翟文娟

摘 要：隨著課標(biāo)改革的不斷深入，越來越重視對學(xué)生進(jìn)行素質(zhì)教育，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。在高中物理課堂上，實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手操作能力，讓學(xué)生很好地弄明白物理知識和原理，激發(fā)他們對物理的學(xué)習(xí)興趣。但目前的高中物理課堂上，實(shí)驗(yàn)教學(xué)這一塊明顯存在不足，有很多這樣或者那樣的問題。本文就從高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的課堂上存在的各種各樣的問題出發(fā)，為優(yōu)化高中物理課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)提出具體策略。

關(guān)鍵詞：高中物理;物理課堂;實(shí)驗(yàn)教學(xué);優(yōu)化策略

物理是高中教學(xué)中非常重要的一門學(xué)科，而實(shí)驗(yàn)起著至關(guān)重要的作用。物理學(xué)就是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，實(shí)驗(yàn)是研究和學(xué)習(xí)物理學(xué)的最基本的方法。沒有實(shí)驗(yàn)的引領(lǐng)就沒有物理，或者沒有通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的理論，是不能成為物理理論的。物理實(shí)驗(yàn)是根據(jù)一定的研究目的，運(yùn)用科學(xué)儀器、設(shè)備，人為地控制、創(chuàng)造或純化某些物理過程，使之按預(yù)期的進(jìn)程發(fā)展，同時(shí)在盡可能減少干擾的情況下進(jìn)行定性的或定量的觀察和研究，以探究物理現(xiàn)象、物理過程變化規(guī)律的一種科學(xué)活動(dòng)，也是檢驗(yàn)物理學(xué)理論是否正確的標(biāo)準(zhǔn)。物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)就是在物理教學(xué)中運(yùn)用實(shí)驗(yàn)給學(xué)生學(xué)習(xí)創(chuàng)造一個(gè)基本環(huán)境，使學(xué)生主動(dòng)獲取物理知識、發(fā)展能力，促進(jìn)科學(xué)品質(zhì)和世界觀的形成。高中課堂時(shí)間很緊，能給實(shí)驗(yàn)的時(shí)間更是有限，能夠保證學(xué)生在課堂中與教師積極互動(dòng)，并提高對物理知識的理解和掌握能力，教師共同期望的教學(xué)目標(biāo)。實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)中必不可少的，《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》（2017年版，2020年修訂）（以下簡稱《課標(biāo)》）指出學(xué)習(xí)方法要采用探究式的教學(xué)方法，所以讓學(xué)生通過對實(shí)驗(yàn)的探究，尋找生活中可用的實(shí)驗(yàn)器材的過程、做實(shí)驗(yàn)的過程、處理數(shù)據(jù)的過程、撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告的過程等來提高學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手操作、分析、處理數(shù)據(jù)等各種能力。所以，廣大物理教師應(yīng)該將優(yōu)化高中物理課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)的問題放在重中之重。教師們應(yīng)根據(jù)《課標(biāo)》，優(yōu)化物理課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略，給學(xué)生形成好的教學(xué)氛圍，使學(xué)生能夠積極參與課堂學(xué)習(xí)，掌握高中物理的知識。

一、高中物理實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)中存在的問題

（一）對物理實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)的重視不夠

在以往的物理課堂教學(xué)中，有些教師為了趕教學(xué)進(jìn)度，只把理論知識教授給學(xué)生，沒考慮或者忽略學(xué)生接收知識的程度，更談不上讓學(xué)生做實(shí)驗(yàn)或者給學(xué)生演示實(shí)驗(yàn)了，只把時(shí)間省出來進(jìn)行題海戰(zhàn)術(shù)，留給學(xué)生大量時(shí)間做題。教師對實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不重視，導(dǎo)致學(xué)生在理解物理原理、概念、定理定律時(shí)，存在一定的難度，同時(shí)也降低學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。再加上課程理論知識本身的難度，導(dǎo)致整體課堂氛圍更枯燥乏味，學(xué)生對物理更提不起興趣來，越來越不喜歡學(xué)物理。

