趣味性物理实验在高中物理教学中的实践运用

何细梅

摘 要：高中物理教学涉及的概念和理论较多，需要通过实验帮助学生加深对知识的理解，而传统的实验教学模式无法激发学生学习欲望，需要教师利用趣味性物理实验来吸引学生，调动学生学习的主动性。文章对物理实验进行了概述，分析了趣味性实验在高中物理教学中的重要作用及其实践运用策略，包括创新物理实验形式，革新教师教学理念、应用信息化手段和多媒体形式提高实验成效、注重承上启下，引发趣味思考、深入研读教学内容，创新实验教学方法等，希望能够为物理教师提供启示和参考。

关键词：趣味教学；物理实验；高中物理；实践运用

教师在日常物理教学中，发挥着重要的引导作用，不仅需要引导学生参与到课堂教学中，还要引导学生对知识进行探索。物理实验在物理教学中占有重要位置，可以为学生提供运用理论知识的机会，通过在实验中亲自操作和观察物理现象，学生不仅能加深对知识的理解，还能逐渐培养物理核心素养。为了更好地发挥物理实验的作用，让学生能够主动应用所学知识去展开探索，进而实现物理知识与日常生活的有机结合，就需要教师将趣味性物理实验应用到物理教学中，以此增加物理实验教学的趣味性，提升学生的学习欲望，培养学生的学科素养。

一、物理实验概述

（一）物理实验的目的

首先，通过观察实验现象引导学生掌握基础的物理知识，并从中找到实验原理，掌握基本的实验技能和实验方法。同时，在对物理规律和现象进行探究的过程中，能够合理运用已经掌握的实验方法和实验学原理，以此强化学生对物理知识的认知、把握和应用，为今后能够对物理世界进行更为深入的探索、获得全新体验、得出更多新结论奠定基础。其次，培养学生理论结合实际的科学态度，以及实事求是的科学精神，通过培养学生珍惜物品、遵守操作规程等方式，引导学生在实践过程中养成不怕困难、勇于追求的大无畏精神，并让他们能够通过实践学习到透过现象看本质的能力。最后，不断提升和完善学生的思维判断能力、合作能力、创新能力、自学能力等综合能力，以此帮助学生提升他们的物理核心素养，使其具备勇于探索和终身学习的品质，进一步强化学生适应社会的能力，促使学生实现与时俱进，成为新时代需要的具备综合素养的优秀人才[1]。

（二）物理实验的作用

物理实验具有独特而不可替代的重要作用。首先，通过引入科学的实验方法，使物理学真正踏上科学的道路。其次，通过改变物理条件，观察不同实验结果，确保物理实验与自然观察有所区别，确保研究成果更加丰富。最后，基于实验，运用推理概括的方法，得出超越具体实验的普适规律，能够透过现象看到本质，能够采用科学的方式去解释物理现象。同时，利用得出的物理规律促进工业和科技的发展，可见物理实验具有重要的现实意义。

在课堂中，实验不仅通过观察现象和测量实验结果了解概念与规律，同时引入新知识，使学生熟悉测量方法并亲身体验物理规律。学生通过亲自参与实验，不仅掌握了实验操作方法和技能，还培养了实验思维。这些实验作用在课堂中提供了直观的学习体验，有助于学生更好地理解和应用物理

知识。

（三）物理实验的要求

在进行实验前，学生首先需熟悉实验中应用到的所有器材，如材料、设备、仪器等，并掌握这些器材的功能和性能，同时还要理解实验原理，待所有准备工作都完成之后，谨慎开展实验，实验中的任何疏忽或错误都可能导致实验失败，所以要注意各个细节。

在实验进行中，学生应该以认真观察和小心操作为基础，严格遵循教师的指导，规范进行实验操作，这包括谨慎处理实验仪器，准确记录实验数据，以确保实验的准确性和有效性[2]。

