摘 要：物理是高中教學(xué)體系的重要組成，實驗是該學(xué)科的重要內(nèi)容，通過開展實驗教學(xué)，可以帶領(lǐng)學(xué)生更深入地理解物理概念、定理及本質(zhì)，對激發(fā)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)興趣、提升學(xué)生的物理學(xué)習(xí)效率有很大幫助。作為高中物理學(xué)科教師需要認(rèn)識到實驗教學(xué)的重要價值，并探索物理實驗教學(xué)開展的有效路徑和方法，以盡可能發(fā)揮實驗教學(xué)的價值，促進物理學(xué)科教學(xué)質(zhì)量提升。

關(guān)鍵詞：高中物理；物理教學(xué)；實驗教學(xué)

物理是以實驗為基礎(chǔ)的一門基礎(chǔ)科學(xué)類課程，高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)中指出：“要重視學(xué)生自主學(xué)習(xí)，讓學(xué)生樂于探究、勇于實驗、勤于思考。”課程標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容的提出，明確了實驗教學(xué)在高中物理教學(xué)中的重要性，并對物理實驗教學(xué)提出了要求。為此，高中物理教師需要深刻認(rèn)識物理實驗開展的價值，并著眼學(xué)科教學(xué)要求及學(xué)生綜合發(fā)展需求，對實驗教學(xué)方法做出改進和優(yōu)化，以盡可能提升實驗教學(xué)的有效性，并以實驗為推手，提升該學(xué)科的整體教學(xué)效果[1]。

一、實驗教學(xué)在高中物理教學(xué)中的價值

實驗是高中物理教學(xué)中不可或缺的組成部分，通過開展實驗教學(xué)，能夠進一步強化學(xué)生的物理學(xué)習(xí)體驗，加深學(xué)生對物理知識的印象、理解，對促進學(xué)生綜合能力、學(xué)科素養(yǎng)發(fā)展也有積極作用。具體而言，實驗教學(xué)的開展價值可以歸納為以下幾點：

第一，有利于加深學(xué)生對物理概念的理解。物理學(xué)科中涉及的各類概念、原理較多，而這些內(nèi)容通常較為抽象，學(xué)生理解起來難度相對較大。實驗教學(xué)的開展，可以將抽象的物理概念以直觀的方式呈現(xiàn)出來，能夠讓學(xué)生在實際操作、直觀觀察中，對物理現(xiàn)象產(chǎn)生深刻感知，這對于加深學(xué)生對物理概念、原理的理解，突破物理教學(xué)難點有很大幫助。

第二，有利于促進學(xué)生獲得思維能力發(fā)展。在開展實驗教學(xué)的過程中，學(xué)生需要運用所學(xué)物理概念、原理知識來設(shè)計、操作實驗，并解決實驗過程中遇見的問題，這也為學(xué)生運用物理概念知識創(chuàng)造了條件，對深化學(xué)生對概念的理解，培養(yǎng)學(xué)生解決問題能力也有積極意義。此外，實驗過程中，學(xué)生經(jīng)常會遇到實驗結(jié)果和預(yù)期情況不符合的情況，這就需要學(xué)生主動去尋找原因、解決問題，這一過程不僅能加深學(xué)生對物理知識的理解，同時還能在無形中促進學(xué)生問題解決能力、批判性思維能力發(fā)展，對學(xué)生綜合素養(yǎng)能力的提升有積極影響。不僅如此，實驗過程中通過引導(dǎo)學(xué)生嘗試新的實驗方法、對實驗裝置進行科學(xué)改進，還可以在無形中實現(xiàn)對學(xué)生創(chuàng)新思維、創(chuàng)造力的培養(yǎng)。

第三，有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。通過組織學(xué)生開展實驗教學(xué)，可為學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象、收集及分析實驗數(shù)據(jù)創(chuàng)造條件，在此過程中，可以讓學(xué)生學(xué)會遵循一定原則方法進行實驗操作，并且能夠培養(yǎng)學(xué)生尊重實驗實施及實驗數(shù)據(jù)的品質(zhì)，這也就在無形中實現(xiàn)了對學(xué)生科學(xué)態(tài)度及科學(xué)精神的培養(yǎng)。此外，實驗過程中學(xué)生還需要結(jié)合觀察現(xiàn)象、實驗數(shù)據(jù)進行推理、驗證，甚至是對實驗現(xiàn)象提出疑問和驗證，這對于學(xué)生觀察能力、數(shù)據(jù)分析能力、推理能力、質(zhì)疑能力的鍛煉也有很大幫助，可在無形中促進學(xué)生科學(xué)思維、科學(xué)精神發(fā)展[2]。

