高中物理课堂有效开展实验教学浅谈

王苗苗

高中物理课堂有效开展实验教学浅谈

王苗苗

（甘肃省临夏回族自治州临夏县中学，甘肃临夏731800）

物理是一门由现实生活提炼而来的理科学科。物理的基础是实验活动，在实验中，学生可以更全面地理解物理现象，透彻地掌握物理知识和原理。由此可见，物理实验教学非常重要，物理学习离不开学生对物理实验的理解。本文试图就新课程标准下对高中物理实验教学提出的要求加以思考，为教师的实验教学提出一些更好的建议，以供参考。

高中阶段；物理课堂；实验教学

有效地开展高中物理实验教学，增强学生的物理学科核心素养，需要教师利用实验教学的方法，增强学生的思维能力，帮助其理性地分析问题和解决问题。对高中生而言，高中物理实验教学能够从多个方面入手，采用多样化的教学手法激发学生的学习欲望，只要能够让物理实验教学充满趣味性且更有条理性，学生就能更积极地尝试理解物理实验，以便于更容易地理解物理知识。

一、影响高中物理实验教学的主要问题

虽然随着现代教学技术的不断发展，人们的教学理念已经有了一定的进步。当前，由于传统的物理实验理念仍然影响着物理课堂教学，教师虽然意识到了物理实验教学的重要性，但是却仍然不能完全摆脱对物理实验教学的固有印象，导致新的教学理念并未完全“落地”，高中物理实验教学仍然存在着一定的问题。

（一）对物理实验教学的重视停留在宏观层面

目前高中教师对物理实验教学的重视程度正在日益提升，也对实验教学本身有了一个全新的认识，很多教师意识到了实验教学应该呈现出立体化的教学效果。但是仍有部分教师对教学实验的过程重现不够重视，认为实验教学的主要方式还是应该以知识的掌握为主，尚未意识到从思想和逻辑上对实验进行深入剖析的意义。

正是因为很多教师对实验教学的“重视”，仍然停留在宏观层面，没有一个可行性的执行计划。因此，大部分教师在实验教学中仍然采用的是“教师做实验、学生观察”或者“直接给学生讲述实验步骤，让学生记忆或背诵”的方式。这样的方式导致高中生在物理实验学习的过程中，主要把精力投入到理论学习之中，学生对实验的过程、实验的步骤、实验的目的和初衷并未完全认识到位，投入的精力不够，自然也会忽略物理实验的创新性发展。

（二）缺乏现代实验教学系统需求

增加课堂趣味性，以生动活泼的课堂形式把学生的专注力拉入课堂之中，才能提升课堂的效果。相对于其他的物理学习内容来说，物理的实验更有意思，很容易吸引更多的人进入到课堂当中。然而随着时间的推移，高中生们对物理的兴趣也会越来越小，这就导致了他们对物理实验的学习兴趣下降。而且教师们在实验教学的时候，往往会忽略学生对物理实验的兴趣，导致了他们的注意力无法集中在课堂之上，从而降低了高中物理实验教学的效率。

（三）实验器材难以满足学生的实验要求

当前，高中物理实验教学面临的又一问题是很多学校的实验器材难以满足学生的实验需要，这是由于很多实验器材比较老旧，这些旧的实验器材采购时间较长、有的已经不能使用。但是由于高中物理教师对学生亲自做实验的重视程度不足，长期以来，即使是部分器材无法满足教学需求，教师也没有引起足够重视，或者说会在课堂上让学生“两两一组”，完成实验内容。这样做虽然节省了实验器材，但是却大大降低了学生的学习自主性，很多原本应该由学生亲自操作完成全过程的实验，因此而变得不太连贯。实验器材的短缺使学生在进行具体实验的时候，可能会对具体的实验操作步骤比较陌生，或者不知道实验器材具体应该怎么使用。很多实验器材的缺乏导致学生的实际动手能力下降，到真正需要做实验或者探究物理知识的时候，学生反而不知道从何入手、一头雾水。

二、高中物理课堂上开展有效实验教学的方法

（一）鼓励学生渴求知识，在快乐中学习实验

在以往的高中物理实验中，教师仅仅让他们按照既定的实验内容来做，并没有注意到自主探究的兴趣对学生学习是多么重要，学生完成教学实验常常是在教师的授意之下完成的，对实验的收获不多，理解也不够深入，这并不符合新课程标准的学习要求。而事实上，新课程背景下的高中物理实验教学需激发学生的求知欲，让学生在快乐的氛围之内学习物理实验的必要操作规则。为了能够激发学生的学习兴趣，教师可以让学生对实验进行多次演练，在头脑中模拟实验过程，在现实中动手操作物理实验中要求的步骤，从而能够提升实验课程的教学效率，并且能让学生在物理学习的过程中不断地思考，自主地探究实验步骤具体需要完成哪些，思考学习进程，并预想实验完成之后所能够达到的实际学习效果。