（二）學(xué)生自主探究的時(shí)間有限，機(jī)會(huì)很少

實(shí)驗(yàn)本身就是活教材，學(xué)生能夠在實(shí)驗(yàn)的過程中，通過問題的探討逐步形成物理概念;通過定性實(shí)驗(yàn)對問題進(jìn)一步深入探究，能培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。很多物理規(guī)律的得出，要經(jīng)歷對事實(shí)實(shí)驗(yàn)的思考，定量或者定性實(shí)驗(yàn)的探究，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果和大量經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)和歸納，最終得到比較完備的物理規(guī)律，讓學(xué)生體驗(yàn)和經(jīng)歷這樣的構(gòu)建過程，有助于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的提高。然而，在當(dāng)前的物理實(shí)驗(yàn)課堂中，學(xué)生很少有機(jī)會(huì)去做實(shí)驗(yàn)。一方面，教師過于重視講課進(jìn)度，缺少對學(xué)生的關(guān)注，很少開展物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)。學(xué)生不能親自動(dòng)手進(jìn)行實(shí)際操作，對實(shí)驗(yàn)中需要注意的地方注意不到，不能領(lǐng)會(huì)實(shí)驗(yàn)給本節(jié)課的物理理論知識起到的實(shí)踐指導(dǎo)作用，繼而影響學(xué)生對物理的學(xué)習(xí)。同時(shí)，學(xué)生本身對物理實(shí)驗(yàn)課的認(rèn)識也是不夠的，認(rèn)為實(shí)驗(yàn)課就是玩的課，搗鼓搗鼓實(shí)驗(yàn)儀器，測出來幾組數(shù)據(jù)，敷衍了事。另一方面，也是受應(yīng)試教育的影響，教師和學(xué)生都認(rèn)為做題才是王道，成績分?jǐn)?shù)才是王道。即使面對實(shí)驗(yàn)，也是要通過做大量題來掌握，所以，實(shí)驗(yàn)成為物理課堂上可有可無的學(xué)習(xí)手段，與《課標(biāo)》中提高學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的要求背道而馳。

（三）物理課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)新穎程度欠缺

隨著《課標(biāo)》的改革，教材也隨著社會(huì)的進(jìn)步和科技的發(fā)展進(jìn)行改革。新教材上有些實(shí)驗(yàn)已經(jīng)采用了最新的實(shí)驗(yàn)器材或者研究方法來研究，這就勢必要求廣大物理教育者要勇于創(chuàng)新，不僅在自己的教案和學(xué)案上有所改進(jìn)，還要在實(shí)驗(yàn)的開展上面多下功夫，多研究教材，多研究《課標(biāo)》。摒棄傳統(tǒng)的直接給學(xué)生實(shí)驗(yàn)步驟，讓學(xué)生按部就班完成實(shí)驗(yàn)的舊模式，開創(chuàng)新的物理實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)模式，體現(xiàn)科技進(jìn)步和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

二、高中物理課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)化策略

（一）實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入環(huán)節(jié)引人入勝，高效

教師在對某一章節(jié)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué)時(shí)，要根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況提前做好準(zhǔn)備，包括實(shí)驗(yàn)器材的準(zhǔn)備和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的準(zhǔn)備等，設(shè)計(jì)合理且符合學(xué)生身心發(fā)展特點(diǎn)的、豐富的、有趣的、高效的實(shí)驗(yàn)課堂導(dǎo)入，實(shí)驗(yàn)器材一展示立即能夠吸引學(xué)生的眼球。如對“變壓器”一節(jié)的學(xué)習(xí)，利用無線充電技術(shù)給手機(jī)充電。課前給學(xué)生展示一個(gè)小黑板，黑板上的電路裝置用白紙覆蓋。教師拿著手機(jī)往白紙上一貼，學(xué)生觀察到，手機(jī)被充上電了。從而引發(fā)學(xué)生思考。讓學(xué)生觀看手機(jī)背面的線圈，思考線圈作用。被白紙覆蓋的是什么？為什么手機(jī)能被充上電？然后向?qū)W生展示被白紙覆蓋的裝置，展開“變壓器”這一節(jié)的教學(xué)。

