高中物理實驗教學(xué)有效性研究

摘 要：高中物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)，實驗教育的質(zhì)量關(guān)系到物理教學(xué)的最終結(jié)果。素質(zhì)教育也表明高中物理實驗是促進學(xué)生全面發(fā)展的必要教學(xué)方式。進行實驗教學(xué)不但培養(yǎng)學(xué)生的實踐技能，而且培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。隨著素質(zhì)教育的積極實施，一些學(xué)校逐漸意識到物理實驗教學(xué)的重要性，但因起步較晚，目前高中物理實驗教育仍處于劣勢?？梢姡F(xiàn)有的物理實驗教學(xué)模式不利于物理實驗教學(xué)的發(fā)展，教學(xué)模式的改革成為當務(wù)之急。基于此，本文探討如何結(jié)合實際教學(xué)，有效提高高中物理實驗教學(xué)的有效性，為廣大高中物理教師提供一些建議。

關(guān)鍵詞：高中物理;實驗教學(xué);有效性;方法對策

眾所周知，物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，物理實驗在物理課程中占有非常重要的地位。高中物理是高中課程教育體系的核心學(xué)科。加強物理實驗教學(xué)對提高物理學(xué)科教學(xué)效果、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力具有重要意義。新課程標準對高中生的物理實驗和研究能力提出了更高的要求，從而提高了學(xué)生操作物理實驗的能力，增加了他們對物理理論知識的理解，注重實驗教學(xué)，充分激發(fā)學(xué)生在高中學(xué)習(xí)物理的熱情。因此，在高中物理實驗教育中，物理教師必須始終兼顧學(xué)科探索的新課程標準和對學(xué)生實驗?zāi)芰Φ男乱?，采取多樣化有效的教學(xué)方法，提高實驗的效率和質(zhì)量。為了提高學(xué)生的實踐能力，有必要探索和糾正高中物理實驗教學(xué)方法以及其存在的問題和不足。

一、高中物理實驗教學(xué)的重要意義

隨著新課程改革的不斷推進，新課程要求學(xué)生通過高中物理實驗室研究，在知識和技能上得到全面提升。教師要做好物理實驗準備，讓學(xué)生學(xué)會使用基本工具并獨立完成。在進行物理實驗時，學(xué)生必須了解相關(guān)的物理方法及其在展示物理知識方面所起的重要作用，以便通過物理實驗進入科學(xué)實踐。同時，物理實驗是提高學(xué)生合作能力、增強好奇心和求知欲的有效手段。從物理學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展可以看出，物理實驗一直是物理學(xué)中的一個重要環(huán)節(jié)，自始至終都占據(jù)著重要的地位。物理學(xué)本身是非常具有實驗性的，而物理實驗是研究物理學(xué)的主要途徑。在具體的教學(xué)功能方面，物理實驗可以激發(fā)學(xué)生的認知興趣，使他們在學(xué)習(xí)過程中更加積極主動。物理實驗還可以讓枯燥的物理知識變得生動有趣，通過實驗增強學(xué)生對抽象事物的理解，在操作過程中加深對物理規(guī)律的理解和體驗。對已經(jīng)獲得物理知識的學(xué)生來說，實驗是一種重要的演示工具，可以增強對基本概念的掌握和理解。

學(xué)生還可以在物理實驗課程中接受觀察和思考技能的培訓(xùn)。物理實驗讓學(xué)生通過在實驗過程中面對各種情況，及早獲得發(fā)現(xiàn)和解決問題的能力，學(xué)生在探索物理實驗時也將受到他們的創(chuàng)造力的啟發(fā)。物理實驗往往并不完美，要求學(xué)生認真對待物理實驗，以嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度和思維方式檢驗自己的理論。學(xué)生在學(xué)習(xí)物理實驗過程中培養(yǎng)對基本科學(xué)認知的嚴謹態(tài)度和尊重，也是他們未來發(fā)展和學(xué)科學(xué)習(xí)的重要基礎(chǔ)?？傊?，物理實驗課程可以全面提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

二、高中物理實驗教學(xué)現(xiàn)狀

（一）教學(xué)觀念較為落后

在高中物理實驗課程中，很多教師的教育觀念還比較落后。這些教師往往只關(guān)心理論知識的教學(xué)，很少關(guān)心實驗教學(xué)。許多物理教師在教學(xué)過程中只向?qū)W生解釋書本上的物理知識。書里的大多數(shù)物理實驗都是口頭的。他們認為物理實驗是浪費課堂時間，學(xué)生只需要記錄實驗的步驟和結(jié)果。教師簡單講解理論知識，學(xué)生無法理解實驗意義，難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，降低了學(xué)習(xí)效率，阻礙了物理教學(xué)方法的發(fā)展。

