劉 麗

傳統(tǒng)的高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的主體地位重視不夠,教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中常常采用直接講實(shí)驗(yàn)、背實(shí)驗(yàn)的授課模式,學(xué)生因此而出現(xiàn)動(dòng)手能力差,對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、方法與步驟是知其然,而不知其所以然。有些學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果倒背如流,但在實(shí)驗(yàn)操作細(xì)節(jié)方面卻是顧此失彼、漏洞百出,對(duì)于實(shí)驗(yàn)中需要注意的問題也不甚把握。我們知道,當(dāng)今社會(huì)隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,需要大批的通才、全能型人才。為此,新課程改革下的學(xué)校教育教學(xué)對(duì)學(xué)生的培養(yǎng)提出了更加嚴(yán)格的要求,需要培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和實(shí)踐操作能力。作為高中物理教師,應(yīng)不斷更新教學(xué)理念,提高對(duì)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視度。應(yīng)科學(xué)制訂實(shí)驗(yàn)教學(xué)計(jì)劃與實(shí)施方案,改革創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式,啟發(fā)和指導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生真正成為課堂學(xué)習(xí)的主體。高效的高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)探究活動(dòng),不僅能讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究中獲得豐富的物理知識(shí),提煉總結(jié)物理學(xué)發(fā)展規(guī)律,還能培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和科學(xué)探究能力。

一、物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)存問題分析

高中物理的理論知識(shí)是極其抽象的,有些知識(shí)雖源于日常生活,但卻超乎常識(shí)。教師經(jīng)常需要把枯燥乏味的物理知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)楦庇^、更形象的方式傳授給學(xué)生,而其中最有效的方式就是實(shí)驗(yàn)教學(xué)。分析高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的問題,主要可分為兩方面。一是,很多教師不重視物理實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)中的地位,視其為一種無足輕重的教學(xué)方式。只是重視知識(shí)傳授與應(yīng)試技能訓(xùn)練,忽略了實(shí)踐能力的培養(yǎng)。這種認(rèn)識(shí)上的偏差,直接導(dǎo)致教師基本遺忘了物理實(shí)驗(yàn)對(duì)于提高教學(xué)效率與效果的促進(jìn)作用。學(xué)生也忽略了物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)在物理學(xué)習(xí)上的重要地位。有的學(xué)校由于經(jīng)費(fèi)不足,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)器材以及實(shí)驗(yàn)常用的材料嚴(yán)重匱乏。甚至在新課改背景下仍有一些學(xué)校對(duì)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)不夠重視,物理教師的教育理念仍未及時(shí)更新,應(yīng)試教育思想根深蒂固,在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中仍舊采取“填鴨式”的教學(xué)模式。例如,在講解實(shí)驗(yàn)課時(shí),教師只是單純傳授物理實(shí)驗(yàn)過程、注意事項(xiàng)、考試知識(shí)點(diǎn),或是采取教師操作演示,學(xué)生直接觀看的教學(xué)模式,并沒有為學(xué)生提供動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)儀器的機(jī)會(huì),全程都由教師完成,直接打消了學(xué)生學(xué)習(xí)物理實(shí)驗(yàn)的積極性。二是,一些高中物理教師的專業(yè)水平與能力有限,不能充分發(fā)揮物理實(shí)驗(yàn)的功能與作用。在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)中,教師扮演著引導(dǎo)者、組織者、評(píng)價(jià)者與研究者的角色。能否更好地提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性,完全取決于教師個(gè)人的專業(yè)素質(zhì)與教學(xué)水平。一堂優(yōu)質(zhì)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)課,要求物理教師能夠結(jié)合學(xué)情和教學(xué)要求,花費(fèi)大量的精力與時(shí)間去準(zhǔn)備,這對(duì)于教師的理論水平和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Χ际歉叨鹊膶徱暸c考驗(yàn)。能否引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立去完成實(shí)驗(yàn),掌握實(shí)驗(yàn)的精髓確實(shí)是一個(gè)難題。因此,學(xué)校應(yīng)不斷更新教育教學(xué)理念,及時(shí)引導(dǎo)教師糾正物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面的認(rèn)識(shí)偏差。只有樹立正確的實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念,以學(xué)生為本,不斷提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和動(dòng)手操作能力,才會(huì)收到理想的實(shí)驗(yàn)成果。

