高中物理实践式教学方法探讨

吴忠淼

物理学科的核心素养是学生在接受物理教育过程中逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力，主要包括 “物理观念”“科学思维”“科学探究”“科学态度与责任”四个方面。物理观念的形成需要大量实践案例的积累，物理观念的应用需要结合实践情境;物理模型的建构和应用需要思考实践情境的特点，发现问题和提出问题常来自对实践情境的观察。高中物理核心素养全面渗透着实践意识，本文从三个方面阐述高中物理实践式教学对培养学生物理学科核心素养的方法和意义。

一、 利用实践式教学加深学生对物理观念的理解

“物理观念”是关于物质、运动与相互作用、能量等的基本认识，是物理概念和规律等在头脑中的提炼与升华，是从物理学视角解释自然现象和解决实际问题的基础。物理概念是建构物理理论的根基，是学生掌握物理规律、培养创新能力的基石。学生形成、理解和掌握物理概念是一个十分复杂的认识过程。教学实践表明，学生在物理学习上出现的问题大多源自于物理概念不清。由于对概念内涵理解不够深入，对物理定律的内在含义不能深刻理解，导致所学物理的知识难以达到“触类旁通，举一反三”的效果。不少的课堂教学是只侧重结果的教学，在概念教学中教师只是要求学生读概念，背概念，这严重影响了物理课堂教学质量。教学中，教师应将学生在日常的生活体验与所教的物理观念结合起来，使学生体会到物理概念不是空洞难懂的。

在讲授“超重与失重”时，教师可播放游乐场“跳楼机”视频，先请玩过跳楼机或坐过电梯的学生举手，然后请举手的学生谈谈坐跳楼机的感受，接着追问：从高处下降时，体重是否有变化？受到的支持力是否有变化？若电梯地板突然垮掉，受力情况如何？再要求学生以后在坐电梯时细心感受超重与失重的感觉。

“力的分解”这一课的重点和难点是根据“力的作用效果”来确定分力的方向。教材先从数学几何图形向学生直接提出这一问题，然后通过分解斜向上拉水平面上箱子的拉力与分解斜面上物体的重力两个实例，让学生体会力分解的方法，简单直接。而初学者是很难理解“力的作用效果”的，教师备课时就要想办法解决这一难点。突破难点最有效的方法就是让学生亲身体验。教师可以让学生在课堂上做如图1的实验（受力效果如图2所示的实验一样），体验力的作用效果。“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”，课堂上多设计与教学相关的体验，不但教学效果良好，更增强了学生对物理的兴趣，活跃了课堂气氛。

二、 利用实践式教学助推学生对物理模型的构建和应用

模型构建是指以实物或画图形式直观地表达认知对象的特征，是对实际问题的抽象理解。如何让学生在实际情景中构建物理模型，并借助物理规律解决实际问题，是教学的重点，更是难点。课堂教学中，教师可以针对教学内容，多花心思，用身边简单的器材设计实践性实验，让学生观察、体验。学生的已有知识经验是建模过程的前提和基础，学生通过对现象的观察，对过程的体验，就可获得新的信息，通过所学的物理规律和物理观念知识，就可以建立准确的物理模型。

在“自感现象”的教学中，笔者先出示一节干电池、几根导线、一个开关，然后请一位学生上台，用两只手握住导线的两端。闭合电键后，形成闭合回路，问学生是否有触电的感觉。笔者再取下课室内日光灯的镇流器，接入电路，重做这个实验，学生惊叫着甩开导线，惊奇地体验到“触电麻木”的滋味。随后，让多个学生手拉手形成一个闭合回路，体验断电触电的感觉。学生觉得这个现象太不可思议了，求知欲被激发：一节电池的威力为什么会如此大呢？此时教师顺势引导学生将体验过程简化提炼成如图3所示的电路图，再讲解断电自感原理，之后转化成图4加以练习。这样展开教学，把抽象难懂的自感现象，通过学生的体验，加上教师的引导，生成物理模型的过程就自然清晰了。