（二）實驗?zāi)Ｊ捷^為單一

在高中物理實驗課程中，很多教師的教學(xué)方法比較單一，還處于應(yīng)試教育階段。當做一個特定的實驗時，相較于分配給學(xué)生的時間，學(xué)生更多地則是以記住實驗內(nèi)容為主。此外，物理教師在實驗前直接將實驗的結(jié)果告知學(xué)生，實驗中的實驗類型明顯獨特，基本上是確認實驗或測量實驗。這樣學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性顯然會大大降低，對學(xué)好物理非常不利。

（三）部分教師素質(zhì)較低

一些高中物理教師在物理實驗課程中不注重操作實驗技能的培養(yǎng)，設(shè)計實驗時缺乏一定的創(chuàng)新意識，不知道如何應(yīng)對實驗中的突發(fā)情況。這使得學(xué)生在實驗過程中難以掌握物理實驗的本質(zhì)，對學(xué)生實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)和物理學(xué)習(xí)水平的提高無疑是一個阻礙。這是因為物理教師的資歷不是很高，還沒有掌握專業(yè)的物理實驗技能。上課過程中會出現(xiàn)各種各樣的問題，這對于高中物理實驗課來說是非常不利的。

（四）缺乏健全評價機制

目前，許多學(xué)校缺乏相對健全的高中物理實驗教學(xué)考核體系，教學(xué)過程趨于形式化。許多學(xué)校對高中物理實驗教學(xué)不重視，缺乏一些有效的教學(xué)方法和建議。物理教師在教學(xué)過程中不能很好地創(chuàng)新教學(xué)方法。不完善的教學(xué)評價體系對高中物理實驗教學(xué)產(chǎn)生了一定的障礙，使得物理實驗教學(xué)顯得相對陳舊，缺乏活力，無法提高物理實驗的質(zhì)量。

三、高中物理實驗教學(xué)有效性提升策略

（一）加強情境創(chuàng)設(shè)，激發(fā)學(xué)生參與熱情

在高中物理教育中，物理實驗對很多學(xué)生來說似乎很枯燥，尤其是物理基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生，因為物理實驗的內(nèi)容比較抽象，實驗難度也比較大，很難有效地參與物理實驗，甚至讓學(xué)習(xí)物理變得枯燥乏味。因此，如果教師想要改變高中實驗教學(xué)中的低效狀態(tài)，需要借助情境進行課堂創(chuàng)設(shè)，鼓勵學(xué)生投入情境中——愉快的情境體驗不僅能夠使學(xué)生感受到物理知識學(xué)習(xí)的樂趣，也能使得學(xué)生意識到物理知識應(yīng)用和實驗探究的價值。學(xué)生將主動在情境中積極體驗，順利完成物理實驗的參與，以熱情的態(tài)度積極結(jié)合情境進行實驗探究和現(xiàn)象觀察，繼而收到良好的知識學(xué)習(xí)效果。

例如：在教授“自由落體運動”這部分知識的時候，教師結(jié)合學(xué)生的“現(xiàn)實生活”，創(chuàng)設(shè)“如果同一區(qū)域的紙幣和硬幣從同一高度落下，什么物體會先落下來？”等問題情境?！凹垘藕陀矌艜酝瑯拥姆绞铰淙肟罩袉幔俊焙芏鄬W(xué)生認為硬幣下落得更快。然后他們會問：“兩張表面和材料完全相同的紙，將一張紙揉成一團，然后將其綁在一起。從相同的高度同時下落哪個摔得最多？更快？”這樣我們就可以創(chuàng)造問題情境，引導(dǎo)學(xué)生使用物體，啟發(fā)學(xué)生思考。這方面的認知沖突會激發(fā)學(xué)生更好地參與學(xué)習(xí)活動并探索自由落體的規(guī)律、物體的運動與學(xué)生物理體驗學(xué)習(xí)的效果。

（二）堅持生本原則，重視物理實驗過程

想要提升物理實驗教學(xué)效率，教師需堅持生本原則——從本班學(xué)生的基本情況出發(fā)，詳細分析班級中學(xué)生的物理基本學(xué)情，嘗試以學(xué)生感興趣、能接受的教學(xué)手段進行實驗設(shè)計，引領(lǐng)學(xué)生在物理課堂中積極體驗和感受，促使學(xué)生在主動參與中重視物理實驗過程。同時，教師需針對學(xué)生的基本情況帶領(lǐng)學(xué)生認知實驗?zāi)繕耍Y(jié)合學(xué)生人格特質(zhì)組織和開展相關(guān)物理實驗。明確向?qū)W生解釋設(shè)備、實驗室要求等，引導(dǎo)學(xué)生劃分物理實驗組，為學(xué)生提供足夠的時間運行相關(guān)物理實驗室，指導(dǎo)學(xué)生完成物理實驗室課程，鼓勵學(xué)生獨立思考并積極參與討論、探索。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新和實踐思維，使其能夠充分發(fā)揮主動性，帶領(lǐng)學(xué)生重視物理實驗、參與物理實驗。

