王 勤

(貴州省思南中學 貴州 思南 565100)

由于物理是一門典型的自然科學類科目，不少知識原理都是前人經(jīng)過反復實驗探究而得出的，這充分表明實驗教學的重要性，做好同理論教學的補充工作，讓兩者相互促進與發(fā)展，建立起完善的教學體系。高中物理教師應以新課標為導向創(chuàng)新實驗教學的內(nèi)容與方式，把抽象的物理知識變得具象化，由此降低學生的理解難度，促使他們高效率的學習物理知識。

1.利用“沖突思維”完成試驗演示

在進行創(chuàng)新實驗時，教師可以將實驗過程進行分解，以便于加深學生對相關(guān)知識理解，掌握相關(guān)物理知識的本質(zhì)，可以幫助學生將所學知識與實驗現(xiàn)象融合在一起，提高他們的邏輯思維能力。但是在這一過程中需要注意的是，教師應時刻關(guān)注學生的注意力，避免學生出現(xiàn)注意力不集中等情況，以致于對教學質(zhì)量與教學效率造成影響。以壓縮氣體點火實驗為例，教師在進行講解時，不可以在初期就告訴學生最終答案，即壓縮空氣點火是可以實現(xiàn)的。這種做法很難讓學生感到信服，教師可以利用相似實驗引發(fā)學生的思考，比如利用打氣筒向干癟的球內(nèi)充氣，當充氣完成后，學生可以發(fā)現(xiàn)，打氣筒是熱的，然后此時教師應讓學生發(fā)揮自己的想象力，思考這一現(xiàn)象出現(xiàn)的原因，然后再用打氣筒在空氣中打氣，驗證學生的說法，當完成對比試驗后，教師再進行壓縮空氣點火實驗就更容易讓學生接受、理解實驗結(jié)果。而且在實驗結(jié)束后，教師可以向?qū)W生布置一些“沖突思維”問題，讓學生對相關(guān)知識進行深度挖掘。

2.豐富教學內(nèi)容，積極開展團體合作

基于核心素養(yǎng)背景下開展物理實驗教學還需要注意的是學生差異性對教學效果的影響。以往的實驗環(huán)節(jié)中教師的實驗標準千篇一律，忽視了學生的能力差異，使用同樣的標準指引其完成實驗并不具備針對性，教師需要意識到生活環(huán)境、知識儲備和思維發(fā)展等情況對高中生的能力影響，不斷豐富教學內(nèi)容，積極開展團體合作，制訂個性化的實驗標準，從而縮短學生之間的能力差異，使得每個學生都能對自己的物理水平有清晰的認知，知道接下來的實踐方向，更好地完成實驗教學發(fā)展。

比如：在進行“能量守恒定律”的知識學習時，本節(jié)課的主要內(nèi)容是帶領(lǐng)學生了解能量守恒定律相關(guān)細節(jié)，知道能量的轉(zhuǎn)化對能量總量的影響，結(jié)合機械能和內(nèi)能的概念更好地樹立物理思維，深化學科素養(yǎng)。為了減少學生的差異性影響，教師可以在實驗環(huán)節(jié)將其依據(jù)不同的學科能力強弱結(jié)合，根據(jù)能量守恒定律相關(guān)實驗要求設(shè)計不同的操作任務(wù)，分別操作打點計時器、安裝鐵架臺、記錄數(shù)據(jù)結(jié)果等，通過打點計時器各點到0點的距離計算相應的勢能，進一步驗證能量守恒定律，學生在相互學習的過程中也完善了個人的思維和創(chuàng)新能力，大膽提出更多驗證方法，加強知識記憶和理解。

