試論高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)化策略

【摘 要】對(duì)于高中物理教學(xué)而言，理論知識(shí)與實(shí)驗(yàn)探究都是重點(diǎn)，兩者相輔相成，理論知識(shí)是實(shí)驗(yàn)順利開展的基礎(chǔ)，而實(shí)驗(yàn)探究則是理論知識(shí)的進(jìn)一步延伸，所以實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重點(diǎn)在于理論與實(shí)踐完美融合?；谀壳案咧形锢韺?shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀，教師應(yīng)積極革新教學(xué)理念與方式?；诖?，筆者結(jié)合自身多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，重點(diǎn)分析了如何開展高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，以供參考。

【關(guān)鍵詞】高中物理;實(shí)驗(yàn)教學(xué);優(yōu)化策略

【中圖分類號(hào)】G633.7? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A? 【文章編號(hào)】1671-8437（2022）12-0122-03

物理是一門以實(shí)驗(yàn)為重點(diǎn)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)是整個(gè)課程體系必不可少的構(gòu)成部分。教師注重物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不僅能實(shí)現(xiàn)高中物理高效教學(xué)，還有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)。新課改對(duì)高中生探究能力及實(shí)驗(yàn)操作能力提出了更高的要求，要求教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)理論知識(shí)及實(shí)驗(yàn)操作要點(diǎn)的掌握，進(jìn)而調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。所以，在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師應(yīng)謹(jǐn)記新課標(biāo)要求，采用多樣化的教學(xué)理念與方式，進(jìn)一步提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)成效，基于目前高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀，深入剖析存在的問題，并積極改正，進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)踐操作能力。

1? ?開展高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的意義

目前，新課程改革正如火如荼地進(jìn)行，對(duì)高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)提出的要求較高，要求全面提高學(xué)生獲取知識(shí)的能力。教師根據(jù)教材內(nèi)容精心設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)，指導(dǎo)學(xué)生合理使用各種儀器，并獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)。在物理實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生不僅可掌握重要物理知識(shí)，而且還能夠參與科學(xué)實(shí)踐。縱觀物理學(xué)發(fā)展與演變進(jìn)程，物理實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)科發(fā)展的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)，物理學(xué)自身實(shí)驗(yàn)特性較強(qiáng)，物理實(shí)驗(yàn)是物理研究的主要方式[1]。

從教學(xué)功能層面分析，物理實(shí)驗(yàn)可調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情及求知欲望，促使學(xué)生全身心投入到學(xué)習(xí)中。物理實(shí)驗(yàn)?zāi)軌驅(qū)⒖菰?、乏味的物理知識(shí)變得生動(dòng)有趣，提高學(xué)生對(duì)抽象事物的認(rèn)知能力，且使其在動(dòng)手操作過程中深刻理解與體會(huì)物理規(guī)律。針對(duì)學(xué)生掌握的物理知識(shí)而言，實(shí)驗(yàn)是必不可少的論證方法，可引導(dǎo)學(xué)生牢固掌握與深刻理解物理概念。物理實(shí)驗(yàn)還可進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生的觀察與思考能力，提升學(xué)生及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并解決問題的能力，在實(shí)驗(yàn)探究過程中激發(fā)其創(chuàng)造力。物理實(shí)驗(yàn)的開展結(jié)果往往是差之毫厘，謬以千里，學(xué)生必須保持嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度與思維方式，認(rèn)真地對(duì)待物理實(shí)驗(yàn)，如此才可科學(xué)地驗(yàn)證理論，這也是學(xué)生學(xué)科學(xué)習(xí)及將來發(fā)展的關(guān)鍵[2]。綜上所述，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)有利于全方位強(qiáng)化學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

2? ?物理實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ椒诸?/p>

2.1? 演示實(shí)驗(yàn)

演示實(shí)驗(yàn)需要教師結(jié)合具體教學(xué)內(nèi)容，通過實(shí)驗(yàn)的方式進(jìn)行演示，以揭示其中的物理規(guī)律。在當(dāng)前階段的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，演示實(shí)驗(yàn)是其重要部分，可以讓學(xué)生熟悉實(shí)驗(yàn)流程和各種實(shí)驗(yàn)器材的操作方法，便于學(xué)生對(duì)相關(guān)物理知識(shí)建立深刻認(rèn)識(shí)。

