高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的改進(jìn)策略

張鵬

(靖江市斜橋中學(xué)，江蘇 靖江 214500)

0 引言

對于高中物理來說是在原有的知識儲備與認(rèn)知結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)物理知識更深層次的學(xué)習(xí)，需要對物理概念、物理現(xiàn)象了解。在新課改的背景下需要教師帶領(lǐng)學(xué)生探索物理奧秘，而開展物理實(shí)驗(yàn)是主要的途徑，不過以往的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式單一、效果不佳，需要教師轉(zhuǎn)變教學(xué)思維，以下進(jìn)行相關(guān)分析。

1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式改進(jìn)的價(jià)值

實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以為學(xué)生直觀的觀察物理現(xiàn)象帶來幫助，之后對事物的本質(zhì)加強(qiáng)理解，逐漸形成和課堂知識內(nèi)容聯(lián)系的教學(xué)手段，在現(xiàn)代高中物理教學(xué)中實(shí)驗(yàn)教學(xué)的地位逐漸提升，一方面是教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置需要遵守新課改要求，另一方面，在高考物理中關(guān)于物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場分析的題目開始增多，教師需要擺脫以往的教學(xué)思想，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中具有良好體驗(yàn)，感受學(xué)習(xí)物理的重要性[1]。

2 高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要問題

隨著新課改的不斷推進(jìn)，現(xiàn)階段高中物理教學(xué)過程中不斷創(chuàng)新教學(xué)方法，而教師也在密切結(jié)合新課改要求優(yōu)化教學(xué)方法，由此增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，感受物理學(xué)科的魅力。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理教學(xué)的重要組成，不過當(dāng)前部分高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐活動偏少，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)過于碎片化，加之部分物理實(shí)驗(yàn)深度不足、實(shí)驗(yàn)展示過程程序化，難以幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)理論實(shí)際的結(jié)合。此外，在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中教師未能對學(xué)生情況進(jìn)行深入分析，由此導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不足，只是結(jié)合自身的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)與對教材的理解進(jìn)行教學(xué)，所以實(shí)驗(yàn)教學(xué)帶有明顯的主觀性，由此導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不足，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果不佳[2]。

3 如何改進(jìn)高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

3.1 進(jìn)行啟發(fā)式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)

在物理課程教學(xué)過程中需要學(xué)生記憶大量的物理公式，如果學(xué)生進(jìn)行死記硬背將難以對相關(guān)知識理解到位，所以教師可以讓理論性知識與實(shí)驗(yàn)結(jié)合起來，并對學(xué)生加以啟發(fā)，降低理解難度降低，通過實(shí)驗(yàn)?zāi)軌驇椭鷮W(xué)生進(jìn)一步了解一些物理現(xiàn)象并在腦海中加深印象，使得學(xué)生從感性層面上升到理性層面，從不同的角度提升自身處理問題能力。物理觀念包括了自然觀、時空觀、物質(zhì)觀、運(yùn)動觀、能量觀等方面內(nèi)容，所以教師開展教學(xué)工作期間可以通過物理實(shí)驗(yàn)更加生動直觀的呈現(xiàn)，由此實(shí)現(xiàn)學(xué)生多方面能力的提升，比如教學(xué)《牛頓三大定律》，教師可以進(jìn)行如下啟發(fā)：“大家都知道牛頓三大定律是偉大的發(fā)明，那么大家知道牛頓是如何發(fā)現(xiàn)萬有引力的嗎？”有的學(xué)生說出牛頓觀察蘋果落地想到萬有引力，在蘋果成熟后由于重力掉落在地表。教師繼續(xù)提問：“蘋果樹長在最高山頂時蘋果依舊會受重力影響掉到地面，不過這個力并沒有顯著變化，假如蘋果樹生長在月球表面，那么這個力會不會作用于月球？”在教師提問下學(xué)生可以進(jìn)行獨(dú)立思考以及小組交流，然后學(xué)生猜想如果拉住月球并且圍繞地球轉(zhuǎn)動，這與蘋果掉落到地表的力是否為同一種力？之后教師可以讓學(xué)生拿著兩個蘋果進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生進(jìn)行思考。通過啟發(fā)式的方法能夠活躍學(xué)生思維，之后教師可以通過多媒體呈現(xiàn)牛頓三大定律，而整個教學(xué)過程能夠增強(qiáng)學(xué)生印象，避免學(xué)習(xí)物理的枯燥性。