二、高中物理教學(xué)中實驗教學(xué)的開展策略

（一）優(yōu)化：革新理念，改進實驗教學(xué)模式

理念決定行為，教師的教育理念會直接影響教學(xué)方案的選擇、教學(xué)活動的開展情況。為此，新課改背景下高中物理教師應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)為導(dǎo)向，對教學(xué)理念進行適當(dāng)革新優(yōu)化，以先進的教育理念推動物理實驗教學(xué)方法改進創(chuàng)新，為物理實驗教學(xué)質(zhì)量的提升奠定基礎(chǔ)。從既往高中物理實驗教學(xué)情況來看，很多教師為了保障課堂進度，或者爭取更多時間為學(xué)生講解知識點，通常是以口頭講解方式來闡述實驗過程，或者是由自己進行實驗過程演示，抑或只是簡單地通過播放實驗視頻方式來授課，學(xué)生只能以“看客”的角色來了解實驗過程、實驗內(nèi)容，并未真正參與其中，這也就在很大程度上影響了實驗教學(xué)的整體效果。因此，為了彌補傳統(tǒng)實驗教學(xué)的不足，新課改背景下，教師需要結(jié)合物理實驗的具體情況、特點，優(yōu)化實驗教學(xué)方法，盡可能為學(xué)生提供實踐參與的機會，讓學(xué)生通過親身參與實驗，通過實踐操作，對實驗內(nèi)容形成深刻的理解，充分了解實驗細(xì)節(jié)，從而有效提升實驗教學(xué)的效果。

例如：在教學(xué)人教版必修第一冊《超重和失重》這部分內(nèi)容時，教師就可以改變以往用微課視頻展示實驗過程的教學(xué)模式，秉持以學(xué)生為中心、讓學(xué)生親身體驗的原則，在課前做好相應(yīng)的材料準(zhǔn)備工作，為學(xué)生提供實踐參與實驗操作的機會。具體教學(xué)時，可分為以下幾個步驟：

1.教師應(yīng)提前準(zhǔn)備好塑料袋、玻璃杯、溫水、秤、紙袋等實驗材料，然后在課堂教學(xué)時先簡單為學(xué)生講解該章節(jié)的基本理論知識，在學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容有了初步了解后，則可將學(xué)生分成若干個學(xué)習(xí)小組，然后帶領(lǐng)學(xué)生以小組為單位開展實驗操作。

2.具體實驗過程中，教師可引導(dǎo)學(xué)生將玻璃杯置于課桌上，保持玻璃杯底部與桌面平行，然后根據(jù)玻璃杯口徑裁剪塑料袋，保證裁剪后的塑料袋能完全覆蓋玻璃杯口部。在此基礎(chǔ)上再行超重和失重實驗。①超重實驗：將剪切后的塑料袋完全覆蓋在玻璃杯口部，對玻璃杯進行密封，然后再將玻璃杯倒置于溫水中，并輕壓玻璃杯使其浸沒于溫水中，之后觀察并記錄玻璃杯內(nèi)會發(fā)生什么變化。

②失重實驗操作為：拿掉塑料袋，保持玻璃杯內(nèi)干燥，然后在桌子上放紙袋，并將玻璃杯倒置于紙袋上，之后用手掌覆蓋玻璃杯，并翻轉(zhuǎn)玻璃杯、移走紙袋，觀察玻璃杯會發(fā)生什么現(xiàn)象。

3.完成實驗后，教師再引導(dǎo)各小組進行組內(nèi)探討，對超重及失重實驗中觀察的現(xiàn)象進行討論總結(jié)，并由小組代表進行闡述。此時學(xué)生會發(fā)現(xiàn)，超重實驗中玻璃杯在溫水壓強作用下會有額外重量產(chǎn)生，而失重實驗中在翻轉(zhuǎn)玻璃杯后，玻璃杯會在手掌上懸浮。

這樣通過讓學(xué)生親身參與實驗操作過程、觀察總結(jié)實驗現(xiàn)象，能夠有效激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣以及對實驗原理的探究欲望，突出學(xué)生的課堂主體性，提高學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)積極性，可加深學(xué)生對于超重和失重實驗背后物理原理的理解，提升物理實驗教學(xué)的效果[3]。

（二）設(shè)計：自主創(chuàng)新，提升學(xué)生的參與度

高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)強調(diào)要重視學(xué)生自主學(xué)習(xí)，新課改也強調(diào)，教學(xué)活動的開展要尊重學(xué)生的學(xué)習(xí)主體性，充分突出學(xué)生的課堂主體地位。在此理念下，高中物理教師在組織學(xué)生開展物理實驗教學(xué)時應(yīng)嚴(yán)格遵循“以生為本”原則，結(jié)合具體教學(xué)內(nèi)容及學(xué)生實際情況，積極設(shè)計適宜的探究實驗，從而為學(xué)生創(chuàng)設(shè)更多自主空間，提升學(xué)生的實驗參與度，讓學(xué)生在實踐參與、獨立探究中加深對實驗內(nèi)容、實驗原理的理解，同時促進學(xué)生實踐操作能力、探究能力、思維能力發(fā)展。

