高中物理实验教学策略探究

【摘要】有效的物理教学活动能够充分调动学生的学习兴趣。文章从优化性原则、逻辑性原则、开放性原则、多样性原则、主体性原则五个方面进行分析，探索高中物理实验教学的策略。

【关键词】高中；物理；实验教学；策略

作者簡介：谭晓闯（2004—），男，西藏大学理学院。

高中物理实验教学本身具有抽象性、逻辑性以及复杂性。在这种情况下，传统的物理实验教学方式很难对学生核心素养的培养起到促进作用。在推进素质教育的背景下，教师需要打破传统高中物理实验教学模式的弊端，实现高中物理实验教学的创新，落实对学生核心素养的培养。

一、高中物理实验教学的注意事项

（一）注重从学生的角度思考教学策略

尊重学生的课堂主体性是实现高中物理实验教学的基本条件。在讲解实验知识时，教师需要从学生的角度出发，使学生做到对知识的内化吸收与外化应用，从而保证物理实验教学的有效性。

（二）注重从物理实验的角度思考教学策略

掌握物理实验是学生深度理解物理知识的必经之路。基于此，在进行实验教学时，教师需要重视引导学生从实验中思考物理知识、发现物理规律。这样，学生能扎实掌握物理知识。此外，从物理实验的角度出发开展教学，学生能够边学习知识，边掌握实验操作方法，这对学生实验能力的提高具有重要意义。

二、高中物理实验教学的策略

（一）立足优化性原则，开展演示实验教学

演示实验是高中阶段物理教学的重要组成部分。通过演示实验，学生能够对物理实验的过程、注意事项等知识内容建立清晰的认知。这对学生实现高效学习有重要意义［1］。在开展高中物理实验教学时，教师应基于优化性原则，融合现代信息技术，帮助学生达成有效掌握物理知识的目标。

以人教版高中物理必修1第二章“实验：探究小车速度随时间变化的规律”为例。在此课中，学生应掌握“如何由纸带判断物体的运动状态并计算加速度”。基于此，教师可以通过演示教学引导学生掌握上述知识。首先，教师需要准备打点计时器、电源、导线、小车、4个25g的钩码、一端附有滑轮的长木板、带有小钩的细绳、纸带、刻度尺、坐标尺等实验器材。其次，在演示教学中，教师可以根据图1开展演示实验。在演示中，教师可以依次增加钩码的数量，直至加到4个钩码。在加钩码时，钩码的重量会带动小车向前移动，从而带动纸带通过打点计时器记录下相应的数据。这样，在多次实验后，便可以获得图2形式的纸带。

再次，教师可以每隔0.1秒进行标注，依次测出x1、x2、x3、x4、x5、x6的数据。最后，根据已经掌握的数据，教师便可用公式求得各点的瞬时速度，并用计算机制作v-t图像，即速度与时间的关系图像（如图3所示）。

最后，在制作v-t图像时，教师可以提示学生注意以下内容：第一，应合理选取图像中的标度，让图像大致分布在坐标平面的中央位置；第二，在连线的过程中，应让直线尽可能通过较多的点，且未在直线上的点也应均匀分布在直线两侧。这些要点是保证图像准确性的基础。

在借助信息技术开展实验演示教学时，教师要对实验中应注意的事项进行提示，确保学生掌握实验的操作过程和要点。

（二）立足逻辑性原则，重视物理实验设计

在传统的高中物理实验课堂上，教师多是按照教材中给出的实验设计方案开展实验教学活动。这虽然在一定程度上能够帮助学生减轻学习压力，但是不利于锻炼学生的物理思维，也不利于培养学生的实验操作能力。教师立足逻辑性原则，重视物理实验设计，有利于帮助学生摆脱对教材的依赖，促进学生提高实验操作能力［2］。

以人教版高中物理必修1第二章“自由落体运动”为例。在此课中，学生应认识什么是自由落体现象，并能够根据所学知识完成自由落体实验的设计与观察。对此，教师应基于逻辑性原则，注重学生的物理实验设计能力，让学生自主设计简单的物理实验，进而提高物理实验教学的有效性。物理实验方案的形成需要经过“发现现象—提出猜想—实验设计—实验探究—获得结果”的基本过程。教师可以指导学生借助打点计时器（如图4所示）完成自由落体运动性质的探究。

学生自主设计，通过更换不同重量的物体进行反复实验，并记录下每次实验的数据（如表1所示）。

在获得上述数据后，学生根据相关公式计算得到B、C、D、E、F的自由落体速度，并得出“自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动”的结论。

学生在独立自主的前提下，完成探索自由落体运动性质的实验设计，经历物理实验的一般过程，掌握物理实验的具体操作方法，这对学生物理实验能力的提高有非常重要的促进作用。

（三）立足开放性原则，关注生活物理实验

在高中物理实验教学中，教师应遵循开放性原则，拓宽学生的思维。教师需要引导学生将课堂所学的实验知识运用在生活中，以让学生的物理实验能力获得充分锻炼。在开放性原则的指导下，学生能够关注生活中的物理现象，主动将所学物理知识与实际生活相联系，做到理论学习与实践的结合，从而实现物理素养的提升。