二、提高物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的若干策略

(一)增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的趣味性

高中物理實(shí)驗(yàn)是具有實(shí)踐性的教學(xué)過程,學(xué)生在教學(xué)實(shí)踐中可以充分領(lǐng)略到物理實(shí)驗(yàn)的魅力。因此,教師在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中,提高物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的趣味性顯得尤為重要。傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)給學(xué)生留下了刻板且枯燥的印象,要改變這種印象,教師就要在實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)方面下功夫,要注重豐富教學(xué)內(nèi)容,提高物理實(shí)驗(yàn)的趣味性。只有這樣,學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性和主動(dòng)性才能被很好地激發(fā)出來。隨著科技的不斷進(jìn)步,多媒體技術(shù)已在各個(gè)學(xué)科的課堂教學(xué)中得到了廣泛應(yīng)用。多媒體技術(shù)的優(yōu)越性在于改變了單一、刻板、枯燥的傳統(tǒng)教學(xué)模式,不僅可以活躍課堂氣氛,也能促進(jìn)教學(xué)方法的多元化。它的應(yīng)用既能拓寬學(xué)生的視野,有助于學(xué)生更好地吸收教材及教材以外的有關(guān)知識(shí),同時(shí)又可以提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生主動(dòng)地將精力投入到物理學(xué)習(xí)之中。例如,在進(jìn)行“探究導(dǎo)體電阻率的測(cè)量”這一實(shí)驗(yàn)時(shí),我將決定電阻率大小的相關(guān)因素制成多媒體課件,并在網(wǎng)上下載了一些煉鋼測(cè)溫用電阻溫度計(jì)視頻、超導(dǎo)體視頻、磁懸浮列車視頻和實(shí)驗(yàn)操作視頻播放給學(xué)生們看,進(jìn)而更好地激發(fā)了學(xué)生的探究熱情。只有充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的求知欲,才能更好地培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新能力。在講“超重和失重”時(shí),我為同學(xué)們播放了神舟十三號(hào)宇宙飛船發(fā)射成功和宇航員在宇航艙里日常生活的視頻,解釋了超重與失重的原理。同時(shí),我還對(duì)學(xué)生們說,遙不可及的太空仿佛離我們?cè)絹碓浇?中國人的“飛天夢(mèng)”正逐漸成為現(xiàn)實(shí),以此激發(fā)學(xué)生們的愛國主義情懷和民族自信。對(duì)于一些具有一定危險(xiǎn)或不宜在課堂操作的物理實(shí)驗(yàn),教師可以帶領(lǐng)學(xué)生在課堂上觀看演示視頻。例如,在學(xué)習(xí)反沖運(yùn)動(dòng),研究爆炸反沖模型時(shí),課堂上不容易操作模擬炮車發(fā)炮實(shí)驗(yàn),教師可以通過多媒體重復(fù)播放視頻,讓學(xué)生更加直觀地感受實(shí)驗(yàn)過程。教師想要增強(qiáng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的趣味性,還必須要對(duì)學(xué)生的學(xué)情有所了解,這樣才能在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中融入學(xué)生喜聞樂見的、趣味性強(qiáng)的相關(guān)知識(shí),幫助學(xué)生更好地學(xué)好物理知識(shí)。