对于“三个物体间的碰撞与动量守恒”类型的题目：如图5所示，木块C置于木板B上，开始时B、C均静止，水平地面光滑，B、C之间存在摩擦，木板A以v0的初速度向右运动，撞击木块B。在A与B碰撞瞬间，学生往往把B与C看成一个物体，错误地列出mA v0= mAvA′+（mB+mC）v。造成此错误的原因是学生难以理解“在A与B碰撞瞬间，A与B的速度发生突变，而此时C的速度不变”。这个物理过程，学生在生活中没有体验过，所以在做题时，难以准确地作出分析。教师课前准备好两个木块，在其中一个木块上再放一个学生玩的魔方（如图6），在课堂上演示这个碰撞过程，提醒学生观察魔方的速度与B木块的速度是否都发生突变。学生有了这种直接的体验，就很容易理解碰撞的过程规律，也就能准确建立模型，列出正确的式子了。

为了获得更好的实验效果，教师还可以把几个魔方叠放起来，用锤子撞击其中一个魔方。学生可以观察到明显的实验现象：被撞击的魔方速度瞬时突变，而没有被撞击的魔方水平方向上的速度是不变的。

三、利用实践式教学提升学生科学探究意识和能力

“科学探究”是指基于观察和实验提出物理问题、形成猜测和假设、设计实验与制定方案、获取和处理信息、基于证据得出结论并作出解释，以及对科学探究过程和结果进行交流、评估、反思的能力。高中物理课程的编排非常注重培养学生的实验探究能力，一线教师需要在日常教学中大力实行实践式教学方式，提升学生的实践意识。

1. 把演示实验改为学生实验。如《楞次定律》这一节，教材编排有演示探究感应电流的方向规律的实验，如果教师只在讲台上演示给学生看，许多学生只是走马观花，看看热闹，达不到教学效果。教师在授课时可以把课堂移到实验室，教师指导学生自己动手做实验，观察实验现象，再引导学生总结规律。这样的课堂，学生会很难忘记，而且也深刻地理解了楞次定律，从而达到提升科学探究的能力。

2. 改书面作业为学生制作作业。多数教师布置的作业都是书面作业，当改变一下作业形式时，学生往往会感到意外和兴奋。在教学完《力的合成与分解》后，笔者要求学生观察生活中的各种桥梁，制作其中一种桥梁模型，并分析其力学原理。学生参与度非常高，制作并上交了各种桥梁模型，有梁式桥、拱形桥、斜拉桥等。《气体的等容变化和等压变化》的课后练习是计算简易的温度计测温范围，教师可以将其改为要求学生制作一个简易的温度计。

3. 鼓励学生做科学小实验。比如在教授《安培力》时，笔者播放了“最小电动机”视频，之后要求学生用一节干电池和一个强力磁铁制作小电动机，拍下视频，作为作业上交评比。在教授《自感和互感》时，给每个学生一个小灯泡和一根导线，要求学生在家用电磁炉做“无线亮灯”小实验。这些小实验的实验器材简单易得，实验过程又不是很复杂，实验原理是学生课堂所学的理论知识，实验现象明显，学生的兴趣很高。

4. 组织带领学生参观体验科学馆。科学馆的展品设计综合了趣味性、科学性和知识性，其中大多数展品的科学原理都是高中物理中所学的知识，而且展品以互动参与为主，学生在参与中领悟科学、体验科学。在参观过程中，学生谈论，甚至争论，场面热烈。这种实践式教学既能极大地增强学生学习物理的兴趣，又能增强学生的社会责任感。让物理课走向社会，让学生用自己所学的知识，分析、解释和解决社会生活中的实际问题，达到树立社会责任感的教学目标。

5. 开展科技制作活動或比赛，组织举办科技节活动，为学生搭建展示知识科技能力的平台。教师组织、发动学生积极参与活动，提高学生的创新能力和动手操作能力，激发学生热爱科学、学习科学、使用科学的兴趣。笔者指导学生制作的“水火箭”演示、“特斯拉线圈”演示等，都在学生中产生了热烈的响应。对参加科技制作的学生，既普及了科学知识，又使他们增强了动手实践能力，激发了潜能，更促进他们学习物理的获得感和成就感。

教育绝不仅是对学生进行知识的传授，更重要的是培养学生的核心素养。学生将来无论从事什么工作，能否善于把理性分析与实践情况结合起来思考问题，将影响其终身的发展。

责任编辑 罗 峰