淺談高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性

曾娜雅

摘 要：隨著社會(huì)發(fā)展的需要，科研人才愈來(lái)愈受關(guān)注。物理學(xué)科是培養(yǎng)科研人才的基礎(chǔ)學(xué)科，提高物理教學(xué)的有效性顯得尤為重要。本文通過(guò)對(duì)物理教學(xué)的重要組成部分之一的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性的研究提出一些建議，希望對(duì)一線教師提高物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率能有所幫助。

關(guān)鍵詞：物理課堂實(shí)驗(yàn);有效性;教學(xué)策略

一、物理課堂實(shí)驗(yàn)的教學(xué)現(xiàn)狀

1、忽視物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)

一些物理教師由于深受應(yīng)試教育的影響，習(xí)慣滿堂灌，過(guò)于注重物理知識(shí)的系統(tǒng)性，忽視物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)。一些教師偏重在課堂上演示實(shí)驗(yàn)或者用視頻播放實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生去實(shí)驗(yàn)室自主探究實(shí)驗(yàn)比較少，以致學(xué)生實(shí)驗(yàn)惰性強(qiáng)，動(dòng)手能力差。

2、缺乏理論鋪墊，實(shí)驗(yàn)推導(dǎo)受阻

大部分的課堂實(shí)驗(yàn)，教師習(xí)慣在講臺(tái)桌上完成一次演示后就開(kāi)始讓同學(xué)動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，學(xué)生在沒(méi)有對(duì)基礎(chǔ)理論知識(shí)充分的理解之前，很難順利完成實(shí)驗(yàn)。對(duì)于高中學(xué)生來(lái)說(shuō)，課堂實(shí)驗(yàn)忽略理論教學(xué)容易造成學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中只知道結(jié)果而不知道原因，無(wú)法真正理解實(shí)驗(yàn)原理的物理實(shí)驗(yàn)是失敗的。物理實(shí)驗(yàn)特別是驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，也不能忽略對(duì)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，所以加強(qiáng)物理基礎(chǔ)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)是實(shí)驗(yàn)課堂必不可少的環(huán)節(jié)。

二、提升物理課堂實(shí)驗(yàn)有效性的目的

高中物理實(shí)驗(yàn)是高中物理課堂至關(guān)重要的學(xué)習(xí)方式，是學(xué)生透過(guò)現(xiàn)象了解物質(zhì)本身的手段。有效的提高課堂實(shí)驗(yàn)的教學(xué)質(zhì)量既能傳達(dá)正確的物理觀念還能在潛移默化中培養(yǎng)學(xué)生勇于探究的科學(xué)精神。高中物理實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛱岣邔W(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)手操作的能力以及對(duì)物理知識(shí)的理解，因此提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性，通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性是目前教師實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的，也為我國(guó)科研人才的培養(yǎng)計(jì)劃打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

三、提升物理課堂實(shí)驗(yàn)有效性的教學(xué)策略

1、理論與實(shí)驗(yàn)并行，動(dòng)手與讀題結(jié)合

基礎(chǔ)知識(shí)的穩(wěn)固，能夠幫助學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中更好的理解實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊约巴茖?dǎo)公式，物理實(shí)驗(yàn)課堂應(yīng)該結(jié)合相關(guān)實(shí)驗(yàn)題型，讓學(xué)生邊做邊解。牛頓第二定律的應(yīng)用是高中物理的重點(diǎn)，教師可以結(jié)合題目，通過(guò)邊做邊解的方式來(lái)開(kāi)展“小推車(chē)試驗(yàn)”。在開(kāi)始實(shí)驗(yàn)前教師將公式及變量表格挖空后打印在A4紙上，給學(xué)生每人發(fā)一份。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始后讓學(xué)生邊實(shí)驗(yàn)邊在紙上記錄下小車(chē)的加速度和受力的數(shù)據(jù)，然后利用A4紙所給的a-o-F軸系畫(huà)出圖像，讓學(xué)生自己先觀察規(guī)律，再提出問(wèn)題，比如小車(chē)受到的合力包括繩子的拉力和摩擦力，那么如何求解摩擦力，還有繩子拉力等于多少等問(wèn)題，然后再逐一引入平衡摩擦力的方法，以及小車(chē)的質(zhì)量要遠(yuǎn)大于鉤碼質(zhì)量等等知識(shí)點(diǎn)。最后再改變其中一個(gè)變量，教授學(xué)生運(yùn)用控制變量法觀察記錄加速度與質(zhì)量的關(guān)系，由此推出公式F=ma。課堂實(shí)驗(yàn)教師要重視實(shí)驗(yàn)過(guò)程中理論探究和數(shù)據(jù)記錄的學(xué)習(xí)，才能把握住課堂節(jié)奏，利于實(shí)驗(yàn)課堂有效進(jìn)行。

