巧借物理實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生探究能力

王靜

【摘 要】 物理是一門實(shí)驗(yàn)性較強(qiáng)的科目.高中物理蘊(yùn)含著豐富的知識點(diǎn)，內(nèi)容深奧且抽象，學(xué)生如果單純依靠課本理論，恐難以消化.為強(qiáng)化學(xué)生的物理水平，開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)必不可少.在新課改背景下，如何高效開展物理實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生自主探索能力，幫助學(xué)生有效消化物理知識，是物理教師亟需思考的重點(diǎn)問題.本文就如何設(shè)計(jì)高中物理實(shí)驗(yàn)，提升學(xué)生探究能力，展開相關(guān)討論.

【關(guān)鍵詞】 高中物理;實(shí)驗(yàn)教學(xué);教學(xué)設(shè)計(jì)

物理實(shí)驗(yàn)，能夠?qū)⒗碚撝R有效轉(zhuǎn)化為實(shí)際問題，鍛煉學(xué)生的思維能力，培養(yǎng)學(xué)生的探究精神.學(xué)生能夠通過實(shí)驗(yàn)，享受探索知識的樂趣，在思考與實(shí)踐的過程之中，順利消化物理知識，完成教學(xué)目標(biāo).但是一些物理教師過分看重理論教學(xué)，忽視物理實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)過程之中，又往往以教師為主導(dǎo)，對學(xué)生強(qiáng)加干預(yù).導(dǎo)致學(xué)生的實(shí)驗(yàn)熱情不高，實(shí)驗(yàn)效果不佳，導(dǎo)致物理實(shí)驗(yàn)流于表面，耽誤學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)程.基于此，高中物理教師必須不斷創(chuàng)新，注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)，力求打造良好實(shí)驗(yàn)環(huán)境，培養(yǎng)學(xué)生探究能力.

1 鏈接生活，設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)

生活中處處都蘊(yùn)含著物理知識.書本中看似抽象的物理概念，其實(shí)在生活中有著廣泛的身影.日常的許多現(xiàn)象，都可以用物理知識進(jìn)行闡述.高中物理是一門較為深奧的學(xué)科，也是高中生學(xué)習(xí)道路上的難關(guān).有不少高中生認(rèn)為，物理晦澀難懂，知識點(diǎn)復(fù)雜繁瑣，難以快速消化[1].甚至有學(xué)生干脆放棄物理，以自暴自棄的態(tài)度面對物理知識.開展物理實(shí)驗(yàn)，與生活實(shí)際相連接，快速地勾起學(xué)生的好奇心.讓學(xué)生能夠立足于生活視角，看待物理知識.從而弱化物理知識所帶來的晦澀感，快速消化物理知識.在物理實(shí)驗(yàn)的過程之中，發(fā)揮學(xué)生探究能力，跟隨教師節(jié)奏，完成物理實(shí)驗(yàn)，掌握實(shí)驗(yàn)的目的與意義.

例如 學(xué)習(xí)《失重與超重》，很多學(xué)生接觸新知識，難以理解失重現(xiàn)象.這時候物理教師可聯(lián)系生活，引入實(shí)驗(yàn)：“同學(xué)們，在我們?nèi)粘３鲂谢蛘呋丶視r，電梯是非常普遍的一個生活工具.大家都有坐電梯的經(jīng)驗(yàn)，在坐電梯的時候，你們的身體會發(fā)生什么變化呢？電梯在快速下降或者上升時，處于什么樣的運(yùn)動狀態(tài)呢？”以生活為切入點(diǎn)，學(xué)生開始快速思考，真正理解失重的概念.之后，物理教師引導(dǎo)學(xué)生投入到實(shí)驗(yàn)之中，積極展開思索，進(jìn)行自主探究.又如，為什么在汽車剎車的時候，人們的身體會隨之前移;宇航員們在太空時，為什么身體可以漂浮等等.聯(lián)系生活，展開物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，讓學(xué)生用物理的眼光，去看待日常生活.借助物理知識，解決生活問題.讓學(xué)生逐步發(fā)現(xiàn)物理的趣味性，激發(fā)他們的探究意識，快速參與到物理學(xué)習(xí)之中.