3.拓寬實驗途徑，發(fā)展學生的創(chuàng)新思維

要利用物理實驗教學來促進學生創(chuàng)新思維的發(fā)展，很顯然，僅僅在課堂內(nèi)進行是遠遠不夠。學校外更廣闊的空間里，有著極為豐富的實驗機會與素材，是發(fā)展學生創(chuàng)新思維的最佳契機。所以，可以將實驗教學的主場拓展至課堂外，利用現(xiàn)實環(huán)境，結(jié)合生活實際，通過素材的變化、實驗道具的變化而激發(fā)學生的好奇心與探究意識，還可以很好的開拓學生的視野，從不同的角度來理解物理，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維與創(chuàng)造能力。比如，鼓勵學生結(jié)合環(huán)境對物理實驗的材料進行改革，對物理實驗的過程進行重新設(shè)計，并結(jié)合實驗來驗證改革與設(shè)計的可行性與有效性。在這個過程中，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題，解決問題的能力，發(fā)展學生的創(chuàng)新思維增進學生間、師生間的交流與合作。營造更加融洽的學習氛圍，使得物理學科除了具備教育功能外，還兼具人文關(guān)懷，更全面的落實素質(zhì)教育的核心理念。

4.運用科技成果，優(yōu)化實驗流程

在客觀因素的影響下，很多學校的物理實驗設(shè)備比較落后，難以滿足學生的學習需要。也有部分學生配有先進的實驗設(shè)備，但是教師卻很少使用，同樣導致了學生的物理實驗效果比較差。面對這樣的情況，學校需要更新實驗設(shè)備，鼓勵教師勇于嘗試運用科技成果，以優(yōu)化物理實驗流程。我們都知道，在物理實驗中，有一些實驗環(huán)節(jié)是具有一定危險性的，無論是教師還是學生在操作的時候都會有受傷的風險。在這樣的環(huán)節(jié)中，教師可以適當借助微課，將物理實驗課程錄制下來，并將需要認真分析、悉心觀察的細節(jié)，通過放大、倍速慢放、動畫分解等方式形象地呈現(xiàn)到學生眼前，提高學生的實驗學習效率，深化學生對物理實驗的理解。

5.改進實驗設(shè)備，充實物理實驗教學內(nèi)容

物理實驗教育的開發(fā)，對實驗裝置有特定的要求。學校應根據(jù)高中階段物理教學內(nèi)容組建相應的物理實驗設(shè)備，為學生的物理實驗操作提供相應的材料支持。此外，由于物理學的主題本身具有很強的理論性、邏輯性和抽象性，所以在教學時，教師要改變原來的教學觀念，積極創(chuàng)新教學模式，讓學生能學到更多。近年來，在信息技術(shù)蓬勃發(fā)展的背景下，隨著尖端技術(shù)的引進，高中物理實驗教學的有效性大幅提高。在進行實驗的過程中，即使是以教材為基礎(chǔ)的情況下，操作順序的指導是固定的，但學生得到的實驗結(jié)果也有可能不同。這時，教師可以利用多媒體視頻，直觀地展示實驗的過程。指導學生分析自己的實驗步驟，進行有針對性的改進。這對于提高學生的自我實踐能力非常有幫助。

6.創(chuàng)設(shè)趣味情境，培養(yǎng)學生物理學習興趣

在傳統(tǒng)教學過程中，學生學習物理知識的方法就是課堂上教師生硬的灌輸。學生的學習完全由物理教師主導，在教學過程中，教師沒有給予學生自主學習、自主探究的空間，因此，學生很難找到學習的樂趣，很快就會喪失對學好物理的信心。為了改變教師主導學習的局面，確立學生在學習過程中的主導地位，物理教師需要適當改變教學模式來促進學生對物理學習的興趣，通過創(chuàng)設(shè)趣味物理情境，設(shè)計課題趣味小實驗，幫助學生找到適合自己的學習方法，構(gòu)建適合學生個人的物理模型。例如，在學習靜電場這一部分知識時，在課堂導入環(huán)節(jié)，物理教師可以通過問題“高壓電線上電壓那么強，為什么小鳥落在高壓電線上不會觸電呢？”，由于此現(xiàn)象在日常生活中十分常見，學生紛紛積極思考其中的原因，接下來物理教師就可以引出關(guān)于電流以及電壓的相關(guān)知識。這樣的講解方式讓學生在學習前就有了相關(guān)的思考過程，學生學習起來就會比較輕松。除此之外，由于這部分內(nèi)容在初中物理知識有所涉略，學生對此已經(jīng)有了一些基本的認識，物理教師就需要對這部分內(nèi)容進行深入講解，不能只講解基本物理概念，還需要注重學生的探究學習過程，培養(yǎng)學生對物理的學習興趣。在講解了基本的原理知識以及相關(guān)概念后，物理教師還可以為學生展示關(guān)于電的一些應用，如高樓大廈上的避雷針等。

