淺談高中物理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略

摘?要：教育的高速發(fā)展下，理科類(lèi)中的實(shí)驗(yàn)教學(xué)正展示出更高的價(jià)值。以高中物理實(shí)驗(yàn)為代表的科學(xué)探究具有較強(qiáng)的實(shí)踐性質(zhì)，在學(xué)生的理論學(xué)習(xí)與知識(shí)架構(gòu)的穩(wěn)固上起到了更大的作用。從這些方面看，物理教學(xué)都離不開(kāi)實(shí)驗(yàn)，對(duì)給定的教學(xué)模式需要鞏固學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)，在此過(guò)程下培養(yǎng)學(xué)生在物理學(xué)習(xí)上的實(shí)踐思維，綜合方面展開(kāi)素質(zhì)教育，從而進(jìn)一步提升高中生的物理學(xué)習(xí)能力。文章以相關(guān)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法為中心，發(fā)揮出知識(shí)教學(xué)培養(yǎng)上的先天優(yōu)勢(shì)，引導(dǎo)物理學(xué)習(xí)的深入開(kāi)展。

關(guān)鍵詞：高中物理;實(shí)驗(yàn)教學(xué);策略

一、?引言

國(guó)家對(duì)理科方面的人才需求隨著技術(shù)的日新月異而不斷增加。而高中教育階段作為教學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)階段，需要在此時(shí)期就培養(yǎng)學(xué)生的理科實(shí)驗(yàn)素質(zhì)與探究精神，在能力的學(xué)習(xí)中為國(guó)家后續(xù)的人才與技術(shù)儲(chǔ)備作良好的鋪墊。而在相關(guān)的實(shí)驗(yàn)中，教師需要讓學(xué)生保持嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度，通過(guò)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)來(lái)有效引發(fā)學(xué)生的思考，在課本實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上對(duì)教學(xué)過(guò)程進(jìn)行改造，從而使學(xué)生能夠掌握有難度的知識(shí)內(nèi)容，在實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證生活中的各種常態(tài)物理現(xiàn)象。文章從培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Τ霭l(fā)，以期在實(shí)驗(yàn)中逐漸養(yǎng)成學(xué)生的科研精神。

二、?高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不足

（一）實(shí)驗(yàn)器材缺乏

雖然物理實(shí)驗(yàn)是高中物理教學(xué)中需要做的工作，但在實(shí)際教學(xué)中，由于缺乏教學(xué)環(huán)境或教學(xué)經(jīng)費(fèi)，一些地方的一些學(xué)校無(wú)法完全展示高中物理實(shí)驗(yàn)，或者想進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示，又或者明明學(xué)校有很多儀器設(shè)備，但由于沒(méi)人及時(shí)更新維護(hù)，導(dǎo)致一些物理實(shí)驗(yàn)設(shè)備陳舊老化?？偠灾?，總會(huì)有一些學(xué)校因?yàn)橐恍┎豢杀苊獾囊蛩囟鴮?dǎo)致學(xué)生缺乏物理實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐能力，從而導(dǎo)致他們對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)。

（二）學(xué)生缺少動(dòng)手操作機(jī)會(huì)

目前，由于對(duì)新課程改革的要求缺乏深入的了解和認(rèn)識(shí)，大多數(shù)物理教師仍用多媒體教學(xué)方法代替了實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，在此過(guò)程中，學(xué)生只能了解相關(guān)的操作過(guò)程，但對(duì)其具體操作方法知之甚少，這種虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法更加方便，簡(jiǎn)單，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，但與實(shí)際實(shí)驗(yàn)不同，由于整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程是虛擬的，學(xué)生只能觀看而難以觸摸，導(dǎo)致學(xué)生不能有效地提高物理實(shí)驗(yàn)的操作能力。

（三）教學(xué)方法錯(cuò)誤

如今，高中生在物理實(shí)驗(yàn)中的普遍問(wèn)題是缺乏創(chuàng)新能力和空間想象能力。當(dāng)然，這種現(xiàn)象有一些原因，一方面，在高中物理實(shí)驗(yàn)課上，學(xué)生學(xué)習(xí)物理實(shí)驗(yàn)的主要方式是觀看老師的示范，讓學(xué)生在老師示范后自己做，實(shí)際上，當(dāng)學(xué)生自己做時(shí)，他們只是在老師演示過(guò)程中復(fù)制動(dòng)作，而不是自己做實(shí)驗(yàn)，而是重復(fù)老師的動(dòng)作，這樣，學(xué)生根本就沒(méi)有自己的認(rèn)知。另一方面，在教授物理實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師僅教學(xué)生如何遵循書(shū)本的要求。一旦達(dá)到書(shū)本的要求，物理實(shí)驗(yàn)就會(huì)突然停止，并且不會(huì)給學(xué)生足夠的時(shí)間和機(jī)會(huì)進(jìn)行進(jìn)一步的學(xué)習(xí)。