2.2? 分組實(shí)驗(yàn)

分組實(shí)驗(yàn)是高中物理教學(xué)中應(yīng)用較為頻繁的一種教學(xué)形式，通常用于實(shí)用性實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)之中。教師需要在實(shí)驗(yàn)操作前對(duì)學(xué)生進(jìn)行合理引導(dǎo)，鼓勵(lì)學(xué)生認(rèn)真研究課本內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)流程，使學(xué)生建立起對(duì)實(shí)驗(yàn)的目的、要求、器材、方法及原理的深刻認(rèn)知。

2.3? 課外實(shí)驗(yàn)

課外實(shí)驗(yàn)是通過教師的引導(dǎo)，讓學(xué)生開展物理實(shí)驗(yàn)探索，其特點(diǎn)是科學(xué)性、創(chuàng)新性、安全性和趣味性?？茖W(xué)性是指教師在為學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目時(shí)，要保證所用知識(shí)及方法的科學(xué)性;創(chuàng)新性是指教師要結(jié)合具體的教學(xué)內(nèi)容，不斷優(yōu)化教學(xué)手段，借助創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生學(xué)科核心素質(zhì)的培養(yǎng)，讓物理教學(xué)的作用得到最大化發(fā)揮;安全性是指教師必須在實(shí)驗(yàn)開始前展開對(duì)實(shí)驗(yàn)安全隱患的深度分析;趣味性要求教師在綜合考慮學(xué)生心理特點(diǎn)和認(rèn)知能力的基礎(chǔ)上，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行深度拓展[3]。

3? ?高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)化策略

3.1? 轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)

教師作為課程改革的推動(dòng)者及教學(xué)改革的實(shí)施者，必須要意識(shí)到物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性，在教學(xué)實(shí)踐中使用先進(jìn)教學(xué)理念，切實(shí)發(fā)揮出物理實(shí)驗(yàn)的育人價(jià)值。同時(shí)，教師也應(yīng)創(chuàng)新物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式與方法，擺脫應(yīng)試教育的束縛，切勿以形式化、固式化的操作模式來限制學(xué)生的思維。教師應(yīng)激發(fā)學(xué)生的探究欲，讓學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生濃厚的興趣，并使其主動(dòng)參與實(shí)驗(yàn)操作，讓學(xué)生在自主探究和合作探究的過程中提高自己的動(dòng)手能力，最終實(shí)現(xiàn)綜合素養(yǎng)的全面提升。此外，當(dāng)學(xué)生進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師應(yīng)給予足夠的空間，不要隨意打斷。在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)上應(yīng)以開放性實(shí)驗(yàn)為主，確保學(xué)生有足夠的探索機(jī)會(huì)，發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體作用。在挖掘物理實(shí)驗(yàn)資源時(shí)，教師應(yīng)打開視野，不要局限于實(shí)驗(yàn)室這一物理范圍，可以向課后延伸，或是由教師帶領(lǐng)學(xué)生自制實(shí)驗(yàn)教具，全方位提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)參與興趣[4]。當(dāng)然，教師也可以圍繞教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)一些趣味小實(shí)驗(yàn)，在增添課堂活力的同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力，這也是開展物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要手段?？傊?，作為一名高中物理教師，必須要轉(zhuǎn)變觀念，探尋符合學(xué)情的實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略，賦予實(shí)驗(yàn)課不一樣的內(nèi)涵。

3.2? 注重實(shí)驗(yàn)情境的創(chuàng)設(shè)，調(diào)動(dòng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)熱情