比如，在学习“实验：探究小车速度随时间变化的规律”时，本实验的目的是能够练习打点计时器的使用，知道如何处理在纸带上点的数据，并且能够学会求瞬间速度的方法。这个实验的原理较抽象，需要算出某点瞬时速度，即，相邻两点之间的平均速度。教师为了能够引发学生的学习兴趣，可以在课堂上先以情境教学的方式，将学生们带入实验的进程。由于本实验会需要利用打点计时器稳定后释放小车，让小车拉着纸带运动，于是教师请学生们想象：自己现在来到了小人国，小人国在运送物品的时候需要小车推动，以什么样的方式接通电源，最后才能使打点计时器和小车正常运转？最终，学生总结的实验步骤为：应该把一端有定滑轮的木板固定，按照一定的顺序接通装置，释放小车，让小车拉着纸带运动，然后选择最清晰的纸带，选择连续相隔0.1秒的若干计数点，计算每点的瞬间速度，然后做出v-t图像。

（二）采用多媒体教学，使学生掌握实验学习标准

在高中物理的传统实验中，教师们采用了讲授、板书、亲身示范等方法进行实验，而在课堂上，由于实验步骤的讲授和板书等形式相对单一，而教师的亲身示范又常常缺少必要的规范性，从而造成实验课的效率低下，甚至实验过程不规范，不满足新课标的要求。新课标要求教师们在课堂教学中要熟练地使用各种形式的多媒体演示，使他们能够进行标准化的实验，在标准化的实验中感受到科学的严格之美和科学之美。多媒体教学总是能够起到很好的教学效果，有一些实验确实在课堂上很难直接演示，教师可以利用微课的形式，把每一步的实验步骤录下来，然后给学生进行逐个讲解，还可以在电子白板上以批注的形式，点明为什么这个实验要这样做，让学生的理解速度更快，理解也更透彻。

比如，在学习“实验：探究加速度与力、质量的关系”的时候，本节课的实验目的是能够探究加速度与力、质量之间的关系，知道如何利用控制变量法探究物理规律，教师在大屏幕上把实验目的清晰地列出，然后让学生们做好思想准备，最终将利用图像技术处理实验数据。利用多媒体讲解和演示的方式，教师帮助学生们明白实验原理，为了能够利用控制变量方法控制物体的质量，如果m不变，测量物体在不同力场时，分析a和F之间的关系，从而能够得出：控制物体所受的力F不变的情况下，分析a与m之间的关系。由于这些变量之间的关系相对比较复杂，在测量需要的物理量时，学生们可能会比较疑惑，于是教师利用多媒体技术列出相应的关系，做出本堂课的思维导图，让学生清晰地看出每一种不同的物理量应该用什么方式测量。比如，质量m用托盘天平测量，合力F即重物的重力，加速度a是通过打点计时器纸带上的点计算出来的。对于本实验的步骤进行分析，大概有9-10步之多，因此，教师在课堂上以图示的形式，展示多媒体课件中物体加速度与物体所受合外力之间的关系，并且列出每一个步骤的必要性，缓慢多次地演示实验步骤，让学生们对本实验有更加深入的理解。

（三）培养高中生核心素养，促进实验教学成效

核心素养的培养是高中物理教学中非常重要的任务，也是多学科融合背景下对高中物理实验教学的关键之所在，学生只有提升了学科核心素养，才能够从物理的角度思考问题和理解问题，也可以和其他同学一起，自主地合作，有创新精神。为了增强学生对知识的理解能力，教师常常会尽量拓展化学实验的学习内容，尽可能地使物理各单元的知识串联在一起，从而能够使学生的学习过程更加顺利，对知识的掌握也更加全面。当高中学生的物理学科核心素养有所提升，学生就能够“举一反三”，更容易理解一些看似复杂的物理问题。

