新课程背景下高中物理实验教学优化策略

范彦雄

（陇西县第一中学 甘肃 陇西 748100）

高中物理知识很多概念过于抽象，使得学生难以理解。通过实验教学的方式可以在学生脑海中建立明晰的物理概念。物理学科本身就要求学生具备较强的理解能力、数学运算能力、实践能力。对于学生的要求颇高，而物理实验教学方式可以将知识点可视化，将物理规律可视化，可以将物质知识真切地展现在学生眼前，便于学生进行学习与理解。物理实验教学不仅能够帮助学生学习物理知识，在实验过程中还能锻炼学生的实践能力、探究能力、解决问题的能力，有效地促进学生的全面发展。本文针对新课程背景下高中物理实验教学优化策略提出几点意见。

1.高中物理实验教学优化意义

1.1 培养学生良好的批判性思维

物理实验在实施过程中，产生的很多结果往往与现实中自己的认知有较大的出入，这是对学生世界观的较强冲击。因为，物理规则对事物本质规则的总结，而我们常常看到的知识物质的表现，我们误以为是其本质规则。但是我们要干预提出的疑问，因为老师的职责就是传道、授业、解惑。学生提出疑问是学生的本分，老师解答疑问是老师的职责。老师也十分喜欢探究的学生。因此，在实验过程中学生要养成批判精神，敢于对实验结果质疑。运用发散性思维、创新性思维，对实验进行横向或是纵向地扩展，研究不同条件下的物理表现。就像我们的认知，虽然是表层，但是并不一定都是错的，需要实验过后才能了解自己是对是错。批判思维是学生进行探究的动力，是学生达成举一反三思维的基础。在教学过程中的举一反三就是一个知识在不同情况下的使用。物理实验教学方式，不仅仅是对物理学科有所帮助，而是提升了学生的整体素质，完全符合教育部门推行的素质教育。

1.2 培养学生敏锐的实验洞察力与探究能力

在实验过程中，有很多的实验存在一定的限定条件。而且每一个实验都有很多的实验细节，里面包含着物理规律的判断条件等，需要学生在实验过程中进行仔细地观察。老师在物理实验教学中要有目的的引导学生观察实验现象，自己统计实验数据、分析实验数据。将自己探究得到的实验结论与实际结论进行对比，弥补自身的思维漏洞。在整个过程中锻炼了学生的实验洞察力与探究能力。学生会因为这两种能力受益终身。首先实验观察力，将其进行拓展引申可以形成敏锐的观察能力，是发现问题的重要能力。而探究能力可以用于解决发现的问题。两者相互配合，相互促进，总结起来就是发现问题解决问题的能力。这种能力不仅仅是高中阶段可以用到，在今后的人生中方方面面都会用到。因为整个人生有一大半是由问题组成，问题或大或小，都需要学生自己去发现并解决，特别是步入社会之后，没有了老师与父母的指引，学生只能依靠自身的能力去发现问题、分析问题、解决问题。发现问题解决问题的能力的大幅提升会使学生受益终身，为学生的长远发展作出了极大的贡献。

1.3 帮助学生形成系统的物理观念

整个物理教学最终的目的就是帮助学生培养物理思维，建立物理知识体系。物理知识大多涉及物质定义、运动定律、相互作用规律、物质守恒等方面的内容，在日常生活中很难有所涉及，除非是物理爱好者。像是数学语文等科目，学生平时接触较多，对于知识体系与思维方式的建设较为简单。而物理科目没有这样的基础，因此，在日常教学过程中老师的教学压力较大。实验教学方式拉近了学生与物理之间的距离，通过一些简单的道具就能将物理知识清晰的展现在学生面前。学生可以在日常生活中复现实验，对物理知识进行深度的思考。物理思维与其他科目的不太相同，因为所有的物理实验最终都是要经过实验验证，甚至是思维实验的验证，才能被其他人所承认。甚至有很多物理学家的实验仪器都是自己根据实验特性造出来的，其他地方无法得到。这也就要求学生具备足够的实验能力，才能构建出有效的物理思维。否则，学生形成的物理思维只是单纯地解题思维，很难应用到实际生活当中。物理实验教学过程能够科学地培养学生的物理思维，帮助学生建立正确的物理知识体系。

2.新课程背景下高中物理实验教学优化策略

2.1 借助先进仪器与方法，对教材进行深度挖掘

随着技术的发展，使得实验设备得到了极大的改进，实验仪器越来越先进越来越精密，实验教学可以使用的载体也越来越多，极大地提高了实验教学水平，使得物理教学可以正常地开展。物理实验仪器是开展教学实验的基础，在教学资源溃泛的年代，很难开展物理实验教学。老师可以根据教材内容选择合适的物理仪器，提高了教学的有效性。如在教授牛顿第二定律时，老师可以使用打点计时器记录小车的加速度与速度。实验过程中由砂子充当小车的动力，给予小车均匀的加速度。这样的操作虽然存在一定的系统误差，并且系统误差是没办法消除的，只能减小。该实验有一个较大的缺陷就是当砂桶及沙子的质量小于小车时，小车就没有办法前进，形成加速度。纸带也可能会拉断，实验精度较低。老师可以就小车无法前进的问题进行设问，安排学生进行更深层的讨论，学生可以小组讨论，可以查看教材。使得学生对于教材内容有更加透彻地了解。