3.2 合理進(jìn)行教學(xué)情境創(chuàng)設(shè)

在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中教師越來越多的開始應(yīng)用信息化手段，尤其是現(xiàn)階段多媒體已經(jīng)成為主要的教學(xué)工具，將一些抽象復(fù)雜的物理現(xiàn)象呈現(xiàn)出來。與此同時，部分物理實(shí)驗(yàn)帶有危險(xiǎn)性，通過信息技術(shù)和多媒體教學(xué)能夠讓學(xué)生直觀的看到和分析實(shí)驗(yàn)過程，加強(qiáng)對實(shí)驗(yàn)的理解，比如學(xué)習(xí)《電勢差》，在該部分內(nèi)容學(xué)習(xí)過程中，教師可以通過多媒體呈現(xiàn)放電實(shí)驗(yàn)，教師在教學(xué)開始前期在網(wǎng)絡(luò)中查找相關(guān)的圖片和視頻，然后在教學(xué)過程中將以上內(nèi)容作為教學(xué)基礎(chǔ)，并根據(jù)相關(guān)內(nèi)容開展教學(xué)，由此幫助學(xué)生了解電學(xué)知識，這種教學(xué)方法能夠降低實(shí)驗(yàn)操作中存在的危險(xiǎn)。再如磁懸浮實(shí)驗(yàn)，這是磁力教學(xué)中需要學(xué)生了解的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，不過實(shí)驗(yàn)操作難度大，課堂當(dāng)中難以將磁懸浮實(shí)驗(yàn)場景呈現(xiàn)出來，這時需要教師通過多媒體技術(shù)讓學(xué)生直觀的發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過程，最終通過多媒體開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)呈現(xiàn)良好教學(xué)情境，填補(bǔ)高中物理課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)空白，達(dá)到良好的教學(xué)目標(biāo)[3]。

3.3 重視提問的作用

在傳統(tǒng)高中物理教學(xué)中，教師常采取向?qū)W生單方傳授知識的教學(xué)方法。在新課改理念下需要教師確立學(xué)生的主體地位，在進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中，教師需要轉(zhuǎn)變以往自己操作而讓學(xué)生觀看的模式，應(yīng)更加重視學(xué)生親自參與到實(shí)驗(yàn)過程中，積極思考問題，教師還需要巡視學(xué)生的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行情況，并進(jìn)行積極指導(dǎo)，以此培養(yǎng)學(xué)生的思索及探究能力。提問式教學(xué)法對培養(yǎng)學(xué)生思維能力十分有效，并且在實(shí)驗(yàn)的過程中應(yīng)用可以讓學(xué)生對實(shí)驗(yàn)過程加深印象。例如，在《作用力和反作用力》的教學(xué)過程中，為了增強(qiáng)學(xué)生的參與性，教師可以采取提問式教學(xué)方法，提出問題如下：問題一，作用力和反作用力存在哪種關(guān)系？問題二，如何掌握兩種力之間的關(guān)系？問題三，如果需要對兩種力大小測量需要使用哪些工具？然后，教師可以請一組學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)，讓其他學(xué)生觀察和分析實(shí)驗(yàn)過程，假設(shè)左側(cè)彈簧記錄為1，右側(cè)彈簧記錄為2，這時彈簧2 受到彈簧1的作用力為F1，彈簧1 受到彈簧2 的力為F2，教師可提問：“請同學(xué)拉動彈簧然后讀出彈簧中的數(shù)值，發(fā)現(xiàn)F1、F2受力為1.5N，其中一個力向左另一個力向右，那么兩個力是否處于同一直線并且能夠同時消失呢？”通過以上問題，可以使學(xué)生的注意力被吸引，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生更加愿意參與物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)，有效提高物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。