例如：在教學(xué)人教版必修第二冊《實驗：探究平拋運動的特點》這部分內(nèi)容時，以往教學(xué)時，教師多是用多媒體方式演示實驗過程，或者由自己進行實驗操作，讓學(xué)生觀察實驗過程及現(xiàn)象，無法突出學(xué)生自主性及參與性。不僅如此，傳統(tǒng)實驗中多是按照從一定高度將小球滾下做平拋運動，然后再對小球的軌跡進行描述，并通過反復(fù)操作來獲得小球完整的運動軌跡。這樣的實驗操作，難以對小球的運動軌跡進行一次性記錄，存在一定弊端。為此，設(shè)計教學(xué)中教師可在傳統(tǒng)實驗操作的基礎(chǔ)上，為學(xué)生創(chuàng)造空間和機會，讓學(xué)生自己結(jié)合已有知識，比如平拋實驗的原理、目的等，以“如何記錄小球軌跡”為主題，發(fā)揮創(chuàng)造力對實驗方法進行優(yōu)化改進。具體實驗時，可讓學(xué)生以小組為單位進行討論，比如有的小組提出“是否能借助手機延時拍攝功能對小球的運動軌跡進行記錄”，有的小組則提出“在拋出點附近放置硬木板，并鋪上白紙、復(fù)寫紙，小球打到復(fù)寫紙上后，會在白紙上留下痕跡，從而獲得小球的運動軌跡”。在各小組完成討論后，教師可以再鼓勵各小組成員進行實驗操作，驗證本小組提出的方案是否可行。在各小組進行實驗驗證時，教師則可適當(dāng)?shù)亟o予點撥、指導(dǎo)，以推動實驗操作順利進展。在完成實驗驗證后，教師則需鼓勵各小組對本組的實驗情況進行總結(jié)，若實驗操作可行則可以說一說具體的思路、原理，若實驗操作不可行，則需要反思總結(jié)問題所在，并可以嘗試進行改進優(yōu)化[4]。

以這樣的方式進行實驗教學(xué)，能夠充分尊重學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性，鍛煉學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、探究能力，以及對實驗的預(yù)測和驗證能力，能夠真正讓學(xué)生參與到實驗學(xué)習(xí)之中，深化學(xué)生對于實驗內(nèi)容的理解和掌握程度，同時也讓學(xué)生在探索設(shè)計實驗改進方法、參與實驗操作、討論實驗結(jié)果的過程中獲得學(xué)科素養(yǎng)發(fā)展。

（三）指導(dǎo)：科學(xué)啟思，增強實驗教學(xué)效果

開展實驗教學(xué)能夠以直觀方式來呈現(xiàn)抽象的物理概念、原理等知識，可以加深學(xué)生對物理概念、物理規(guī)律的認(rèn)知，對提升物理學(xué)科的整體教學(xué)質(zhì)量及效率有積極意義。但實驗教學(xué)并不是簡單地將實驗過程演示給學(xué)生看即可，或者指導(dǎo)學(xué)生按照一定的步驟方法對實驗過程進行操作即可，而是要在引導(dǎo)學(xué)生參與實驗操作的過程中，通過適當(dāng)?shù)膯栴}、有效的引導(dǎo)來啟發(fā)學(xué)生思維，讓學(xué)生在實踐操作中，深入思考相關(guān)實驗現(xiàn)象、實驗問題，糾正錯誤認(rèn)知，這樣一來方能為學(xué)生思維發(fā)展提供充足空間，才能真正拓展學(xué)生的思維深度、發(fā)揮實驗教學(xué)的價值，有效提升實驗教學(xué)效果。