例如：在教授實驗“液體表面的張力”時，教師首先向?qū)W生說明實驗的要求。鼓勵學(xué)生分組，指導(dǎo)他們實驗，包括天平、砝碼、燒杯、溫度計、鑷子、水、游標卡尺和實驗中使用的其他實驗室設(shè)備，指導(dǎo)他們明確實驗?zāi)康?，并讓學(xué)生對實驗進行思考和設(shè)計。其次，引導(dǎo)學(xué)生進行實際任務(wù)，正確使用物理實驗設(shè)備，仔細觀察實驗現(xiàn)象，記錄實驗數(shù)據(jù)，最后展示班級各實驗組的實驗結(jié)果。在本次實驗培訓(xùn)中，教師向?qū)W生明確了實驗的目的、要求和實驗室設(shè)備，讓學(xué)生自行設(shè)計實驗方案，探索并完成具體任務(wù)。整個實驗過程以學(xué)生為中心，教師成為學(xué)生學(xué)習(xí)物理的指導(dǎo)者和參與者，學(xué)生的好奇心和動手能力使他們在物理實驗中取得了良好的成績。

（三）結(jié)合實際生活，培養(yǎng)學(xué)生實踐能力

物理學(xué)和社會生產(chǎn)與人們的現(xiàn)實生活密不可分。學(xué)生學(xué)習(xí)物理的根本目的是為了將物理科學(xué)知識應(yīng)用在生活中。因此，教師需要重視物理學(xué)科的基礎(chǔ)性作用。教師需要從生活實際入手，借助服務(wù)于生計、來源于生活的物理實驗對學(xué)生進行教育引導(dǎo)，鼓勵學(xué)生建立起生活物理知識應(yīng)用與探索的積極性和主動性。同時，在教師的合理設(shè)計中，學(xué)生能夠在生活化物理實驗探索中實現(xiàn)實踐能力的訓(xùn)練和強化，也能夠有效建立起將物理科學(xué)知識應(yīng)用于實際生活的意識和能力。

例如：在教授“摩擦力”時，教師可以使用各種現(xiàn)實世界的現(xiàn)象進行教學(xué)，如一個人在濕滑的道路上或在冰上行走，一個人跑幾步并停下來，或者一個人在路上滑動。滑動摩擦是重物緩慢拉出時重物與紙張移動一定距離的現(xiàn)象，如滑過一定距離，高速行駛的汽車突然剎車時，在路面上留下長長的滑動痕跡。通過指導(dǎo)學(xué)生列舉這些日常生活中常見的現(xiàn)象，感受現(xiàn)實生產(chǎn)與生活中的摩擦力，引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)深入研究和自主探究。最終，學(xué)生能夠?qū)⑸?、生產(chǎn)中的物理知識應(yīng)用在實驗探究中，也能夠憑借物理實驗探究過程順利完成物理實驗的參與和物理知識的應(yīng)用——促使學(xué)生建立起生活化知識應(yīng)用的意識和品質(zhì)。

（四）利用信息技術(shù)，提高物理教學(xué)效率

信息技術(shù)為我們的社會帶來了新鮮的事物，也確實改變了原有的日常生活。同時，信息技術(shù)還能夠應(yīng)用于物理實驗的教學(xué)過程中。例如在高中物理實驗室教育中，一些物理實驗的整個過程非常耗時;由于實驗室設(shè)備的限制，在物理課上，一些物理實驗在進行時存在一定的風(fēng)險。而科學(xué)合理地運用多媒體技術(shù)，能讓學(xué)生看到實證實驗，制作不能直觀理解的物理現(xiàn)象，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)物理實驗的積極性，幫助學(xué)生準確解決與實驗相關(guān)的關(guān)鍵問題，幫助學(xué)生克服困難、解決問題，使學(xué)生加深對物理概念的理解和掌握。