以人教版高中物理选修1-1第二章“磁性材料”为例。教师可以从生活中的现象入手开展教学活动。如鸟类在迁徙的过程中，能够根据地球磁场的变化识别方向；在现代社会中，人们可以乘坐磁悬浮列车出行［3］。以上现象有利于激发学生的兴趣，促进学生关注与磁场相关的物理实验。在此基础上，教师可以引导学生开展“磁铁控制瓶盖”的实验。

首先，教师可以引导学生在烧杯中装满水，然后分别放入带有磁铁的瓶盖。

其次，学生可以发现，在放入第一个带有磁铁的瓶盖时，受到水的浮力影响，瓶盖可以悬浮在任何位置；而在放入第二个带有磁铁的瓶盖时，受到同性相斥的影响，两个瓶盖之间的距离会相隔较远；在放入更多带有磁铁的瓶盖时，瓶盖会自动完成相应的排列，并形成相应的图案（如图5所示）。

最后，教师可以引导学生思考何为磁性、何为磁体以及何为磁场。通过思考，学生可以认识到磁性是指物体能吸引铁、钴等物质的性质；磁体是带有这种性质的物体，如上述实验中的磁铁；磁场则看不见、摸不着，但却真实存在，如上述实验中相互排斥的瓶盖之间便存在磁场。

通过上述与生活相关的物理小实验，学生可以更进一步地理解磁性、磁体以及磁场等知识，提高学习的有效性。

（四）立足多样性原则，丰富物理实验教学手段

教师需要运用丰富的教学手段让学生感受物理实验的趣味性、丰富性，借此提高学生对物理实验的兴趣。在传统的物理实验课堂上，教师主要是以口头讲述为主，这导致学生难以对物理实验形成系统的认识，也对学生的物理学习产生不利的影响［4］。基于此，教师需要基于多样性原则，丰富物理实验教学手段，深化学生对物理实验的认知，促进学生物理实验能力的提高。

以人教版高中物理必修第二册第五章“实验：探究平抛运动的特点”为例。教师可以采用小组合作的手段开展教学活动，引导学生小组合作完成“平抛运动的轨迹是否为抛物线”的实验。在实验中，学生需要用到斜槽、小球、方木板、铁架台、坐标纸、图钉、三角板、铅笔、刻度板等实验器材，并需要将实验器材组装成图6所示的样式。

图6 实验：平抛运动的轨迹是否为抛物线

在完成实验器材的组装后，学生需要确定小球的位置，使小球从斜槽上滚下来时可以正好穿过卡片上的孔，而不擦碰到孔的边缘，并用铅笔在卡片缺口处的坐标纸上点上黑点，即标注小球穿过孔时球心所对应的位置。此外，学生还应保证小球滑下的位置是相同的。为了确保结果的正确性，学生可以改变斜槽的高度进行多次实验，并综合多次实验的数据判断实验是否准确。在完成实验后，学生需要取下坐标纸，用平滑的曲线连接坐标纸中的黑點，获得小球的平抛运动轨迹。在实验的最后，学生需要结合坐标纸上的数据进行验证，说明描绘所得曲线为抛物线，即平抛运动的轨迹是抛物线。

通过合作实验的手段，学生既可以获得与传统实验课堂不同的学习体验，又可以提高合作探究能力。

（五）立足主体性原则，创新实验教学评价体系

有效的教学评价是实现教学效率与教学质量提高的重要因素。在传统的物理实验课堂上，部分教师未落实对学生的有效评价。这不利于激发学生学习物理知识的动力。对此，教师应立足主体性原则，对实验教学评价体系进行创新，在实验教学中突出学生的主体地位，重视学生的学习体验与学习感受，让学生能够获得真实、客观以及有效的评价。

仍以人教版高中物理必修第二册第五章“实验：探究平抛运动的特点”为例。教师可以根据学生在小组合作中的表现给予其适当的评价。首先，教师应尊重学生的主体性，评价学生在小组合作中是否积极主动。如果学生能够在小组长的调配下，积极完成合作任务，教师便可以给予其表扬性评价，让学生获得满足感，从而更有信心开展后续的合作。其次，教师应尊重学生的差异性，对能力不同的学生给予不同的评价。针对能力较弱的学生，教师应多给予其鼓励性评价，使其树立学习信心，在小组中发挥自己的作用，与小组成员一起完成实验内容。最后，除了要评价学生的小组合作过程，教师还要重视对学生小组合作结果的评价。在评价小组合作结果时，教师可以从结果的准确性等方面进行评价。如有的小组只采用一次实验的数据，这会使得实验结果不具有普遍性，此时教师需要指出他们的问题；有的小组采用多次实验的数据进行综合分析，获得准确的实验结果，此时教师需要给予他们积极肯定的评价。

教师立足主体性原则，创新实验教学评价体系，有利于帮助学生增强学习信心，促进学生物理实验能力的提高。

结语

综上所述，教师需要在新课标的指导下，创新高中物理实验的教学策略，提升高中物理实验教学的有效性，实现高中物理实验教学效率与质量的全面提高。

【参考文献】

［1］郑文涛.实验高中物理创新实验教学策略研究［J］.学周刊，2022（27）：57-59.

［2］邝玉兰，莫黎斌.高中物理习题教学与创新实验结合的课堂模式探讨［J］.广西物理，2022，43

（2）：237-241.

［3］黎小鹿.高中物理实验教学培养学生核心素养的策略［J］.高考，2022（7）：27-29.

［4］程万军.新课程背景下高中物理实验教学优化策略［J］.学周刊，2021（30）：143-144.