如在“研究互感和自感”這一節(jié)的教學(xué)中，教師在課前做演示實(shí)驗(yàn)：手機(jī)通過導(dǎo)線直接與擴(kuò)音器相連，說明手機(jī)中隨音樂變化的電流通過導(dǎo)線傳輸?shù)搅藬U(kuò)音器中。斷開電路，擴(kuò)音器中的音樂消失。引導(dǎo)學(xué)生思考：有沒有辦法不用導(dǎo)線相連從擴(kuò)音器中聽到手機(jī)中的音樂？教師再演示問題中的實(shí)驗(yàn)：把線圈A插入線圈B時(shí)就能在擴(kuò)音器上聽見由手機(jī)輸出的聲音，兩個(gè)線圈A、B之間并沒有導(dǎo)線相連，但是能量從A線圈傳遞到了B線圈。這是為什么？引導(dǎo)學(xué)生用所學(xué)的電磁感應(yīng)知識解釋現(xiàn)象。讓學(xué)生看到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并想辦法用所學(xué)的知識解釋這種現(xiàn)象，達(dá)到高效導(dǎo)入的效果。

（二）給學(xué)生提供自主實(shí)驗(yàn)的平臺，獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)

在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師為學(xué)生演示的實(shí)驗(yàn)是有限的，學(xué)生觀看實(shí)驗(yàn)的時(shí)間也是有限的，而且學(xué)生沒有親自動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)，對實(shí)驗(yàn)只是走馬觀花，沒有留下深刻印象。所以，教師盡最大努力為學(xué)生提供能夠自己在家完成的，或者幾個(gè)小伙伴共同完成的、自主實(shí)驗(yàn)的平臺，學(xué)生在玩中學(xué)，學(xué)中玩，加深對物理理論知識的印象。

如學(xué)習(xí)帶電體的相互作用，可以讓學(xué)生在家做這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)：把一個(gè)白熾燈泡放在玻璃杯口上，用干凈的手帕摩擦有機(jī)玻璃（或塑料）直尺A使其帶電，將直尺A平穩(wěn)地放在燈泡上。用同樣的方法使直尺B帶電，并靠近直尺A。如果兩根直尺的材料相同，可以看到直尺A被排斥而旋轉(zhuǎn)起來;如果它們的材料不同，則它們互相吸引，如果增大兩直尺的距離，可以看到它們的相互作用減弱;如果使其中一根直尺上所帶的電荷量增大，可以看到它們的相互作用增強(qiáng)。教師給學(xué)生提供自主實(shí)驗(yàn)的平臺，讓學(xué)生能根據(jù)自己的情況，完成實(shí)驗(yàn)。

（三）優(yōu)化演示實(shí)驗(yàn)器材，制作教具

實(shí)驗(yàn)課堂上有些實(shí)驗(yàn)是復(fù)雜的，器材也是復(fù)雜的，本來學(xué)生時(shí)間就是有限的，還需要弄明白一些儀器的使用方法。所以自制教具或者制作簡單的實(shí)驗(yàn)器材來反映物理問題，更能充分增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手意識，讓學(xué)生對物理產(chǎn)生興趣。自制教具有時(shí)候是不是那么容易的，需要反反復(fù)復(fù)，一次一次調(diào)試。但在制作的過程中，學(xué)生能體會(huì)到很多東西。比如制作加速度教具：一根輕質(zhì)桿，下端固定一個(gè)小球，上端裝上水平軸O，桿可以在豎直平面內(nèi)左右擺動(dòng)，用白硬紙作為表面，放在桿擺動(dòng)的平面上，并有刻度，可以直接讀出加速度的大小和方向，使用時(shí)加速度計(jì)右端朝汽車前進(jìn)方向，讓學(xué)生更直觀地體會(huì)加速度這一概念。

（四）實(shí)驗(yàn)器材來源于生活

物理就是來源于生活，要學(xué)以致用的。所以生活中容易獲得的實(shí)驗(yàn)器材才應(yīng)該是物理實(shí)驗(yàn)課堂所提倡的。用身邊各種物品作為實(shí)驗(yàn)器材，來解釋、說明、反映物理問題，以小見大，培養(yǎng)學(xué)生的物理觀念。例如：在平常教學(xué)中利用粉筆、黑板擦、彈簧、易拉罐、廢舊電池等生活中隨處可見的簡單物品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，甚至學(xué)生喝水的水杯、筆等都能夠拉近物理與生活的距離，既能變廢為寶，讓學(xué)生養(yǎng)成節(jié)約意識，又能引發(fā)學(xué)生對物理的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究意識。在講解反沖現(xiàn)象時(shí)，作對比實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)1是把一根彈簧安裝在小車上，按動(dòng)開關(guān)之后壓縮的彈簧可以分別將幾個(gè)質(zhì)量不同的小木塊彈出，觀察地面上小車的運(yùn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)2是把氣球安裝在小車上，通過氣孔對氣球吹氣，然后放開氣孔，觀察地面上小車的運(yùn)動(dòng)。讓學(xué)生分析兩種情況下的研究對象分別是誰，并分析受力情況。運(yùn)用動(dòng)量守恒定律，結(jié)合生活實(shí)際分析運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象，進(jìn)一步提升運(yùn)動(dòng)與相互作用觀。利用身邊常見的物體作為實(shí)驗(yàn)器材，又能解釋大道理，學(xué)生更易接受。