实验结束后，学生需要将实验结果和所得数据与同学进行交流与探讨，确保得出的实验结论具有准确性和科学性，并逐步摸索出相关的物理规律。这个过程不仅有助于加深对物理现象的理解，还能培养学生的团队合作和交流能力。

二、趣味性实验在高中物理教学中的重要作用

（一）有利于增强物理教学的趣味性

趣味性实验是一种特殊类型的实验，往往采用新颖、独特的方式展示科学原理，能够迅速吸引参与者的注意力，因此受到了各任课教师的青睐。高中物理是一门涉及大量抽象概念和原理的学科，学生在学习这些知识的时候，往往感到难以理解和枯燥无味。而应用趣味性实验可以通过新颖、有趣的实验内容，增加教学的趣味性，进而吸引学生的注意力，激发学生的学习兴趣。在趣味性实验的辅助作用下，教师可以将物理原理以直观、生动的方式呈现出来，使得抽象的概念变得具体化、可视化，有助于降低学习难度，提高学生的学习效果，也有助于增强物理教学的趣味性，使物理课堂的氛围更加轻松、愉快，从而提升课堂教学效果。

（二）有利于学生对物理知識深入理解

趣味物理实验不仅能够打破传统教学模式的束缚，更能够引发学生的学习兴趣。通过在实验中加入趣味性元素，可以使抽象的物理理论知识变成具有直观性、形象性的实验过程，这一过程可以激发学生的好奇心和求知欲，使他们更加积极地参与学习[3]。这种积极性可以让学生主动参与到实验过程中，通过在实验中进行体验和探究，有助于学生更深入地理解物理知识，掌握物理定律，形成完善的物理知识体系。

（三）有利于锻炼学生的实践能力

由于高中物理涉及的知识点较多且复杂，各单元之间的知识也缺乏紧密的关联，学生难以构建完整的知识架构。传统物理实验往往根据学生对理论的理解进行实验操作，然而，学生因缺乏较强的物理感悟能力，降低了实验效果。相比之下，趣味物理实验的难度较低，学生可以快速投入实验中，从而有助于提高学生的动手和实践能力。趣味实验强调实际操作，促使学生通过快速的动手实践，提升他们的实际动手操作水平，培养解决实际问题的实践能力，这样的学习方式有助于学生更好地掌握物理知识，同时增强实际应用的能力。

三、趣味性物理实验在高中物理教学中的应用原则

（一）目的性原则

高中物理实验教学中，教师要想设计趣味性物理实验，就应该根据教学要求，明确课程标准内容，确定物理实验教学目标，只有目的明确才能设计出合理的趣味物理实验。趣味性物理实验应该在设计时明确考虑如何最有效的传达物理概念或原理，同时让学生感受到实验的趣味性，如果没有明确这一教学目标，很容易导致学生将注意力只放在一方面，如学生过度关注实验的趣味性，而不关注实验所要传递的知识和技能，忽略了实验本身的教学目标，这样就很难到达预期的教学目的。而如果提前明确了教学目标，则有助于实现良好教学效果。例如，在探究光的折射实验中，目标可以明确为理解光的折射规律，这样学生在实验中就能有目的性地进行观察和分析，提高实验效果。

（二）熟悉性原则

高中物理教学中实施趣味物理实验需要遵从熟悉性原则，一方面要确保学生熟悉实验环境、实验材料等，让他们感觉到这些事物都与生活有一定的联系；另一方面，确保学生熟悉实验内容，且与学生已学过的理论知识相结合，这样有助于学生在实验中应用已有的知识。实验应当是學生知识的延伸和应用，而不是孤立的知识点，通过将实验内容与课堂学习紧密关联，可以帮助学生更好地理解和巩固已学的知识，这种熟悉性的设计使学生能够在实验中更自信地运用他们的知识，形成理论与实践的有效衔接。