例如：在指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)“伏安法測小燈泡的電阻實驗”時，由于上課時間短，沿電路布線是本次實驗教學(xué)的難點。另外，實驗電路比較復(fù)雜，在課堂上進行實驗時，物理接線都是手工完成的，很容易發(fā)生故障，也有可能燃燒實驗室設(shè)備，導(dǎo)致這個實驗無法進行。但是，正確地利用多媒體技術(shù)向?qū)W生展示這個實驗的過程，學(xué)生可以充分理解實驗的每一個步驟并進行演示，這樣就順利完成了實驗訓(xùn)練。

（五）基于教學(xué)實際，豐富學(xué)生物理學(xué)習(xí)生態(tài)

在當前的高中物理教學(xué)中，很多教師使用的教學(xué)方式存在著一定的問題，導(dǎo)致高中物理實驗教學(xué)總是無法提升教學(xué)質(zhì)量。因此在進行實際教學(xué)的時候，教師應(yīng)當從教學(xué)生態(tài)入手，找到學(xué)生學(xué)習(xí)的高潮點，讓學(xué)生能夠在學(xué)習(xí)的過程中始終保持著很高的學(xué)習(xí)熱情，使得學(xué)生能夠更好地和教學(xué)環(huán)境融為一體。豐富學(xué)生物理學(xué)習(xí)生態(tài)并不是在教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)中使用單一的教學(xué)方式，也不是為了提升教學(xué)指標而采取的教學(xué)手段，應(yīng)當是從學(xué)生的全過程學(xué)習(xí)入手，讓學(xué)生能夠在學(xué)習(xí)的過程中提升學(xué)習(xí)的質(zhì)量，讓學(xué)生掌握高中物理實驗的學(xué)習(xí)方法，并且能夠形成良好的學(xué)習(xí)態(tài)度，并最終形成濃厚的學(xué)習(xí)氛圍。

例如：在指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)“伏安法測小燈泡的電阻實驗”時，教師就需要從學(xué)生的學(xué)習(xí)全過程入手，給學(xué)生構(gòu)建高中物理實驗學(xué)習(xí)的新生態(tài)。在預(yù)習(xí)的階段，也是實驗動手操作的準備階段，教師可以通過互聯(lián)網(wǎng)、新媒體等多種形式讓學(xué)生了解實驗的原理和具體的操作步驟、現(xiàn)象。在進行動手操作的過程中，教師可以通過問題的設(shè)置引導(dǎo)學(xué)生進行更為深入的知識探究，讓學(xué)生能夠?qū)⒗碚搶W(xué)習(xí)和實踐操作更好地融為一體。在進行實驗反思的時候，教師可以使用類如思維導(dǎo)圖的形式，讓學(xué)生對整個學(xué)習(xí)過程進行深入的思考，不僅要能夠?qū)W(xué)習(xí)的知識有認識上的升華，也要能夠找到優(yōu)勢和不足，同時也要能夠給下一次的實驗教學(xué)開展打下基礎(chǔ)。通過以上的教學(xué)，學(xué)生能夠?qū)Ω咧形锢韺嶒灥膶W(xué)習(xí)抱有一定的熱情，能夠在學(xué)習(xí)的過程中找到物理實驗的探究方式，能夠?qū)Ω咧形锢韺W(xué)習(xí)有更新的認識，這對于學(xué)生的發(fā)展來說是極為重要的。

結(jié)束語

高中物理實驗在物理課程中的作用非常重要。物理實驗不僅為學(xué)生提供了便利的學(xué)習(xí)環(huán)境，也讓他們進一步了解和探索物理知識。學(xué)生可以通過物理實驗學(xué)習(xí)各種知識，也可以進入各種學(xué)術(shù)領(lǐng)域。因此，教師必須根據(jù)新課程改革，創(chuàng)新高中物理實驗教學(xué)策略和方法，培養(yǎng)新時代高中生，激發(fā)學(xué)生學(xué)科學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生實踐創(chuàng)新能力，全面提高物理實驗教學(xué)實效。

參考文獻

[1]呂云梅，陳連松.高中物理實驗教學(xué)的學(xué)科核心素養(yǎng)培育途徑[J].考試周刊，2018（14）：170.

[2]柯秋玲.高中物理教學(xué)中創(chuàng)新實驗的設(shè)計與實踐[J].考試周刊，2018（8）：147-148.

[3]張旺.將現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)用于高中物理實驗的探索[J].信息記錄材料，2018，19（3）：114-115.

[4]李加金.創(chuàng)新視角下的高中物理實驗教學(xué)策略研究[J].中外交流，2018（5）：202.

作者簡介：阮柳暉（1991—），男，漢族，浙江義烏人，浙江省義烏市上溪中學(xué)，中學(xué)一級，學(xué)士。研究方向：高中物理教學(xué)。

1478500783356