2 設(shè)計(jì)問題，開展物理實(shí)驗(yàn)

要培養(yǎng)學(xué)生的探究能力，就必須以學(xué)生為主體，肯定學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力.在設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)時，物理教師要考慮學(xué)生的主觀感受，結(jié)合學(xué)生的興趣愛好，構(gòu)建實(shí)驗(yàn)課堂[2].讓學(xué)生成為實(shí)驗(yàn)的主人，在實(shí)驗(yàn)之中，自主探索，發(fā)散思維.能夠通過實(shí)驗(yàn)，增長思維的火苗，產(chǎn)生觀點(diǎn)的碰撞，完成對物理知識的有效內(nèi)化.在實(shí)驗(yàn)過程中，物理教師可導(dǎo)入問題，以問題為引導(dǎo)，帶領(lǐng)學(xué)生開展物理實(shí)驗(yàn).讓學(xué)生能夠思考分析學(xué)習(xí)重難點(diǎn)，打開思路，產(chǎn)生猜測提出質(zhì)疑，動手實(shí)踐完成探索.

例如 學(xué)習(xí)《力的合成》，物理教師可提出問題：“力的合成，就是力的求和嗎？”學(xué)生以問題為引導(dǎo)，開展物理實(shí)驗(yàn).提前準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)材料，包括繩子、鉤碼、彈簧秤（兩個），讓學(xué)生借助實(shí)驗(yàn)材料，模擬提水動作，判斷一個力與兩個力的數(shù)值是否相同.學(xué)生懷著好奇，開展實(shí)驗(yàn)活動.首先，學(xué)生借助兩個彈簧秤垂直提起鉤碼，記錄其顯示的數(shù)量值;其次，有夾角的提起鉤碼，記錄其數(shù)量值;最后，一個彈簧秤將鉤碼提起來，記錄數(shù)量值.經(jīng)過實(shí)驗(yàn)學(xué)生發(fā)現(xiàn)，方向和大小是矢量的特征，一旦這個方向變成某一角度，分力的和與合力并不相同.也就是說，f1+f2≠f.以該結(jié)論為前提，物理教師繼續(xù)提出問題：“合力和分力之間有哪些關(guān)系？”圍繞著該問題，學(xué)生展開思索，并提出猜想.在這一過程之中，學(xué)生的思維得以發(fā)散，探究意識激發(fā).之后，物理教師給予學(xué)生一定的實(shí)驗(yàn)空間，讓學(xué)生結(jié)合自身猜想，展開實(shí)驗(yàn).在實(shí)驗(yàn)的過程中，驗(yàn)證自我猜想，完成對物理知識的有效探索.

教師的引導(dǎo)，是物理實(shí)驗(yàn)中的關(guān)鍵一環(huán).合理引入問題，有助于推動學(xué)生的實(shí)驗(yàn)進(jìn)程，為學(xué)生指明實(shí)驗(yàn)方向，幫助學(xué)生快速步入正軌，展開積極思索與探究.

3 小組合作，設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)

在過去的物理實(shí)驗(yàn)中，物理教師習(xí)慣于在課堂上演示，讓學(xué)生觀察和記錄.對于學(xué)生而言，這一學(xué)習(xí)過程較為被動，實(shí)驗(yàn)樂趣并不濃厚.物理教師占據(jù)實(shí)驗(yàn)的主導(dǎo)地位，導(dǎo)致學(xué)生的主觀能動性無法得到有效發(fā)揮，實(shí)驗(yàn)效率較低.所以，物理教師要革新教學(xué)理念，帶領(lǐng)學(xué)生自主實(shí)驗(yàn).讓學(xué)生分組合作，開展物理實(shí)驗(yàn).小組成員們各司其職，分工明確，根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，展開積極探究.在合作的過程之中，學(xué)生互相交流，彼此分享，共同進(jìn)步.同時，學(xué)生合作實(shí)驗(yàn)，能夠激發(fā)學(xué)生的自主探究熱情，幫助他們?nèi)硇牡貐⑴c到實(shí)驗(yàn)過程中來，全面提升實(shí)驗(yàn)質(zhì)量.