（三）关联性原则

高中物理教学遵从关联性原则实施趣味物理实验，指的是不同实验之间应用到的知识点具有一定的内在关联。通过设置一系列相关的实验，学生能够更好地理解知识的连贯性，形成更为完整的物理学知识体系。例如，在电磁感应实验后，可以设计与电磁感应有关的其他实验，如发电机的制作，这样的关联性设计有助于学生将所学知识整合到一起，也有助于学生对知识进行灵活运用，从而使他们对物理知识形成更深刻的理解，有助于培养他们对物理学科内在联系的敏感性。

（四）参与性原则

趣味性物理实验的参与性原则是确保学生在实验中充分参与，通过亲身操作来体验物理现象。学生的亲身参与不仅能够激发他们的学科兴趣，还能够培养他们动手动脑的能力，在实验中亲身操作，学生更容易理解抽象的物理概念，并在实践中掌握科学方法。例如，在磁场实验中，学生亲自操纵磁铁与磁场产生的现象，这种实践经验能够深刻地影响他们对磁场的理解，使知识更为牢固。通过参与性的实验，学生能够更主动地参与学习过程，提高学科素养和实践能力。

四、趣味性物理实验在高中物理教学中的实践运用策略

（一）创新物理实验形式，革新教师教学理念

为了将趣味性物理实验更好应用到物理教学中，需要教师及时学习最新的教学理念，并充分认识到趣味性物理实验实施的重要性，以此调动学生的积极性。目前物理教学因采用传统教学模式不能吸引学生注意力，而导致难以产生高效的学习效果，如果此时将趣味性实验应用到物理教学中，以更加生动、直观的形式为学生呈现物理知识，能够激发学生求知欲，帮助学生深入理解物理知识内涵，从而有助于提升物理学习效果。在高中阶段，教学内容较多且复杂，尤其是物理学科中的理论内容还具有一定的抽象性，学生学习存在较大难度。为了应对这一挑战，教师需要采用新的教学方法，即通过趣味性物理实验来降低学习难度，并增加教学趣味性。教师在开展趣味性物理实验时，应不断改进和创新实验形式，以便提升物理教学的成效性[4]。

例如，在高中物理《相互作用与运动定律》章节中，教师讲解“力”的内容时，其中摩擦力是一项较为简单的实验内容，只需要利用木板、砝码、弹簧秤、木块即可进行实验教学。在实验过程中，学生通过对木块和弹簧秤拉力发生的变化进行观察，掌握了有关摩擦力的知识，然而，这种传统的实验形式缺少趣味性，较为单一化，为了增加实验的趣味性，教师对原有的实验进行创新，选择用托盘、滑轮、铁块、砝码进行摩擦力实验教学，通过调整滑道的倾斜角度，学生可以观察滑块的滑动状态，完成静态摩擦实验。这种创新的实验形式使学生更加活跃地参与实验，提高了学习的趣味性和互动性。

（二）应用信息化手段和多媒体形式提高实验成效

在推动趣味性实验的同时，教师不仅需要配置适当的实验教学设施，还应积极应用信息化手段和多媒体教学形式来开展趣味性实验教学，这不仅能够拓宽课程教学形式，还能够强化实验教学的实效性，尤其是当实验设备和实验器材条件不充足的情况下，借助多媒体技术可以有效增强实验教学的趣味性，让学生在快乐的氛围中探究知识[5]。

以物理课程《电磁场与电磁波初步》中的“电磁波发射和接收”为例，教师通过运用多媒体技术，可以将电磁波的发生与应用生动、直观地展示给学生，引导学生深入了解在不同场景中移动通信设备信号的强弱变化，例如在不同天气、时间和地点等条件下的信号变化情况。通过这样的展示，学生能够充分体会生活中的“基站”在传播信息方面发挥的关键性作用。