三、?增加實(shí)驗(yàn)操作空間，完善實(shí)驗(yàn)步驟與教學(xué)體系

為了使高中物理實(shí)驗(yàn)符合學(xué)生的需要，教師需要在實(shí)驗(yàn)中給學(xué)生留出更多的操作空間，在眾多的教學(xué)嘗試中讓學(xué)生尋找實(shí)驗(yàn)中的各種細(xì)節(jié)。通過(guò)操作空間的增加，在更主動(dòng)的實(shí)驗(yàn)參與中，學(xué)生能夠充分體驗(yàn)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)。同時(shí)，在給予學(xué)生操作空間時(shí)教師能夠擁有更多的時(shí)間去指導(dǎo)與思考，對(duì)高中教學(xué)體系進(jìn)行積極反思，找出學(xué)生實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)與理論講解中的矛盾。在具體的操作下，學(xué)生可以感受到實(shí)際實(shí)驗(yàn)與書(shū)本上理論知識(shí)的差異，一個(gè)小小的擺放角度，或是一點(diǎn)點(diǎn)質(zhì)量上的不均衡，就能給實(shí)驗(yàn)結(jié)果帶來(lái)巨大差異。從而在實(shí)驗(yàn)下增進(jìn)了高中生吸收消化物理知識(shí)的速率，在實(shí)驗(yàn)的輔助下進(jìn)行生動(dòng)直觀的理論描述，在親身體驗(yàn)中加深學(xué)生對(duì)物理規(guī)律的認(rèn)知。相應(yīng)的，學(xué)生經(jīng)過(guò)多次的實(shí)驗(yàn)操作，對(duì)物理知識(shí)更為熟稔。

舉例而言，教師在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，應(yīng)該在課內(nèi)讓學(xué)生放手去做，通過(guò)不同角度的彈簧秤來(lái)進(jìn)行力的圖線的標(biāo)記與刻畫(huà)，然后再經(jīng)過(guò)合適的方式將兩條線做出一個(gè)平行四邊形，在其對(duì)角線上用彈簧測(cè)力計(jì)來(lái)測(cè)量其合力。此階段的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中，教師可以鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行多組實(shí)驗(yàn)，在給學(xué)生留出足夠操作空間的同時(shí)觀察其實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)，從定點(diǎn)到線長(zhǎng)，使教學(xué)能夠朝著良好的方向進(jìn)行。而完善這一實(shí)驗(yàn)也可以在給予的大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中進(jìn)行修正，得到的理解更為精確。與此同時(shí)，教師對(duì)此實(shí)驗(yàn)還能在信息化的模擬中補(bǔ)足教學(xué)體系中的細(xì)節(jié)，在信息化調(diào)控下得出的“力的平行四邊形”更為規(guī)整，線段長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)的力的大小更為切合。面對(duì)此類(lèi)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生在不同的方式應(yīng)用下能熟悉實(shí)驗(yàn)的操作，對(duì)操作中體現(xiàn)的理論知識(shí)產(chǎn)生更多的了解。

四、?在實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)物理思維，引導(dǎo)知識(shí)學(xué)習(xí)

高中物理實(shí)驗(yàn)也是培養(yǎng)學(xué)生物理思維的重要途徑，教師通過(guò)不一樣的教學(xué)嘗試來(lái)針對(duì)性構(gòu)建學(xué)生的邏輯思維，從物理的定義概念與知識(shí)的推導(dǎo)來(lái)幫助學(xué)生形成縝密的知識(shí)結(jié)構(gòu)。而實(shí)驗(yàn)教學(xué)加速了物理思維的培養(yǎng)過(guò)程，通過(guò)綜合利用各種實(shí)驗(yàn)器材，學(xué)生能夠用自己的雙手找出實(shí)驗(yàn)方案，經(jīng)由實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理與相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)步驟來(lái)驗(yàn)證或探究物理理論，知識(shí)學(xué)習(xí)得到良好的引導(dǎo)。對(duì)此，教師應(yīng)積極轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?，在核心素養(yǎng)概念的影響下來(lái)讓學(xué)生提出與解決自身的問(wèn)題。通過(guò)對(duì)物理知識(shí)的掌握、應(yīng)用與發(fā)展，能夠使學(xué)生逐步熟悉物理實(shí)驗(yàn)中對(duì)不同思維方式的運(yùn)用，在主動(dòng)性的基礎(chǔ)上調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，以實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的內(nèi)因與外因的交互為主體，在潛移默化中進(jìn)行思維培養(yǎng)與問(wèn)題解答。