面對(duì)許多高中生缺乏參與物理實(shí)驗(yàn)積極性的情況，教師應(yīng)思考怎樣激發(fā)學(xué)生的好奇心。高中生對(duì)事物的好奇心主要體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)思想、探索興趣及求知欲望等方面。教師要想調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，重點(diǎn)就在于采用有效、合理的手段，使其好奇心得以激發(fā)[5]?，F(xiàn)如今，在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣方面，很多教師都會(huì)采用創(chuàng)設(shè)情境的方式，而進(jìn)行情境創(chuàng)設(shè)應(yīng)充分助力多媒體技術(shù)。因此，在開展物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，教師應(yīng)借力多媒體完成教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)，在增強(qiáng)教學(xué)趣味性的同時(shí)激發(fā)學(xué)生的好奇心，從而提升教學(xué)效果。

以“科學(xué)測(cè)量金屬絲的電阻率”的教學(xué)為例，這節(jié)課的學(xué)習(xí)重點(diǎn)是測(cè)量金屬絲電阻率與操作相關(guān)儀器，筆者以情境創(chuàng)設(shè)的方式展開教學(xué)，借助實(shí)驗(yàn)演示與趣味視頻，有效激發(fā)了學(xué)生的參與積極性。首先，在新課導(dǎo)入環(huán)節(jié)，筆者為學(xué)生播放了一段趣味視頻，其中，電阻以動(dòng)畫人物的形式展開自述，從而使學(xué)生對(duì)電阻相關(guān)內(nèi)容產(chǎn)生好奇心，如電阻的概念及大小等。其次，回顧基礎(chǔ)知識(shí)，如電阻率、電阻及電阻定律的概念界定，同時(shí)采用思維導(dǎo)圖的方式拓展相關(guān)知識(shí)，在PPT中進(jìn)行展示，接著指導(dǎo)學(xué)生掌握儀器的正確使用方法。最后，為學(xué)生提供實(shí)物連接圖與實(shí)驗(yàn)電路圖，使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)有更深入的了解，同時(shí)播放實(shí)驗(yàn)演示視頻。總之，筆者通過創(chuàng)設(shè)相應(yīng)教學(xué)情境，有效調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，使學(xué)生的認(rèn)知得以深化，從而取得了良好的教學(xué)成效。

3.3? 加強(qiáng)小組合作，創(chuàng)新學(xué)生思維

完成集體作業(yè)與問題探究的常用方式之一便是小組合作學(xué)習(xí)，此種方式有助于提升學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)。一方面，在有限的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生往往難以在規(guī)定時(shí)間內(nèi)獨(dú)立完成完整的實(shí)驗(yàn);另一方面，在小組合作實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生若存在難以理解的問題，則能及時(shí)請(qǐng)教組內(nèi)成員?？傊?，通過小組的形式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，既能使學(xué)生在思維的碰撞下延伸、發(fā)散知識(shí)，又可使學(xué)生在與同伴討論、交流的過程中，發(fā)現(xiàn)自身的不足及他人的長處，從而取長補(bǔ)短，掌握更多的知識(shí)與有效的學(xué)習(xí)方法。由于高中許多物理實(shí)驗(yàn)都有著較為復(fù)雜的步驟，涉及較多的知識(shí)點(diǎn)，因此教師在指導(dǎo)學(xué)生展開實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，應(yīng)合理應(yīng)用小組合作的方式。

以“科學(xué)測(cè)量：電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”一課的教學(xué)為例，筆者先結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)能力進(jìn)行分組，然后讓學(xué)生通過小組合作展開物理實(shí)驗(yàn)。具體而言，筆者先詳細(xì)講解了整體知識(shí)，指導(dǎo)學(xué)生掌握測(cè)量與計(jì)算電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的方法，然后讓學(xué)生根據(jù)材料分析合理選擇器材，接著讓學(xué)生分組探究實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與操作。并且在展開實(shí)驗(yàn)前提問：“當(dāng)前有一節(jié)干電池，要深入剖析電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，就要借助實(shí)驗(yàn)對(duì)其內(nèi)電阻與電動(dòng)勢(shì)進(jìn)行檢測(cè)，請(qǐng)問展開實(shí)驗(yàn)需要用到哪些器材呢？”先引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行小組內(nèi)部討論，制定相應(yīng)方案，然后展開實(shí)際操作。