（三）注重承上启下，引发趣味思考

在课堂设计中，物理教学往往涵盖一章的内容，需要巧妙地分解为多个部分进行讲解，而教师需要做的就是要做好过渡。然而，很多教师在实际教学中对过渡环节缺乏重视，常常只是简单地进行口头讲解或是直接跳过，这种方式会让学生从心理上产生压力。因此，教师应掌握过渡技巧，善于在物理教学中采用趣味实验的方法来巧妙地连接各个部分，使课堂内容顺畅过渡，既承上启下，又激发学生的兴趣。

举例来说，针对《光及其应用》中的“全反射”知识点讲解过程中，由于本节内容涵盖了全反射和光纤，前者为理论知识，后者为理论的具体应用，这种课程结构体现出了教材的科学性和合理性，也反映出课本与现代科技的关联性。为了有效衔接这两部分内容，教师设置了“水流导光”的趣味小实验，帮助学生理解这些知识点。第一步，要求学生各自准备好塑料瓶，并将其从中间剪断，留下面部分盛水；第二步，在留下的塑料瓶的一边打一个孔，孔的大小为1cm左右，然后用激光笔从打孔的对面穿过小孔。为了让学生对光线的传播路径有更为清晰的观察，可以引导学生自己想办法，经过思考之后，学生发现放一张白纸更有利看清楚光的传播路径。通过这种方法学生观察到激光是沿着直线路径进行传播；第三步，教师向学生再次提问，如果将水加入到塑料瓶中会出现什么现象，这一提问引发了学生的再度思考和探索，经过观察之后，学生发现当塑料瓶中加水之后，激光的传播路径会随着水的波动而来回变化，针对这种现象，学生可以利用“全反射”的实验进行明确解释；第四步，教师继续提出问题，向着光纤方向引导，进而引出光纤这一知识点，顺利完成前后内容的衔接。在结束整个实验后，教师提问学生该实验遵从的什么原理，学生会回答：光从光密介质到光疏介质，即激光从水中射入空气中，满足全反射的发生条件，使得光线被困在水中。这样的实验设计通过趣味性和引导性，使学生更容易理解和接受“全反射”这一物理现象，并将其与光纤的应用相连接，完美实现了理论到实践的良好过渡，使学生更容易接受并深入理解知识。

（四）深入研读教学内容，创新实验教学方法

趣味实验教学的过程，不仅仅是知识传授的过程，更是培养学生创新意识和创新精神的过程。因此，教师在物理实验教学中，应该以学生安全为前提展开实验教学，并重视学生的主体地位，让他们有更多的实验操作的空间，以此激发学生的想象力和创造力，以促进高阶思维能力的形成和实践探索能力的提升。

当教师讲授鲁科版高中物理课程《光及其应用》中的“光的折射”实验内容时，可以通过探究性的实验方式引导学生在趣味性物理实验中进行自主探究，在这一过程中，学生能够深入理解光的折射规律，同时在探究过程中，通过小组合作的方式完成实验操作，以实验来验证所学知识，并充分发挥自己的想象力和创新力，发现没有出现在教材中的物理知识，总结物理实验规律，感受探究过程带来的快乐，从而激发求知欲望。在实验过程中，教師应准备好实验所用到的各项器材，这些器材包括实物投影仪、激光手电筒、水槽、三棱镜、玻璃砖等，以确保学生能够充分参与趣味实验。通过引导学生猜想光是通过何种路径从空气摄入到玻璃介质或水中，让学生以此为依据设计实验方案，并根据实验方案进行实际操作，通过实验过程来掌握光的折射规律，这样的探究性实验过程不仅能够提高学生的创新能力，还能够使他们独立思考和解决问题的能力得到锻炼。通过不断创新实验教学方法，教师能够更好地培养学生的综合素养和创新精神。