(二)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式與實(shí)驗(yàn)方法

物理實(shí)驗(yàn)的目的在于讓學(xué)生親自操作、學(xué)會(huì)整合物理知識(shí),歸納、總結(jié)和提煉物理規(guī)律,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究精神和創(chuàng)新能力。為了更好地適應(yīng)新高考制度,高中物理教師必須深入探索實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式與實(shí)驗(yàn)方法。要改變傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式,精練教科書上的科學(xué)演示實(shí)驗(yàn)。要進(jìn)行教師和學(xué)生的角色互換,充分體現(xiàn)學(xué)生在課堂教學(xué)中的主體地位,讓學(xué)生親自動(dòng)手去學(xué)、去操作。為了增強(qiáng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)效性,教師可以采用多元化的教學(xué)方式進(jìn)行教學(xué),如列舉法、比較研究法等。這樣不僅能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,同時(shí)也能促進(jìn)學(xué)生綜合能力的提高。例如,在講解“自由落體運(yùn)動(dòng)”時(shí),可以給同學(xué)們觀看高空跳傘視頻,可以讓學(xué)生親自動(dòng)手展示牛頓管實(shí)驗(yàn),對(duì)比牛頓管里的金屬片和羽毛的下落情況;在講解“勻變速直線運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)”時(shí),教師可引導(dǎo)學(xué)生使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,獨(dú)立安裝實(shí)驗(yàn)器材,自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過程等。通過指導(dǎo)學(xué)生打出小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的一系列紙帶,對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行分析比較,最終找出勻變速直線運(yùn)動(dòng)的變化規(guī)律。

教師在講解演示實(shí)驗(yàn)時(shí),可以廢物利用,采用生活中常見的小物品去代替物理實(shí)驗(yàn)中的常規(guī)實(shí)驗(yàn)儀器。有時(shí)在講解復(fù)雜的物理實(shí)驗(yàn)過程時(shí),采用最簡(jiǎn)單的器材就能演示出意想不到的效果。如講解“圓周運(yùn)動(dòng)”時(shí),用裝有水的水杯或水桶代替“水流星”。在講解“反沖”時(shí),用日常生活中常見的氣球去演示反沖現(xiàn)象。將氣球吹好氣后松手,讓它自由地飛。在空氣的反沖下,氣球就會(huì)像地面發(fā)射火箭一樣,向排氣的相反方向射出去。另外,教師還可以鼓勵(lì)學(xué)生舉出日常生活中的例子,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)M教學(xué),啟發(fā)學(xué)生去思考,鼓勵(lì)學(xué)生親自動(dòng)手去做,培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力。如在講“摩擦力”時(shí),讓穿輪滑鞋的同學(xué)和穿運(yùn)動(dòng)鞋的同學(xué)演示“拔河比賽”,教師及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生去分析獲勝的秘訣。讓學(xué)生親身感受到摩擦力的神奇。在講解“互感和自感”時(shí),教師除了應(yīng)用多媒體教學(xué)課件,還可以結(jié)合一些生活用品來提升演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。如手機(jī)無線充電是目前比較新穎的充電方式。iPhone8 及以后的iPhone 都可以進(jìn)行無線充電,其他型號(hào)的舊款手機(jī)則不能直接放在基座上充電。但如果我們給舊手機(jī)插上芯片就可以無線充電了,由此便可引出互感現(xiàn)象的概念。這個(gè)現(xiàn)象引起了學(xué)生極大的好奇心,多么精彩的演示呈現(xiàn)方式啊! 接下來教師可引導(dǎo)學(xué)生利用課后時(shí)間搜集資料,讓他們分析舊手機(jī)為什么不可以進(jìn)行無線充電,從而為學(xué)習(xí)渦流原理做好基礎(chǔ)鋪墊。生活中的物理知識(shí)處處可見,物理學(xué)科是一門與生活息息相關(guān)的學(xué)科。物理知識(shí)與現(xiàn)實(shí)生活相結(jié)合的問題越來越多,在日常的生活環(huán)境中都可以應(yīng)用到許多物理知識(shí)。因此,教師在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中,需要?jiǎng)?chuàng)設(shè)生活化的實(shí)驗(yàn)情境,加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)課堂建設(shè)。要使學(xué)生懂得物理實(shí)驗(yàn)源于生活,也應(yīng)用于生活。要注重提高學(xué)生從生活中發(fā)現(xiàn)物理現(xiàn)象的能力和解決物理問題的能力。為了更加形象、直觀地展現(xiàn)生活化情境,教師可以靈活應(yīng)用多媒體技術(shù),努力搭建一座實(shí)際生活和物理實(shí)驗(yàn)之間的橋梁。這樣不僅提高物理實(shí)驗(yàn)的實(shí)效性,還能促進(jìn)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力和科學(xué)探究能力的提高,更有效地培養(yǎng)高中生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)。