7.合理使用多媒體，幫助學生理解知識

由于學生在學習過程中沒有深刻理解物理抽象性的知識，導致在面對實驗時會出現(xiàn)無從下手的情況，無法自主完成實驗，因此教師物理教學的效果并不是很顯著。而多媒體可以將抽象的物理知識、實驗步驟轉(zhuǎn)換為動態(tài)、形象的，因此在新課改的背景下發(fā)揮著不可替代的作用。在物理實驗教學中，教師可以制作相關(guān)的實驗視頻或?qū)嶒炚n件，提高教學的可見度。加上教材中一些物理實驗無法向全班學生展示，而多媒體可以為學生展示實驗的慢鏡頭，或者重復播放具有困難的操作，提高學生對實驗過程的理解。

例如，教師在講授電磁振蕩這一部分內(nèi)容時，為了使學生對這一節(jié)課內(nèi)容有更清晰的理解，教師必須組織學生進行動能的實驗教學。但是在實驗教學中，學生只能觀察到隨著時間的變化，電流的方向和大小在改變，而其中磁場的變物理生卻無法通過肉眼觀察到，在沒有感官認識的前提下，學生無法深入理解本節(jié)課的抽象性知識，因此教師可以通過微課視頻或者flash課件的方式，將實驗過程中電場與磁場的變化展示出來，將實驗中電荷流動的現(xiàn)象直觀地展示給學生，使學生對教師將的物理知識形成系統(tǒng)的了解，幫助學生形成圖像思維，在物理實驗教學中能迅速投入到學習狀態(tài)中，跟上教師的思路。

8.借助創(chuàng)客理念創(chuàng)設(shè)真實的物理實驗情境

在探究庫倫定律期間，教師可以利用創(chuàng)客理念創(chuàng)設(shè)真實物理實驗情境，把電學和力學聯(lián)系起來，讓學生用對比與聯(lián)系的方法來探究電學知識。教師可以先把兩條粘在桌子上的透明膠帶飛速拉起并且靠近，這時候兩條透明膠帶互相排斥;之后，在分別用毛皮摩擦過的橡膠棒和絲綢摩擦過的玻璃棒接觸驗電器，這時候驗電器會張開一定角度。以上都是教師教師自創(chuàng)的小實驗，這種動態(tài)化的實驗活動能夠激發(fā)學生的學習主觀能動性，教師可以把這個實驗過程用視頻的方式錄制下來，讓學生反復思考與觀看，激發(fā)學生的知識探究欲。這些小實驗結(jié)束之后，學生通過趣味物理實驗現(xiàn)象，能夠提出很多問題：“日常的透明膠帶是如何帶電的？兩條膠帶排斥是否因為帶著相同的電荷？橡膠棒和玻璃棒是怎樣給驗電器帶電的？”通過這些問題提出、解決，最終得出結(jié)論：“電荷間存在相互作用力，這種現(xiàn)象主要是電荷間相互作用引發(fā)的。”

9.利用信息化、數(shù)字化技術(shù)，優(yōu)化教學效果

隨著時代的快速發(fā)展，基于信息技術(shù)的多媒體、電子白板、微課、數(shù)字化教學得到了廣泛應用，為物理課程開展實驗教學指明了方向。這一新技術(shù)的應用，讓物理實驗教學更加多元化，燃起學生的興趣，且信息技術(shù)擁有豐富的資源，能夠?qū)嶒灛F(xiàn)象和實驗流程進行全方位講解，讓學生有效掌握步驟，洞悉實驗的原理。因而，要想創(chuàng)新實驗教學，物理教師就要充分運用現(xiàn)代信息技術(shù)、數(shù)字化，構(gòu)建出多元化實驗情境，有力激發(fā)學生的探究意識，幫助學生進一步探析物理的原理，真正實現(xiàn)實驗教學效率的提升。如在“電容器電容”的實驗中，傳統(tǒng)實驗教學下學生根本無法有效測量出電容器所帶電荷量與兩極板間的電勢差，學生也就難以定量實現(xiàn)對電容器電容的研究及分析。這時教師就可以采用數(shù)字化實驗系統(tǒng)，讓學生利用電流傳感器、電壓傳感器及計算機軟件，直觀地展現(xiàn)出電容器的放電過程，并結(jié)合數(shù)據(jù)測繪出電容器的充電、放電u-t、i-t曲線，然后讓學生分析圖象得到電勢差，并計算出電荷量，然后對此過程重復4次。通過利用數(shù)字化實驗，實現(xiàn)對實驗工具、流程的創(chuàng)新，并通過直觀的數(shù)據(jù)分析驗證學生的猜想，讓學生經(jīng)歷一個假設(shè)、分析的過程，既發(fā)散學生的創(chuàng)新能力，也能有效提升學生的圖像信息處理能力。