3.4 加強(qiáng)課堂實(shí)驗(yàn)活動

在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中需要緊密結(jié)合理論知識并側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，在物理課堂教學(xué)過程中教師要通過多種實(shí)踐活動讓學(xué)生更加直觀的認(rèn)識物理現(xiàn)象，并引導(dǎo)學(xué)生思考實(shí)踐活動引發(fā)學(xué)生探索，實(shí)現(xiàn)學(xué)生多種能力提升。比如在力學(xué)教學(xué)過程中教師可以設(shè)計(jì)彈簧翻跟頭的實(shí)驗(yàn)，首先要求學(xué)生自己設(shè)計(jì)兩塊木板，讓兩塊木板呈90°，然后在木板兩端綁上皮筋，之后在皮筋上方設(shè)置，塑料彈簧之后用手拖拽彈簧的上端，由此呈現(xiàn)U 字形，然后松手觀察彈簧，學(xué)生驚奇的發(fā)現(xiàn)彈簧早在翻跟頭，通過這個簡單實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜃寣W(xué)生動手能力得到培養(yǎng)并獲得實(shí)驗(yàn)的樂趣，教師也要在實(shí)驗(yàn)過程中引導(dǎo)學(xué)生思考物理原理，然后解答讓學(xué)生知道彈簧拉伸過程中出現(xiàn)彈性勢能、收縮勢能以及重力勢能，在松手時彈性勢能和動能會出現(xiàn)不斷轉(zhuǎn)換，由此成為實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象。彈簧教學(xué)中與胡克定律有關(guān)，教師可以為學(xué)生提供以下實(shí)驗(yàn)器材：彈簧、鉤碼、鐵架臺、刻度尺，學(xué)生在小組討論后將彈簧懸掛在鐵架臺，然后逐漸增加砝碼，進(jìn)而通過圖像法得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果，之后將彈力F和伸長量X分別為縱坐標(biāo)與橫坐標(biāo)，連接實(shí)驗(yàn)的各個點(diǎn)，得到彈力和彈簧伸長量的函數(shù)關(guān)系。通過該方法教學(xué)可以培養(yǎng)學(xué)生探究能力，活躍課堂氛圍[4]。

3.5 重視學(xué)生課堂主體地位

在新課改不斷推進(jìn)的背景下要求在高中物理課堂教學(xué)中，確立學(xué)生課堂主體地位，以往的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中主要是學(xué)生根據(jù)教師指揮按部就班的操作，導(dǎo)致整個實(shí)驗(yàn)過程中缺乏趣味性，不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。所以教師需要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學(xué)觀念，讓學(xué)生成為物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主導(dǎo)者，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中教師可以讓學(xué)生小組合作，根據(jù)教師制定的教學(xué)任務(wù)自主的選擇實(shí)驗(yàn)方法。在學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中教師需要發(fā)揮引導(dǎo)作用，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題，比如《牛頓第三定律》實(shí)驗(yàn)教學(xué)教師可以將學(xué)生分成人數(shù)相同的若干小組，然后進(jìn)行拔河比賽，在拔河過程中學(xué)生需要分析哪些物理因素會影響比賽，結(jié)果在學(xué)生后續(xù)討論環(huán)節(jié)驗(yàn)證自己之前的猜想，通過該方法有效培養(yǎng)了學(xué)生的思維能力，并確立學(xué)生的課堂主體地位，學(xué)生也可以在交流過程中得出結(jié)論，進(jìn)而讓整個教學(xué)活動更為有效，實(shí)現(xiàn)學(xué)生多方面能力提升[5]。