如針對(duì)“用圓錐擺驗(yàn)證向心力的表達(dá)式”這一部分實(shí)驗(yàn)中，教師可以在一開(kāi)始將學(xué)生進(jìn)行單獨(dú)分組，指導(dǎo)其實(shí)驗(yàn)器材的組裝，調(diào)整其圓錐擺的高度，并對(duì)學(xué)生的用力程度與擺的擺動(dòng)幅度做出要求。使學(xué)生的用力方向與擺的擺動(dòng)方向保持在同一豎直平面內(nèi)，從而降低其他方向上的晃動(dòng)對(duì)擺的運(yùn)動(dòng)的影響。而針對(duì)物理實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)思維的過(guò)程需要養(yǎng)成學(xué)生的形象化記憶，針對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)核心能夠進(jìn)行積極主動(dòng)的探究，將知識(shí)學(xué)習(xí)過(guò)程融入常規(guī)的活動(dòng)中。面對(duì)這些實(shí)驗(yàn)，學(xué)生的認(rèn)識(shí)能夠從點(diǎn)到面，從微觀到宏觀，逐步掌握實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的本質(zhì)與內(nèi)涵，對(duì)于整體的知識(shí)學(xué)習(xí)能夠做到更快速，更實(shí)際化的分析。相應(yīng)的思維培養(yǎng)過(guò)程也能在實(shí)驗(yàn)中逐步展現(xiàn)，物理思維經(jīng)由實(shí)驗(yàn)的完善變得更加全面化。

五、?進(jìn)行實(shí)驗(yàn)自主探究，改變實(shí)驗(yàn)的方式

為了發(fā)揮出實(shí)驗(yàn)教學(xué)的具體效用，教師可嘗試對(duì)原有教學(xué)體系的發(fā)散，通過(guò)合適的實(shí)驗(yàn)方式來(lái)補(bǔ)足理論教學(xué)內(nèi)容。因此，教師可以鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行高中物理實(shí)驗(yàn)的自主探究，在實(shí)驗(yàn)方式的改變下發(fā)揮出學(xué)生的主觀能動(dòng)性。其中，自主實(shí)驗(yàn)講究實(shí)驗(yàn)課題的選擇、實(shí)驗(yàn)儀器的挑選與實(shí)驗(yàn)流程的設(shè)計(jì)，需要展示出學(xué)生的積極性。在實(shí)驗(yàn)輔助下學(xué)生能夠親身解決相關(guān)的物理問(wèn)題，并在實(shí)驗(yàn)中整合與嘗試不同的實(shí)驗(yàn)策略，從不同角度分析自主實(shí)驗(yàn)的效果。從而，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)開(kāi)展更為順利，能夠符合滿足高中生的求知欲，在深刻理解物理實(shí)驗(yàn)原理的條件下促使實(shí)驗(yàn)教學(xué)的完善與發(fā)展，催化學(xué)生的物理學(xué)習(xí)。在科學(xué)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的前提下學(xué)生能理解其與理論、觀察之間的差異，推動(dòng)學(xué)生自主分析能力的提高。

如在“練習(xí)使用多用電表”的實(shí)驗(yàn)中，教師可以讓學(xué)生去自行組織實(shí)驗(yàn)，嘗試用現(xiàn)有的器材去模擬出多用電表，并與真實(shí)的多用電表進(jìn)行對(duì)比，從而在相關(guān)的條件下，學(xué)生能夠更好地理解多用電表的原理。而自主實(shí)驗(yàn)探究也不僅僅停留于這一方面，還能讓學(xué)生自行組裝其他器材，嘗試模擬溫控開(kāi)關(guān)、流量開(kāi)關(guān)與歐姆表等。在教學(xué)上，學(xué)生的自主探究實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的獨(dú)立性，對(duì)學(xué)生的課題攻堅(jiān)能力起到極強(qiáng)的訓(xùn)練作用。面對(duì)比較大的自主實(shí)驗(yàn)課題，還能促進(jìn)學(xué)生自發(fā)地進(jìn)行抱團(tuán)與合作，為多方面的交流與協(xié)作提供了相應(yīng)的基礎(chǔ)，在科學(xué)實(shí)驗(yàn)的素養(yǎng)提升上邁出更大的一步，從個(gè)人到團(tuán)隊(duì)，為不同的科研模式展開(kāi)進(jìn)行了良好的教育。