10.課前通過微課預習展示實驗流程

智慧課堂與傳統(tǒng)物理教學基本模式的一大顯著區(qū)別，即把幫助學生吸收知識的環(huán)節(jié)放在課前階段，為學生后續(xù)的學習創(chuàng)建更廣闊的思考時間和空間，很大程度上促進學生參與物理實驗探究活動的自發(fā)性。例如，運用微課實施智慧課堂，教師根據(jù)物理實驗內(nèi)容，設(shè)計需要學生預習的微課，有助于增強學生的課堂參與感。以“感應電流的方向”為例，該實驗是學生掌握“楞次定律”的重要鋪墊，也是物理知識的難點。教師應提前對該實驗展開分析，尋找突破點，進而轉(zhuǎn)化為微課視頻的重要內(nèi)容，制作學習指導單，讓學生利用課余實際完成預習。微課視頻包括：復習回顧感應電流產(chǎn)生條件和對磁通量的理解與展示磁鐵N插入線圈，觀察電流計的表針變化，N撥出，S插入等情況下電流表指針變化情況。引導學生填寫學習指導單，思考引起變化的原因，為課堂教學做好知識鋪墊，引發(fā)學生積極深入思考。

11.通過智慧課堂布置課件作業(yè)

智慧課堂是當今新穎且高效的教學形式之一。第一，教師要通過作業(yè)來打開學生的物理視野，在實驗中，并不是所有的實驗都是嚴謹嚴肅的，也有一些趣味性實驗，教師可以從學生的日常生活出發(fā)，結(jié)合學生已有的生活經(jīng)驗布置生活物理實驗，用實驗拓展學生的知識面。教師所布置的實驗內(nèi)容，只要和物理知識相關(guān)即可，讓學生在實驗中充分地發(fā)揮自身的想象力，然后教師可以對匯總的方案進行分析，選擇幾個比較合適的項目進行投票表決，確定出方案后，教師可以讓學生以視頻記錄的方式完成實驗，對于學生不太理解的地方，教師要仔細講解，同時讓學生用自己的邏輯去理順整個實驗流程，對于其中不合理的地方，教師要加以引導，提升其項目的執(zhí)行能力，提高物理學習的熱情。第二，教師要讓學生在作業(yè)中回顧實驗的內(nèi)容以及知識內(nèi)化，教師應結(jié)合近幾年的考題布置實驗作業(yè)，在學生做完實驗后，教師可以向?qū)W生教授相應的整理方式，讓學生嘗試對實驗的內(nèi)容進行整合，讓學生學會用文字去表述其中的環(huán)節(jié)，從而讓學生能夠了解到實驗涉及的知識點，以及應該如何應用這些知識點解決難題，進而順利地完成練習。第三，在一些課外的實驗活動或者生活實驗活動中，教師可以讓學生結(jié)合已有的知識和經(jīng)驗，在生活中進行實踐，設(shè)計出合理的實驗過程，并且通過實驗操作驗證自己的猜想，幫助學生形成實驗思維，學會用物理知識解決實際問題。

結(jié)語

實驗在物理教學中起到了重要的支撐作用，對于課堂的教與學發(fā)展有著很大的促進意義。因此，教師在教學中要重視實驗教學，引領(lǐng)學生展開創(chuàng)新實驗的開發(fā)與設(shè)計，鼓勵學生創(chuàng)新表達，在培養(yǎng)學生創(chuàng)造能力的同時提升其物理綜合水平。