電流表改裝成歐姆表，讓學(xué)生結(jié)合所學(xué)知識進(jìn)行思考進(jìn)行創(chuàng)新，這樣不僅能夠利于學(xué)生掌握微安表的內(nèi)阻Rg、滿偏電流Ig、滿偏電壓Ug之間的關(guān)系，還能進(jìn)行創(chuàng)新做出歐姆表，兩表筆短接后，調(diào)節(jié)Ro使電表指針滿偏，得到Ig=E/（r+Rg+Ro），以此讓學(xué)生在實驗中加強(qiáng)對知識的理解，提升實驗教學(xué)效率。

3.端正學(xué)生對實驗教學(xué)的態(tài)度

在新課程中明確指出學(xué)生是教學(xué)的主體，因此教師應(yīng)該加強(qiáng)學(xué)生對物理實驗興趣的培養(yǎng)，讓學(xué)生喜歡上做物理實驗。這樣不僅可以讓學(xué)生的動手能力與探究能力提升，同時還可以讓學(xué)生認(rèn)識到實驗是驗證理論的重要途徑。死記硬背只會禁錮學(xué)生的思想，學(xué)生不僅無法得到發(fā)展，而且動手能力也無法得到提升，這時教師就在實驗教學(xué)中充分發(fā)揮引領(lǐng)作用，讓學(xué)生認(rèn)識到實驗教學(xué)的重要性，促使學(xué)生端正對實驗的態(tài)度，進(jìn)而讓學(xué)生清楚的了解到只有自己親自動手實驗，才能掌握實驗規(guī)律，明白教材中實驗結(jié)果如何得出。因此，教師可以為學(xué)生提供更多的動手操作機(jī)會，讓學(xué)生自己在實驗中體會知識，了解物理規(guī)律。例如，在驗證機(jī)械能守恒定律的過程中，教師為學(xué)生提供實驗所需要的刻度尺、游標(biāo)卡尺、秒表的讀數(shù)（脈搏），1米長的單擺稱秒擺，周期為2秒，讓學(xué)生對教材中實驗進(jìn)行研究，進(jìn)而鼓勵學(xué)生自己動手實驗操作，讓學(xué)生在動手實驗的過程中，愛上物理實驗，愛上動手操作。

4.鼓勵學(xué)生尋找生活存在的物理實驗課題

生活中處處都有知識、有學(xué)問，物理實驗課題的選擇可以從生活中尋找，設(shè)計出具有探索價值的實驗，這樣不僅能夠讓學(xué)生感受到物理實驗的樂趣，還能減輕高中生學(xué)習(xí)上壓力，改變一些學(xué)生對物理實驗的偏見。比如，在快速行駛的火車上，學(xué)生跳起來，位置是否會發(fā)生變化。一些建筑工地中吊起施工材料假如沒有電動設(shè)備，那么如何利用滑輪輕松將施工材料運送到樓頂。平時學(xué)生在喝熱水的過程中如何讓熱水變涼一點，是吹氣快一點還是攪拌快一點。對于這些生活中存在的物理實驗，可以鼓勵學(xué)生在家中嘗試。另外，在學(xué)習(xí)到《傳感器及其應(yīng)用》這一章時，可以讓學(xué)生觀察生活中走廊聲控?zé)簦寣W(xué)生感受到生活中存在的物理，盡管傳感器這一章并不是高考的重點內(nèi)容，但對于學(xué)生創(chuàng)造性思維和應(yīng)用能力的培養(yǎng)有著良好的作用。

總結(jié)

總而言之，盡管很學(xué)校和教師沒有重視物理實驗教學(xué)的價值，但是實驗教學(xué)卻對于學(xué)生思維能力發(fā)展和應(yīng)用能力提升有著良好的推動作用。只有教師提升對實驗教學(xué)的重視，積極轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，提升學(xué)生客觀性認(rèn)知，豐富物理實驗內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，鼓勵學(xué)生尋找生活存在的物理實驗課題，才能有效提升高中物理實驗教學(xué)的質(zhì)量。

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（作者單位：福建省莆田第六中學(xué)）