六、?幫助學(xué)生適應(yīng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，并采取合理的評(píng)價(jià)

物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)知識(shí)具有連貫性和系統(tǒng)化的特點(diǎn)，特別是在高中階段。對(duì)此，中學(xué)物理教師需要在教學(xué)過(guò)程中積極引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)初中的簡(jiǎn)要物理知識(shí)，從而探索初中物理教學(xué)內(nèi)容的特殊性和局限性。例如，物理老師可以以直線運(yùn)動(dòng)的內(nèi)容為例，初中知識(shí)基本上解釋了特殊環(huán)境下勻速直線運(yùn)動(dòng)的內(nèi)容，當(dāng)速度變化時(shí)，如何進(jìn)行和計(jì)算實(shí)驗(yàn)，以及如何在船過(guò)河時(shí)使最短距離向前，初中物理教學(xué)知識(shí)基本上不能解決此類(lèi)問(wèn)題，因此教師可以通過(guò)審查高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的初中物理內(nèi)容來(lái)指導(dǎo)學(xué)生解決此類(lèi)問(wèn)題，并在此基礎(chǔ)上介紹高中難度物理知識(shí)，從而幫助學(xué)生更適應(yīng)高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的進(jìn)展。

高中物理教學(xué)評(píng)估不僅需要關(guān)注學(xué)生的理論成績(jī)，而且還需要通過(guò)綜合多樣的評(píng)估方法來(lái)調(diào)查學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)差異，注重增強(qiáng)學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)操作效果，提高學(xué)生的物理素養(yǎng)與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。例如，?dāng)老師處于電磁感應(yīng)的第一堂課時(shí)，學(xué)生很難在抽象思維的作用下充分理解知識(shí)，因此老師可以通過(guò)分解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容來(lái)幫助學(xué)生充分理解電磁反應(yīng)，并分組實(shí)驗(yàn)方法，同時(shí)，物理老師還需要引導(dǎo)學(xué)生糾正實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中的實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程，確保學(xué)生達(dá)到理想的實(shí)驗(yàn)效果，充分掌握電磁感應(yīng)課的內(nèi)容，進(jìn)而增強(qiáng)學(xué)生物理分析能力和邏輯推理能力。

七、?總結(jié)

通過(guò)實(shí)驗(yàn)的形式，讓學(xué)生能夠掌握物理學(xué)科的核心素養(yǎng)，在實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行嚴(yán)密的邏輯驗(yàn)證與知識(shí)推理，進(jìn)而在思維化的確立下推動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的發(fā)展。對(duì)此，教師應(yīng)在教學(xué)中不斷創(chuàng)新，在原有的教學(xué)基礎(chǔ)上進(jìn)行不斷完善，保持教學(xué)的高效性。這一過(guò)程需要?jiǎng)?chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)思路與良好的教師引導(dǎo)，幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)事物發(fā)展的本質(zhì)，從時(shí)空觀到運(yùn)動(dòng)觀，在實(shí)驗(yàn)中推動(dòng)了物理理論的理解。通過(guò)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)予以更投入的態(tài)度與切實(shí)研究知識(shí)的精神來(lái)促進(jìn)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ降陌l(fā)展，在綜合利用現(xiàn)有資源與信息技術(shù)的過(guò)程中，學(xué)生能積極進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，在教學(xué)中學(xué)會(huì)解決理論學(xué)習(xí)中的各種問(wèn)題，體現(xiàn)出實(shí)驗(yàn)教學(xué)的多重意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]何湛樞.基于核心素養(yǎng)的高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)思考[J].科學(xué)咨詢：科技管理，2019.

[2]姚偉科.新課改視野下的高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)[J].科學(xué)咨詢：教育科研，2019.

作者簡(jiǎn)介：孟剛軍，甘肅省武威市，甘肅省武威第十八中學(xué)。