3.6 制定社會實(shí)踐活動

在現(xiàn)代教育理念下高中物理教學(xué)不能只局限于課堂，還需要結(jié)合物理研究的內(nèi)容或者物理現(xiàn)象建立與生活之間的橋梁。因此，教師需要在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中重視社會實(shí)踐。比如帶領(lǐng)學(xué)生來到科技館，帶領(lǐng)學(xué)生參與光學(xué)館，感各種光學(xué)知識對社會發(fā)展的影響，感受物理實(shí)驗(yàn)的價(jià)值，在學(xué)生積極參與的過程中逐漸具有正確的科學(xué)態(tài)度，教師還可以找出一些與生活相關(guān)的內(nèi)容，引導(dǎo)對學(xué)生利用物理知識解答，學(xué)生在分析的過程中也會更加有成就感，對物理知識用于生活實(shí)踐體會加深。因此，教師在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中不能局限于課堂，還可以實(shí)現(xiàn)課堂的擴(kuò)展，引導(dǎo)學(xué)生在脫離課堂的情況下利用物理知識聯(lián)系生活與社會發(fā)展。

4 高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)其它要點(diǎn)

4.1 培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維

對于物理學(xué)習(xí)來說，在掌握理論知識的同時需要教師引導(dǎo)學(xué)生形成科學(xué)意識與科學(xué)思維，也就是通過物理知識對事物的屬性與內(nèi)在規(guī)律加強(qiáng)理解。教師利用模型也可以對推理論證與綜合分析等方法集結(jié)合，而這些方法也是需要學(xué)生掌握的。此外，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中需要讓學(xué)生具有批判意識，鼓勵學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中創(chuàng)新思想，并且綜合利用實(shí)驗(yàn)方法對結(jié)果處理，讓實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有準(zhǔn)確性。

4.2 樹立科學(xué)態(tài)度

所謂的科學(xué)態(tài)度就是堅(jiān)持實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真，這種態(tài)度不僅體現(xiàn)在物理學(xué)科，還體現(xiàn)在其它學(xué)科。在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中需要引導(dǎo)學(xué)生重視實(shí)驗(yàn)的細(xì)節(jié)處理，加強(qiáng)觀察與仔細(xì)進(jìn)行試驗(yàn)記錄。此外，在實(shí)驗(yàn)中遇到問題后需要及時查找資料或者向教師請教，這樣才能接近真理。

4.3 調(diào)整師生的角色

在以往的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中教師處于主導(dǎo)地位，學(xué)生一般是按照教師的要求完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)，不利于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的形成。新時期教師需要轉(zhuǎn)變觀念與自身的角色，將學(xué)生作為課堂的主體，教師在提出實(shí)驗(yàn)要求與做好安全管理工作后，讓學(xué)生自己參與實(shí)驗(yàn)，并且驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法更加契合學(xué)生的發(fā)展規(guī)律，有利于培養(yǎng)學(xué)生的探究意識[6]。

4.4 融入小組合作

部分高中物理實(shí)驗(yàn)學(xué)生難以獨(dú)自完成，需要2 人甚至多人配合進(jìn)行，尤其是在實(shí)驗(yàn)中如果遇到困難需要得到他人的幫助。不過在小組合作過程中需要科學(xué)進(jìn)行小組成員的分工，引導(dǎo)學(xué)生思考可能出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，進(jìn)而避免實(shí)驗(yàn)中意見不統(tǒng)一問題。

5 結(jié)束語

綜上所述，在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中需要教師結(jié)合新課改與新高考改革要求優(yōu)化教學(xué)過程，進(jìn)而讓物理實(shí)驗(yàn)活動符合學(xué)生的學(xué)習(xí)需要，教師需要提前進(jìn)行教學(xué)分析，讓學(xué)生有參與意識與解決問題的能力，最終達(dá)到良好的教學(xué)效果。