例如 學(xué)習(xí)《反沖》，為強(qiáng)化學(xué)生對于反沖的了解，物理教師借助多媒體，為學(xué)生播放與反沖運(yùn)動相關(guān)的視頻.以火箭發(fā)射為例，為學(xué)生科普反沖的概念，幫助學(xué)生有效消化這一知識點(diǎn).當(dāng)學(xué)生了解這一知識點(diǎn)后，教師還需帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn).通過實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)化對反沖原理的認(rèn)知，有效掌握物理規(guī)律.火箭發(fā)射是最為常見的反沖現(xiàn)象，但是在物理課堂之中開展火箭實(shí)驗(yàn)，顯然是天方夜譚.此時，物理教師可引導(dǎo)學(xué)生小組合作，以火箭為原型，發(fā)散思維，制作反沖道具，完成反沖運(yùn)動.學(xué)生在小組合作的時候，發(fā)散自主思維，互相交流，利用簡易道具，例如飲料瓶，設(shè)計(jì)“火箭”模型.不同的小組，有著不同的思想與看法，在制作的過程中，難免出現(xiàn)多重問題.物理教師則巡視全班，及時指點(diǎn)迷津.讓學(xué)生在合作過程中，完成實(shí)驗(yàn)，更為深刻的掌握反沖這一物理知識點(diǎn)，提升探究能力.

小組合作，是高中生群體十分喜歡的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ街?開展合作實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)思想碰撞，發(fā)揮學(xué)生想象力與創(chuàng)造力，構(gòu)建良好實(shí)驗(yàn)環(huán)境，提升實(shí)驗(yàn)效率.

4 引入游戲，設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)

不論在哪個年紀(jì)，學(xué)生對于游戲的向往之情從未減少.在教學(xué)過程之中引入游戲，可增加課堂的粘性，提升學(xué)生探究能力.讓學(xué)生感受到物理實(shí)驗(yàn)的快樂，從而更加積極的參與到實(shí)驗(yàn)活動之中.在設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)時，物理教師可結(jié)合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，引入合適的游戲.游戲要與學(xué)生興趣愛好以及認(rèn)知特點(diǎn)相契合，保證游戲的有效性.

例如 學(xué)習(xí)《摩擦力》時，物理教師可利用趣味小游戲，開展物理實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生的探究熱情.每一個學(xué)生都有著不同的身體素質(zhì)，有的學(xué)生力氣大，有的學(xué)生力氣小.物理教師可在課堂之中挑選一個身高一米八，體重較重的男同學(xué)，和一個身材嬌小瘦弱的女同學(xué).“同學(xué)們，今天我們來玩一個小游戲，這位男同學(xué)和女同學(xué)比賽拔河，你們猜一猜最終會是誰取得勝利？”兩個人體重相差甚遠(yuǎn)，學(xué)生無一例外選擇身材強(qiáng)健的男同學(xué).但是在接下來的實(shí)驗(yàn)之中，物理教師卻讓男同學(xué)穿上了一雙輪滑鞋，女同學(xué)沒有變化.兩個人各站在繩子的一端，只幾秒鐘，男同學(xué)就輕而易舉被女同學(xué)拉到對面，身材嬌小的女同學(xué)贏得比賽.這場游戲的結(jié)果為何會與學(xué)生的預(yù)測大相徑庭，教師可引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考與討論.在全班學(xué)生分析以后，大家逐步明確摩擦力的概念，樹立物理意識.

在設(shè)計(jì)高中物理實(shí)驗(yàn)時，教師需以學(xué)生為本，設(shè)置多元化的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容.創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?，給予學(xué)生自主探索空間，讓學(xué)生充分發(fā)揮個人潛能，全身心投入到實(shí)驗(yàn)之中，促進(jìn)自主探索，撬動思維，強(qiáng)化探索能力.

參考文獻(xiàn)：

[1]唐安全，梁倩妮. “互聯(lián)網(wǎng)+”背景下高中物理實(shí)驗(yàn)探究的個性化整合實(shí)踐[J]. 物理教學(xué)，2021，43（03）：39-42.

[2]康莉. 信息技術(shù)環(huán)境下高中物理實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)模式研究[J]. 科技資訊，2021，19（09）：154-156.