(三)積極開展小組合作學(xué)習(xí)與交流

高中物理教師應(yīng)以新高考制度為契機(jī),針對(duì)高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀,推進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革,提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率。新型的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式就是要將實(shí)驗(yàn)課堂的主動(dòng)權(quán)交還給學(xué)生。教師應(yīng)以學(xué)生為主體,根據(jù)新高考改革的相關(guān)要求,培養(yǎng)學(xué)生的合作學(xué)習(xí)能力。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí),教師不能只是單一向?qū)W生演示實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)。因?yàn)檫@樣做看似教師講得精細(xì),學(xué)生也聽得明白,卻可能造成學(xué)生不會(huì)獨(dú)立思考、研究問題,進(jìn)而限制學(xué)生思維能力的發(fā)展。新高考改革下的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),應(yīng)以學(xué)生為主,教師為輔。

為了更好地提高學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)和實(shí)踐能力,教師可采用分組實(shí)驗(yàn)形式,每個(gè)學(xué)習(xí)小組安排兩名實(shí)驗(yàn)操作能力強(qiáng)的學(xué)生,帶領(lǐng)其他組員設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn),整理實(shí)驗(yàn)結(jié)果。同時(shí)還可安排學(xué)生上網(wǎng)或去圖書館自主查閱資料。這樣做既減輕了教師的負(fù)擔(dān),又可保證學(xué)生在整個(gè)教學(xué)過程中居于首要位置,是學(xué)習(xí)中的主角。在實(shí)驗(yàn)過程中,學(xué)生應(yīng)自主學(xué)習(xí),認(rèn)清實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)儀器的使用方法。教師可以少講,但應(yīng)對(duì)學(xué)生進(jìn)行適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)指導(dǎo),由學(xué)生獨(dú)自完成實(shí)驗(yàn)。這樣更有利于傳遞和理解相關(guān)的物理知識(shí),實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)上的突破。

隨著新課程改革的不斷深入,教師不能再像以往那樣一言堂地講解實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)過程、注意事項(xiàng)等。應(yīng)積極引導(dǎo)學(xué)生思考分析,并以實(shí)踐的方式將學(xué)生思考的問題展現(xiàn)出來。然后引導(dǎo)學(xué)生在小組合作學(xué)習(xí)中積極溝通,交流各自的認(rèn)識(shí)與思路,再結(jié)合具體的物理實(shí)驗(yàn)來找出問題的答案。教師應(yīng)充分運(yùn)用合作學(xué)習(xí)這一有效的學(xué)習(xí)方式,不僅能夠很好地調(diào)動(dòng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力和想象力,也能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)驗(yàn)想法,然后通過實(shí)驗(yàn)來解疑釋惑,提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)造力。小組合作學(xué)習(xí)方式可以讓更多的學(xué)生獲得學(xué)習(xí)成就感。因此,教師應(yīng)認(rèn)真貫徹落實(shí)新課程改革的教育教學(xué)理念,堅(jiān)持以生為本,積極開展自主合作探究的學(xué)習(xí)方式,讓學(xué)生在合作學(xué)習(xí)中培養(yǎng)交流溝通意識(shí),在自主探究中培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí),拓展創(chuàng)新思維,促進(jìn)學(xué)生科學(xué)探究能力的提升。

