实验教学在高中物理课堂上的开展策略研究

冉茂银

摘  要：实验是高中物理教学的重要环节，其通过操作可以选择的实物材料，控制相关变量条件或改变某些变量条件，使得理论概念得到验证，并可以从中认识到物理事件的变化规律。实验教学相较于“语言讲解+板书演示”的教学法来说，更偏重实践性，即学生在教师的指导下动手操作实验过程，这个亲身体验的过程更有利于激发学生兴趣、加速知识内化。基于认知发展理论，高中物理教师可借助实验教学帮助学生优化认知结构，在实验过程中引导学生进行有效的知识探索积累与运用，由此来培养学生的实践能力和科学创新能力。

关键词：高中物理;实验教学;策略

在新课程改革深入推进的背景下，教师的教学理念、教学目标、教学方法等方面都应进行相应的更新调整，为学生提高自主学习能力、发展学科核心素养提供保障。高中物理是一门探究客观规律的学科，其知识概念具有抽象性强的特点，但傳统物理教学较少关注学生的批判性思维和逻辑性思维，这导致学生的抽象理解能力得不到实质性提升，以至于物理教学的效率较低。实验教学可以将抽象的文字概念转化为直观可视的动态过程，且在信息技术的加持下物理实验的可操作性更强。为此，教师要正确运用物理实验，调动学生主观能动性并发展他们的科学探究精神。

一、以概念形成为目标的演示实验教学，培养观察能力

以概念形成为目标的演示型实验可以将自然界中难以直接观察到的物理概念展示为形象直观的物理模型，使得学生可以通过观察认识与理解晦涩难懂的物理定义。物理教材中的概念定义通常以学术化文字和公式的形式呈现，对于具象思维发达的学生来说理解起来较为困难，教师便可运用演示型实验展示物理现象的形成与发展规律。由于高中物理中一些知识点难以直接运用实物模拟实验，教师便可运用信息技术模拟实验过程，降低知识理解难度。

概念演示型实验的步骤为：创设问题情境、进行实验设计、学生观察分析、探究概念形成、教师反馈诊断。在实验演示过程中，教师需把需要解决问题、实验说明的现象、物理规律提示展示出来，引发学生的主动思考。例如：笔者利用《伽尔顿板实验》让学生理解热力学统计规律，通过观察可以得知单个分子的运动是没有规律的，大量分子的运动可以表现出一定的统计学规律。实验展示的物理规律更为直观易懂，对学生的观察能力、逻辑思考能力具有促进作用。

二、以规律验证为目标的验证实验教学，提升实验效率

物理本身就是一门探究客观规律的学科，其概念的形成是专家学者对自然现象不断观察、分析、归纳与总结而得出的。高中物理学习的实质是认识概念、理解概念并进行迁移运用，这表示物理知识的运用也是一个总结经验、验证规律的过程。为此，构建以规律验证为目标的验证实验教学是极为必要的，教师可借助信息技术操作性强的优势，增加实验中变量数据，如此不仅可以提升实验效率，还可以提高实验的精确性，改善教学结构。

例如：在学习“验证波意耳定律”热学实验时，笔者利用nobook软件构建虚拟实验，通过控制变量法验证定律。首先根据波义耳定律让学生了解该物理现象的基础规律“一定质量的理想气体，在温度不变的情况下，压强与体积成反比”，然后利用压强传感器测量压强，并运用计算机数表软件处理数据。虚拟实验中的数值可以自由设置，能够使实验结果更加精确，且整个实验过程也更加直观。

三、以合作探究为目标的探究实验教学，发展探究精神

培养质疑能力和探究精神是高中物理教学的重点内容，是发展学生核心素养的内驱力。实验教学的可操作性为培养学生的探究能力提供了契机，教师在实验教学中要优化教学结构，注重探究环节中的适时引导，促使学生能够在实践体验过程中增强动手能力与创新意识。以合作探究为目标的探究实验教学要周密设计教学活动结构，并要在教学过程中及时进行知识迁移与规律检测，以确保学生的合作探究效果达到最优化。

例如：在教学“平抛运动”这部分知识时，笔者将课程结构分为三部分：情境导入、师生探究与反馈提升。情境导入由生活问题引出视频影像，并模拟演示“水流平射”实验。接下来进入师生探究环节，这部分由理论探究和实验探究两部分组成，引导学生在理论基础的辅助下进行小组实验，并将实验数据记录下导入计算机数表软件中。最后在反馈提升环节，笔者利用“飞机投弹”模拟实验带领学生进行知识迁移，并对平抛规律进行总结归纳。

总而言之，在应试教育背景下，高中物理教学普遍存在缺乏活力、灌输性强的问题，这导致学生长期处于被动学习状态，既无法产生学习积极性，又难以形成创新探究精神，这显然违背了新课程改革的教育宗旨。实验教学为学生“产生质疑、实践探究、创新探索、开拓思维”提供了契机，能够让学生通过物理实验掌握学科知识、提升实践能力、发展创新精神，切实有利于促进学生发展核心素养。为此，教师可构建演示型、验证型、探究型物理实验，最大限度发挥实验对学生思维能力的引导作用，充分提升物理教学的实效性。

参考文献

[1] 朱江.基于信息化视角下高中物理实验课开展策略探究[J].科学咨询（教育科研），2018（11）：61.

[2] 张亚云.核心素养下高中物理实验教学策略探微[J].课程教育研究，2018（44）：155-156.