例如：在教學(xué)人教版必修第三冊《串聯(lián)電路和并聯(lián)電路》時，由于實際電路連接中經(jīng)常會遇到連接多個電器的情況，這就需要學(xué)生掌握合理連入電路的方法，而這一知識相對復(fù)雜，僅依靠教師口頭講解所達到的效果非常有限。為此，具體教學(xué)時教師可先為學(xué)生分析電路中的各個元件，介紹其功能及各種符號，從而增加學(xué)生對電路連接基本知識的了解。在此基礎(chǔ)上，教師還可以通過模型或者PPT課件圖的方式，為學(xué)生展示錯誤的線路圖，讓學(xué)生觀察并找出其中存在的問題。之后，教師則可為學(xué)生提供實驗材料，如燈泡L1、L2、電池組、開關(guān)、導(dǎo)線等，然后讓學(xué)生以小組為單位展開討論：“想要保證閉合開關(guān)時，兩個燈泡都亮起來，關(guān)閉開關(guān)時兩個燈泡都熄滅，應(yīng)該怎么連接電路？”可以將討論結(jié)果先以畫線路圖的方式呈現(xiàn)出來，然后再利用實驗材料進行驗證。若結(jié)果和自己預(yù)期不同，則可再鼓勵學(xué)生進行更深入的討論，糾正實驗中存在的問題，以尋找正確的電路串聯(lián)和并聯(lián)方

式[5]。最后，教師則可以根據(jù)各小組的討論結(jié)果、實驗情況，進行總結(jié)分析，并可對正確的電路連接方式進行展示，糾正學(xué)生在實驗操作中存在的錯誤和問題，同時還可以帶領(lǐng)學(xué)生思考“調(diào)換開關(guān)位置是否會對串聯(lián)電路造成影響”“如何避免電路短路”等問題，以進一步加深學(xué)生對于電路串聯(lián)及并FK73c4s+eRU0ddktVRltvA==聯(lián)知識的掌握。

這樣以實驗為載體開展物理教學(xué)活動，有效拓展了物理教學(xué)的深度，加深了學(xué)生對于相關(guān)物理知識、實驗原理的理解掌握，對提升實驗教學(xué)效果、強化學(xué)生對所學(xué)知識的掌握程度有積極意義。

（四）聯(lián)結(jié)：聯(lián)系生活，感知生活物理現(xiàn)象

物理是一門和生活實際存在緊密關(guān)聯(lián)的學(xué)科，很多生活現(xiàn)象中都蘊含有物理知識、物理原理。這也為高中物理實驗教學(xué)的開展提供了更多的素材，同時也拓寬了實驗教學(xué)的空間。實際教學(xué)中，教師可以結(jié)合具體教學(xué)內(nèi)容，挖掘物理實驗和生活實際之間的關(guān)聯(lián)，然后以學(xué)生熟悉的生活現(xiàn)象為載體，開展物理實驗教學(xué)，從而讓學(xué)生在熟悉的生活中感受物理現(xiàn)象、理解物理實驗的原理和本質(zhì)，進而在鍛煉學(xué)生實踐能力的同時，加強學(xué)生對物理知識的掌握，提升實驗教學(xué)效果。

例如：在教學(xué)人教版必修第一冊《摩擦力》時，教師就可以從實際生活切入，引導(dǎo)學(xué)生開展實驗操作，讓學(xué)生在常見的生活現(xiàn)象中感知摩擦力、認(rèn)識摩擦力。比如：可以引導(dǎo)學(xué)生以平行于地面的力來推動桌子，讓學(xué)生感受桌子移動過程中所產(chǎn)生的阻力，以此帶領(lǐng)學(xué)生認(rèn)識“推力大于阻礙桌子運動的力，且兩個力的方向相反，這個力即為桌子和地面的摩擦力”。之后，教師可以再讓學(xué)生以平行于地面的力來推動“講臺”，此時學(xué)生發(fā)現(xiàn)，桌子沒有被推動，講臺和地面也保持相對靜止，以此來帶領(lǐng)學(xué)生理解“二力平衡”的知識。

這樣從學(xué)生熟悉的生活物品、生活現(xiàn)象切入進行實驗教學(xué)，既能加深學(xué)生對于實驗內(nèi)容的理解，鍛煉學(xué)生的實踐能力，又能將抽象的物理知識和學(xué)生們熟悉的生活關(guān)聯(lián)起來，讓學(xué)生認(rèn)識到物理知識在實際生活中的重要作用，從而驅(qū)動學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識的內(nèi)在動力，促進高效物理課堂構(gòu)建[6]。

結(jié)束語

總而言之，實驗是物理學(xué)科教學(xué)中非常重要的組成部分，其在增進學(xué)生對于物理知識的理解、提升學(xué)生物理學(xué)習(xí)的效率、發(fā)展學(xué)生學(xué)科思維中發(fā)揮著非常重要的作用。作為該學(xué)科教師在實際教學(xué)中需要深挖實驗教學(xué)的價值，并且積極革新教育理念、優(yōu)化實驗教學(xué)設(shè)計方案，以盡可能為學(xué)生創(chuàng)造參與實驗操作的機會、拓展實驗教學(xué)的空間及內(nèi)容，從而不斷提升實驗教學(xué)的效果，讓學(xué)生通過參與實驗學(xué)習(xí)獲得提升和發(fā)展。

參考文獻

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