随着科学技术的进步，已经有了更加精细的设备代替原来的实验方式。可以使用电光门测试小车的加速度，使用力传感器测量小车的合外力，使用空气导轨减少小车受到的摩擦力，这样可以大大地降低系统误差，测的数据也更加地符合教材中教授的内容。数据收集方面也有更加新颖的方式如DIS实验技术，数据处理方面可以使用计算软件制成图表等方式，使得数据更加的直观，便于学生分析。老师可以将两种实验方式或的数据进行对比，要求学生分析造成数据差异的原因。加深对于物理知识的理解，做到活学活用。后一种实验还提供了实验过程慢镜头回放的功能，可以供学生在课后进行细致地观察分析。而且回放过程还提供了镜头方法功能，为学生的深入探究提供了足够的物质基础。

2.2 精心设置分组实验，探究合作化教学

学生因为其成长环境、家庭教育等方面存在差异，造成了学生个体之间的差异性。差异主要表现在理解能力、知识总结能力、知识灵活运用的能力等方面，每个学生有自己的长处，也有自己的劣势。因此，在实验教学过程，老师可以按照学生的特长进行分组实验。比如，有些学生思维活跃，可以提供新颖的实验思路，有些学生实验数据汇总能力较强，可以安排处理实验数据。让各个学生相互搭配，顺利地完成实验活动。在实验过程既能锻炼自己的长处，又能学习同学身上的长处，取长补短。还能锻炼自身的合作意识，培养自己的实践能力。有效地促进了学生的全面发展。

如，在学习做功与速度的关系时，老师可以根据学生的特长进行分配，保证每个小组都能顺利地完成物理实验。然后在实验开始之前，提出准备好的教学问题，像是应该如何对功进行定量的测量、功的单位是怎么推导得出的、应该怎么设计实验等问题。在探究开始之前，允许每个小组进行讨论，设计实验方案，然后由老师进行评判，及时的指出实验过程中的错误。在方案明确之后，分别开展实验，协作完成实验，要保证每个学生都参与到了实验过程中。在实验过程中可以根据实际提供的器材进行实验，灵活地调整实验方案。处理实验过程中尽可能的提取出实验数据中的有用信息。老师在实验过程中要从旁指导，及时地解答学生提出的疑问。在完成实验之后，每组学生都要上台讲述自己的实验过程，包括设立实验使用到的原理、实验使用的仪器、实验最后得出的结论。每组上台讲述的时候，其他组的学生要认真听讲，吸收其他组的有点，完善自己的物理思维。最后留出足够的时间贡学生反思总结，这是学生迅速提高的有效方法。

2.3 有效利用课后趣味性实验进行创新拓展

物理实验教学方式是一种较为开放的教学方式，并不仅限于课堂上。在课后也可以安排学生自行设计实验。提高学生的创造力、结局问题的能力。开展课外探究可以使用多种方式。可以将实际生活问题作为探究内容，使得学生使用课本学习的知识解决问题。如老师可以安排学生进行桥梁设计。让学生自主地查找资料，设计桥梁模型。设计材料可以限定为纸壳或者是乐高积木，需要保证材料简单易获得。在设计过程中不仅拓展了学生的知识体系，还加深了学生队伍里知识的理解。老师可以进行一场桥梁承受压力比赛，对班级中每位学生的桥梁进行承压测试，选出最为优秀的同学，安排其讲述设计过程，在课外了解到的物理知识。

将日常生活与物理探究实验进行融合。如水火箭探究性实验，学生在日常生活中很容易获得原料，学生可以自发地探究水火箭的原理，研究装水量与发射高度之间的关系。这样的探究式实验增添了实验的趣味性，可以程度地激发学生的学习兴趣。物理实验锻炼了学生动手能力与逻辑思维能力，亲身构建物理实验之后，对实验细节的处理得到增强，解决问题的水平得到发展。物理实验方式极大地促进了学生全面的发展。除此之外，课外探究实验可以拓宽学生的知识面，培养学生对物理的热爱。有这样一句话，兴趣是最好的老师，学生一旦对某件事物产生兴趣，学习效率会得到极大地提高。

总结

物理实验教学方式具备了较多的优势，有效地促进了学生的全面发展。在实施过程总要注意实验的灵活性，利用先进的教学仪器深挖教材，加深学生对知识的理解；采用分组形式培养学生的优势，弥补劣势。利用课后趣味实验帮助学生拓展知识面，形成对物理知识的热爱。除了上述方式具备的独特优势，其共性优势就是锻炼了学生的实践能力、逻辑思维、创新能力等，为学生的全面发展贡献了一份力量。