（五）新媒體在實(shí)驗(yàn)課堂中的演示作用要充分發(fā)揮出來

進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，就是要讓學(xué)生通過親自動(dòng)手操作，體會(huì)物理知識的產(chǎn)生過程，并應(yīng)用到實(shí)際生活中去。但有些實(shí)驗(yàn)受場地和時(shí)間的限制，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不易觀察，實(shí)驗(yàn)條件也不容易滿足，但又要達(dá)到好的效果，就需要用到新媒體技術(shù)進(jìn)行展示。新媒體技術(shù)是同時(shí)可以利用DIS（數(shù)字系統(tǒng)）實(shí)驗(yàn)技術(shù)進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)。DIS（數(shù)字系統(tǒng)）系統(tǒng)能夠采集大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，很大程度上縮短時(shí)間，具有實(shí)驗(yàn)誤差小，更易觀察的優(yōu)點(diǎn)。運(yùn)用多媒體技術(shù)可以增強(qiáng)課堂的趣味性，幫助降低內(nèi)容的復(fù)雜性;借助計(jì)算機(jī)教學(xué)，能讓學(xué)生在有限的時(shí)間里，全方位地感知更多的信息，提高教學(xué)效率。如學(xué)習(xí)電容器的充電放電時(shí)，學(xué)生只知道原理，很難理解電容是怎么進(jìn)行充電和放電的。針對這種情況，教師按教科書進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)，并在每一步之前，讓學(xué)生對現(xiàn)象做預(yù)判：如開關(guān)S分別撥到1、2時(shí)，會(huì)有電產(chǎn)生嗎？電流方向相同嗎？電流會(huì)一直存在嗎？通過實(shí)驗(yàn)使抽象的過程形象化，促進(jìn)學(xué)生深入思考，發(fā)展學(xué)生的邏輯推理和科學(xué)論證能力。有條件的學(xué)?？梢岳糜?jì)算機(jī)、傳感器設(shè)備做輔助，將抽象的知識具體化，使課堂變得生動(dòng)活潑，不再單調(diào)乏味。在萬有引力這一節(jié)的教學(xué)中，學(xué)生對衛(wèi)星的變軌問題不是很清楚，教師就可以給學(xué)生播放動(dòng)畫，衛(wèi)星怎么通過加速或者減速實(shí)現(xiàn)變換軌道的。讓學(xué)生觀看有震撼力的視頻，深切感受我們國家航天事業(yè)的快速迅猛發(fā)展，產(chǎn)生濃濃的愛國情懷。

結(jié)束語

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理教學(xué)的有機(jī)組成部分，無論從物理教學(xué)的目的、任務(wù)，還是從物理學(xué)科特點(diǎn)以及學(xué)生的年齡特征等諸多方面考慮，實(shí)驗(yàn)教學(xué)在物理教學(xué)中都占據(jù)著極其重要的地位，對提高物理教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)創(chuàng)造性人才具有極其重要的作用。所以，廣大物理教育工作者要發(fā)展學(xué)生的物理核心素養(yǎng)，就需要優(yōu)化物理課程教學(xué)策略，構(gòu)建適宜學(xué)生學(xué)習(xí)的教學(xué)氛圍，使學(xué)生能夠積極參與課堂學(xué)習(xí)，掌握高中物理的教學(xué)知識。通過實(shí)驗(yàn)探究來優(yōu)化課堂教學(xué)過程，提高課堂教學(xué)的實(shí)效，培養(yǎng)學(xué)生開展研究性、探究性學(xué)習(xí)的能力，為學(xué)生的全面發(fā)展和終身發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

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