（五）创新物理教学评价，提升物理教学质量

在高中物理教学中，趣味性物理实验的引入为教学注入了新的活力，然而，评价方式的创新同样至关重要。传统的评价方法往往以实验结果为唯一标准，而这与趣味性物理实验的教学理念存在一定冲突，教师要想将趣味性物理实验运用到物理教学中，就需要积极创新教学评价方式，转变评价重心，将关注点从结果转移到实验过程，尤其是要多注重学生在实验过程中的思考和团队合作效果，这样的评价方式才能减轻学生的功利心理，让他们能够以轻松的心态投入物理实验操作过程中，进而促进物理教学质量得到稳步提升。

以“电磁波发射和接收”实验教学为例，教师应该通过创新的评价方式来提升物理教学质量。其一，教师应当注重学生在实验开始前的准备工作，包括实验的背景知识掌握和实验方案的设计，如以往信息通过什么方式传递？电磁波如何传递信息？电磁波发射和接收信息需要满足哪些条件，使用哪些设备等，通过对学生在这一阶段的表现进行评价，教师能够了解他们对实验目的和步骤的理解程度，为后续评价奠定基础。其二，在实验过程中，教师可以设置一系列问题，如长波在传播时能够绕过哪些障碍物？电离层可以吸收哪种电磁波？反射哪种电磁波等问题，要求学生在实验中动脑筋思考，解决实际问题。之后，教师针对学生在整个过程中的表现、积极参与性、互动性、问题解决方式等进行评价，这种评价方式能够更全面地了解学生的分析和解决问题的能力，促使他们在实验中形成科学的思维方式。其三，教学评价应关注学生的团队合作效果。趣味性物理实验往往需要学生协作完成，这样的团队协作能力对于他们未来的发展至关重要。实验过程中，教师应通过观察学生在团队中的表现，评估他们的沟通能力、领导能力和团队协作精神，从而为培养学生的综合素质提供有力支持。其四，除了对实验结果的描述和分析进行评价之外，教师还应该让学生书写实验报告，报告内容要涵盖电磁波的发射与接收的实验过程、传感器的应用带来的便利以及学生对未来实验提出的改进建议等，通过采取这种全面的评价方式，能够让学生对物理实验有全面的认知，并能够将其与实际生活进行结合，从而激发出他们在实践中不断探索和创新的欲望。

总而言之，创新物理教学评价是提升物理教学质量的关键一环，通过关注实验前的准备、实验中的思考过程、团队合作效果以及实验报告的全面评估，教师能够更全面地了解学生的实验能力和科学素养，为培养具有创新精神的科学人才打下坚实基础。这样的创新评价方式不仅符合趣味性物理实验的教学理念，也为学生的综合素质发展提供了有力支持。

结束语

综上所述，在高中物理教学中，通过将趣味性物理实验应用其中，可以激发学生学习物理知识的兴趣和主动性，使其更愿意参与到教学中，这种方式不仅有助于学生深入理解物理知识，更有助于培养学生的理解能力、动手能力和逻辑思维能力。对于教师而言，趣味性物理实验也为实现教学目标提供了有效途径，显著提升了教学质量。可见，在趣味实验的引导下，学生和教师在教学中都能更富有创造力、更积极地投入知识的探索与传播中。

参考文献

[1]王晓妍.浅谈趣味物理实验在高中物理教学中的有效应用[C]//广东省教师继续教育学会.广东省教师继续教育学会教师发展论坛学术研讨会论文集（一），2023：3.

[2]王婷丽.趣味物理实验在高中物理教学中的应用研究[J].中学课程辅导，2023（2）：33-35.

[3]巩延花，张锋.关于探究趣味物理实验在高中物理教学中的实践运用[J].科幻画报，2022（10）：112-114.

[4]白文成.浅谈趣味物理实验在高中物理教学中的应用[J].试题与研究，2022（22）：15-17.

[5]席攀科.学历案在高中物理实验教学中的实践研究[D].重庆：西南大学，2022.

本文系福建省福清市教育科学研究“十四五”规划2023年度课题“指向深度探究的高中物理实验教学设计与实践研究”成果（立项编号：FQ2023GH043）。