3.4? 融合拓展性實(shí)驗(yàn)素材，豐富教學(xué)內(nèi)容

當(dāng)下，很多時(shí)候?qū)W生進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)都主要依靠教材，但教材知識(shí)具有局限性。因此，為了取得更理想的實(shí)驗(yàn)教學(xué)成效，教師應(yīng)將更多拓展性實(shí)驗(yàn)素材融入教學(xué)過程中，豐富實(shí)驗(yàn)資源。另外，由于當(dāng)前許多實(shí)驗(yàn)都是經(jīng)簡(jiǎn)化之后才編入教材的，因此拓展實(shí)驗(yàn)有很大的用武之地。如此一來，教師既能完善學(xué)生的實(shí)驗(yàn)認(rèn)知，又能讓學(xué)生在解答試題與現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中使用更多的方法[6]。因此，教師在展開教學(xué)活動(dòng)時(shí)，要立足教材的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，竭力深化知識(shí)、引經(jīng)據(jù)典，使學(xué)生不僅能夠很好地理解相關(guān)知識(shí)，還能掌握實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)，從而提升學(xué)習(xí)效率。

以“科學(xué)測(cè)量：用多用電表測(cè)量電學(xué)量”的教學(xué)為例，筆者便合理拓展了相關(guān)知識(shí)。具體教學(xué)過程中，筆者先讓學(xué)生思考哪種儀器可以替代電流表和電壓表，學(xué)生通過閱讀課本很快得出結(jié)論：多用電表具備此種功能。在對(duì)多用電表的結(jié)構(gòu)進(jìn)行介紹時(shí)，筆者詳細(xì)介紹了電表的內(nèi)外部結(jié)構(gòu)，使學(xué)生的認(rèn)知得以拓展;在指導(dǎo)多用電表的讀數(shù)時(shí)，筆者則將多種讀數(shù)方法教授給學(xué)生，保證學(xué)生能夠準(zhǔn)確讀數(shù);在實(shí)際測(cè)量電學(xué)量時(shí)，筆者引導(dǎo)學(xué)生比較和分析多用電表測(cè)量法、直接測(cè)量法，總結(jié)兩者的劣勢(shì)和優(yōu)勢(shì)，然后在這一前提下提出注意事項(xiàng)，如每次換擋之后要將電阻重新調(diào)零才可展開再次測(cè)量。

3.5? 完善教評(píng)體系，保證實(shí)驗(yàn)開展

現(xiàn)如今，不少高中物理教師仍采用傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)體系，其無法提升學(xué)生的能力，且流于形式。因此，教師要綜合運(yùn)用多種評(píng)價(jià)方式，對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰M(jìn)行科學(xué)考量，完善高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)體系。

3.6? 加大實(shí)驗(yàn)室設(shè)備投資力度

完備的實(shí)驗(yàn)設(shè)備是進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基礎(chǔ)，沒有實(shí)驗(yàn)設(shè)備就無法開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)。相關(guān)部門及學(xué)校在規(guī)劃建立物理實(shí)驗(yàn)室時(shí)，應(yīng)加大對(duì)物理實(shí)驗(yàn)設(shè)備的資金投入，盡可能多地選購教學(xué)所需的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，如物理實(shí)驗(yàn)中常用的氣墊導(dǎo)軌及其配套的光電計(jì)時(shí)裝置，探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系所需的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，探究電路所需的電壓表、電流表等。只有實(shí)驗(yàn)設(shè)備足夠，學(xué)生才能人人動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)，才能通過實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，提高學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的興趣。同時(shí)，學(xué)校也應(yīng)緊跟時(shí)代發(fā)展潮流，引進(jìn)各種適用于物理實(shí)驗(yàn)的最新儀器、軟件等，并且提高物理教師開展物理實(shí)驗(yàn)的積極性。

綜上所述，為切實(shí)提升高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量，高中物理教師需要加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)的重視，創(chuàng)新物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，不斷總結(jié)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題，并積極尋找解決問題的策略，在提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的同時(shí)還要充分利用實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，讓學(xué)生的物理學(xué)科素養(yǎng)得到全面提升。

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【作者簡(jiǎn)介】

康聯(lián)合（1977～），男，漢族，陜西楊陵人，本科，一級(jí)教師。研究方向：高中物理教學(xué)。