2、更新實(shí)驗(yàn)器材，加強(qiáng)課堂管理

實(shí)驗(yàn)器材是完成實(shí)驗(yàn)的必備條件，更換陳舊的實(shí)驗(yàn)材料和實(shí)驗(yàn)器材既能避免發(fā)生危險(xiǎn)還能保證實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行，提高實(shí)驗(yàn)成功率。例如魯科版高中物理必修二第三章第四節(jié)斜拋運(yùn)動(dòng)中的“射高、射程與初速度和拋射角關(guān)系”實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)器材是由注射針頭連接軟管組成噴水嘴，然后與高處盛有有色水的細(xì)玻璃容器相接。試驗(yàn)是通過(guò)噴水時(shí)，容器水位降低，噴水水流初速度減小來(lái)記錄水流射程和噴射高度，以此探究射高h(yuǎn)和射程s與拋射角的關(guān)系。由于器材使用針頭及玻璃等危險(xiǎn)物品，實(shí)驗(yàn)前教師首先要更新實(shí)驗(yàn)器材，針頭要進(jìn)行消毒處理以免過(guò)程中個(gè)別學(xué)生誤扎導(dǎo)致感染，以及玻璃容器的使用年限防止器材老舊發(fā)生爆瓶的危險(xiǎn)現(xiàn)象。當(dāng)然在做好器材準(zhǔn)備好，課堂實(shí)驗(yàn)過(guò)程中教師還應(yīng)該提醒實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)如玻璃容器輕拿輕放，針頭切勿對(duì)著其他同學(xué)，只有加強(qiáng)課堂管理才能最大程度減小實(shí)驗(yàn)課堂安全隱患，提高課堂效率。

3、介紹物理實(shí)驗(yàn)背景，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)興致

教師應(yīng)該在實(shí)驗(yàn)教學(xué)前介紹發(fā)明實(shí)驗(yàn)的物理學(xué)家及實(shí)驗(yàn)背景，讓學(xué)生充分了解知識(shí)點(diǎn)和課堂內(nèi)容。如：魯科版高中物理必修一中第三章第三節(jié)中的“自由落體運(yùn)動(dòng)”，提起自由落體實(shí)驗(yàn)一定會(huì)聯(lián)想到伽利略，教師在實(shí)驗(yàn)前可以根據(jù)伽利略的“比薩斜塔鐵球試驗(yàn)”的故事引出實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。通過(guò)PPT或小動(dòng)畫(huà)還原當(dāng)時(shí)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景，以此來(lái)解釋為什么伽利略使用不同質(zhì)量的球體，在相同條件下從空中落下卻同時(shí)到達(dá)。教師引起學(xué)生小組討論，踴躍提出自己的看法，再通過(guò)課堂實(shí)驗(yàn)“打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)重力加速度”記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)前要提醒學(xué)生先開(kāi)電源后放重物，保證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，通過(guò)表格記錄紙帶點(diǎn)與點(diǎn)之間的距離及時(shí)間算出速度，再用逐差法求出重力加速度。實(shí)驗(yàn)背景的介紹不僅能激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)家的崇敬之情，還能培養(yǎng)學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的興趣，激發(fā)學(xué)生參與課堂實(shí)驗(yàn)的積極性，培養(yǎng)學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)的能力。

4、提供實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所，鼓勵(lì)學(xué)生自我探究

學(xué)校應(yīng)該加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室管理，組織教師專人值班，為課余時(shí)間有想法的學(xué)生提供第二實(shí)驗(yàn)課堂。比如魯科版高中物理必修二P70的“向心力與質(zhì)量、角速度和半徑的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)，因?yàn)橄蛐牧ρ菔酒鞑谋容^復(fù)雜，記錄數(shù)據(jù)多，所以相比其他實(shí)驗(yàn)向心力實(shí)驗(yàn)成功率低，操作起來(lái)比較繁瑣，知識(shí)點(diǎn)也更加難理解，因此短時(shí)間的課堂可能造成許多學(xué)生無(wú)法順利的完成課堂實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。物理備課組可以在每天下午放學(xué)安排一個(gè)合理的時(shí)間段如17：00～18：30向?qū)W生開(kāi)放讓物理實(shí)驗(yàn)室，并安排教師輪流管理，一方面是為了保護(hù)實(shí)驗(yàn)室器材和學(xué)生的實(shí)驗(yàn)安全性，另一個(gè)方面可以給存有教學(xué)疑問(wèn)的學(xué)生進(jìn)行課外輔導(dǎo)，幫助學(xué)生梳理物理知識(shí)。物理實(shí)驗(yàn)第一課堂固然重要，但是開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室第二課堂，鼓勵(lì)學(xué)生自主探究，增強(qiáng)物理實(shí)驗(yàn)操作能力，增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)知識(shí)理解，同時(shí)還能培養(yǎng)潛在的科研興趣。

5、物理實(shí)驗(yàn)微課

制作物理實(shí)驗(yàn)微課，對(duì)一些操作繁瑣的疑難實(shí)驗(yàn)或者不宜現(xiàn)場(chǎng)演示的實(shí)驗(yàn)通過(guò)電腦制作，模擬實(shí)驗(yàn)，方便學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和更好的獨(dú)立實(shí)驗(yàn)。但是實(shí)驗(yàn)微課也只能是物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的補(bǔ)充，濫用無(wú)助于培養(yǎng)的實(shí)踐操作能力和培養(yǎng)學(xué)生的探索精神，所以我們最重要的還是要加強(qiáng)實(shí)際的操作。

參考文獻(xiàn)

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