(四)努力開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)新研究

新高考背景下的高中物理教師應(yīng)正視物理學(xué)科的遇冷現(xiàn)象,要重視物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),不斷探索實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新。傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),其大部分準(zhǔn)備工作都是由教師負(fù)責(zé)完成,學(xué)生只需“依葫蘆畫瓢”,模仿教師的實(shí)驗(yàn)步驟去操作,根本就談不上拓展學(xué)生的創(chuàng)新思維。一些學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室會(huì)感到很興奮、很好奇,那是因?yàn)榭梢杂H自動(dòng)手觸碰一些實(shí)驗(yàn)器材,更多是偏向于玩弄實(shí)驗(yàn)儀器,把實(shí)驗(yàn)器材當(dāng)成玩具,并沒有認(rèn)清實(shí)驗(yàn)課的本質(zhì)。新高考模式下的高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),要求教師在教學(xué)過程中既要注重培養(yǎng)學(xué)生物理課堂實(shí)驗(yàn)的操作能力,同時(shí)也要用有趣的實(shí)驗(yàn)去吸引學(xué)生的專注力,讓學(xué)生親身體驗(yàn)物理實(shí)驗(yàn)的魅力所在,從而愛上物理實(shí)驗(yàn)課。因此,教師應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)器材與操作設(shè)計(jì)方案給予充分的重視。例如,正確地使用測(cè)量工具是物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中必不可少的內(nèi)容。在高中物理中,游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器是非常重要的長(zhǎng)度測(cè)量工具,和我們生活中常用的毫米刻度相比,具有極高的精確度。為了更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,教師在講解實(shí)驗(yàn)課之前,可讓學(xué)生以小組為單位自制量具。學(xué)生通過小組合作,從教具的原理、結(jié)構(gòu)等方面進(jìn)行分析,認(rèn)真設(shè)計(jì)。在自制量具的過程中,學(xué)生不僅可以鞏固所學(xué)的知識(shí)點(diǎn),還可親身體驗(yàn)到實(shí)驗(yàn)的樂趣。

新高考模式下的高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),教師應(yīng)該立足于教學(xué)實(shí)踐,結(jié)合物理實(shí)驗(yàn)的主要內(nèi)容,調(diào)整和創(chuàng)新具體的實(shí)驗(yàn)策略,促進(jìn)學(xué)生做物理實(shí)驗(yàn)的質(zhì)量與效率的提高。為了豐富學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究過程,教師應(yīng)適當(dāng)運(yùn)用有效、創(chuàng)新的教學(xué)手段,根據(jù)教學(xué)的實(shí)際情況及學(xué)?，F(xiàn)有的物質(zhì)條件,對(duì)教材上的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行一些必要的刪減和改進(jìn)。應(yīng)在教學(xué)過程中科學(xué)對(duì)比新舊實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),對(duì)于教材上的一些實(shí)驗(yàn),如果全部照搬進(jìn)行講解,就會(huì)略顯枯燥乏味。但若引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)悟物理實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)目的,然后對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟稍加改進(jìn)或創(chuàng)新,其學(xué)習(xí)效果就會(huì)明顯好轉(zhuǎn)。例如,在講解“多用電表使用歐姆檔測(cè)電阻”時(shí),教師可以引導(dǎo)學(xué)生去測(cè)自己或同桌的人體電阻。同學(xué)們?cè)趯?shí)驗(yàn)中會(huì)發(fā)現(xiàn)人體電阻不僅很大,而且不同的人其電阻也不一樣。更有新意的是,有些學(xué)生手拉著手組成一個(gè)大型的“人體墻”,一起去測(cè)電阻。其他同學(xué)也都紛紛模仿,課堂氣氛好極了! 與以往教科書中使用多用電表測(cè)量電阻,就是斷開電路測(cè)單一電阻相比較,改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)更直觀、更新穎,教學(xué)效果極佳。

新高考模式下的高中物理教學(xué)必須重視實(shí)驗(yàn)教學(xué),教師應(yīng)不斷更新教學(xué)理念,以學(xué)生為學(xué)習(xí)主體,轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式,改革創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方法與手段,不斷激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理學(xué)的興趣,提高學(xué)生自主探究、合作學(xué)習(xí)與動(dòng)手實(shí)踐的能力,促進(jìn)高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量更上一層樓。