（四）突出演示实验的示范作用，把握教学导向

在高中物理课上，为了提高学生对课本中的理论知识的认识，教师常常采用演示实验。在演示实验中，要重视学生的情绪感受、理解速度等，让他们能够主动地投入到教学实践中去，从而加深对教学效果的理解。在演示实验中应强调本单元的学习要点，以减少枯燥乏味的教学观感。在高中物理学习实践中，教师应根据教学的现实情况，系统地选用替代性的实验作为演示对象，以提高实验的可见度和可用性，使高中物理实验的学习指导起到指导作用。

（五）发挥学生学习主体作用，引导学生积极思考

教师应充分结合借助学生的主观能动性，使学生在课堂上积极参与实验教学，改进传统的高中物理实验教学进程。教师先向学生讲解实验的理论、方法和效果，但是不能让学生只是被动地接收和思考，而是要考虑本课程的目标和新课程标准的关联性，尽量在物理实验中调动学生的主观能动性。在新的物理课程体系背景下，高中物理实验教学可以给学生机会，让其自己探索每一个物理实验现象的产生原因，分析物理实验的设计意图，并且把握实验实施环节中的一些细节。如果是演示实验教师，还可以让学生自己思考“为什么这个步骤应该这样演示”，从而能够培养学生的物理实验探究能力。

（六）开展小组协作方式，进行实验分组研讨

在以往的高中物理实验中，教师们总是注重让学生看着自己完成物理实验，虽然也兼顾了学生的自主学习性，但是远远未能达成具体的实验效果。学生如果盲目地学习，这个过程中会使高中生的思想受到很大的局限性，如果出现具体问题，很有可能不会在第一时间得到解答，学习效率比较低。在新的教学模式下，教师要让学生进行集体讨论，让他们参与到一个小组合作的实验学习氛围之中，积极研究物理现象，严格总结实验教学结果。通过小组合作的方式，高中生可以在实验学习中广泛地吸取别人的长处，完成自己的思考过程，还能够彼此启发，从而有效地完成自己小组的实验，从而大大地提升了物理实验教学的效率。

比如，在学习“实验：探究平抛运动的特点”的时候，本实验的主要目的是能够通过实验，探究“平抛运动”的规律。这是一种运动的合成与分解方法，具体实践应用的过程，教师首先要求学生能够在复习旧知识的基础上，学习什么叫平抛？什么叫物体的平抛运动？了解必要的实验条件。然后，以四个小组为单位完成这一实验过程。第一个小组观察斜向上抛出的粉笔运动轨迹，第二个小组观察水平桌面上小球被碰之后，以一定水平初速度离开桌面所做的运动轨迹。第三个小组负责记录和总结平抛运动的物体在运动过程中受力的情况，以及物体的轨迹为什么是曲线等问题？第四个小组的学生和其他小组成员共同探讨交换知识，得出最终的实验结论，并加以记录。本实验需要小组内的成员分析应该怎样把微分运动和平抛运动的关系把握清楚，如何才能得出平抛运动的规律，然后做好实验记录，记录实验轨迹描绘方式。

（七）立足实验学习差异性，实施有效的分层教育

很多学生在进行物理实验的时候，常常会觉得这些实验比较枯燥，或者非常抽象，这主要是因为有的实验相关理论知识需要学生在平时提前预习，否则，就会在处理实验的时候理解较慢。因此，为了能够达成良好的学习效果，教师应该考虑到，学生在学习的过程中可能会存在着一些学习动力不足或学习结果有差异的情况。由于学生的学习能力不同，那么在学生进行实验教学的时候，也应该划分不同的层次展开教学，鼓励学生有效地将课堂中的知识转化成自己已有的知识结构，同时还要在分层教学中体现“因材施教”的教学理念。教师还应对教材的内容审视得更加仔细，应该分析为什么有的学生学习物理实验速度比较快，有的学生则对实验“一头雾水”，这与学生的具体动手能力和逻辑思维能力有什么样的关系。然后教师可以在课堂上适当地照顾一些特殊的同学，引导其科学进步，不断提升学生的实验操作水平。

三、结论

综上所述，教师为了能够高效率地开展高中物理教学，需要尝试从不同的角度入手，给学生自主实现和理解物理实验知识的机会。由于高中物理知识的学习确实有一定的难度，学生如果不能从内心深处认知物理学科的价值，就很难实现良好的学习效果，因此，教师有必要激发学生的学习兴趣，采用不同的实验教学方法，激发学生自主完成实验的强烈动机。教师利用先进的多媒体教学技术，在鼓励和尊重的前提之下，组织学生学习物理实验并进行延伸的思考，从而能促进学生物理专业素质的进一步发展，并能体现出良好的教学创新效果。

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