淺議如何優化高中物理課堂實驗教學方式

周曲波

【摘 要】 觀察和實驗是學習物理的基礎，從中重演知識的發生過程對學生的科學素養形成來說顯得尤其重要。本文試從高中新課程理念要求的方方面面進行實驗教學優化設計，讓學生主動參與，積極探究，取得了較明顯的效果。

【關 鍵 詞】 物理實驗；教學方式；實踐探索

物理學是一門實驗科學。在物理學中，每個概念的建立，每個定律的發現，都有其堅實的實驗基礎。實驗在物理學的發展中有著巨大的意義和推動作用，可以說，離開了物理實驗，就沒有物理學的發展。

一、中學物理實驗教學的現狀與思考

（一）當前高中物理課堂實驗教學存在的問題

1. 學生的主體作用被忽視。傳統的課堂實驗是老師做、學生看。教師在此過程中扮演著“包辦”的角色，學生很少參與。課堂實驗教學往往調動不起學生學習的積極性，發揮不了學生的主體作用，以致于他們的獨立操作能力及創造力難以得到充分培養，使課堂實驗教學處于一種尷尬的境地。

2. 教師對物理實驗重視不夠。有的教師在片面追求高考升學率的思想影響下，重理論、輕實驗，把物理實驗僅僅當作理論教學服務的工具和手段，沒有認識到物理實驗本身是充滿理論的認識過程。“教師用語言描述代替演示操作，不做或少做演示實驗”的現象在中學物理課堂實驗教學中還不同程度地存在著。這種教學誤區的出現，使學生只是簡單地背實驗、背理論，脫離了實踐，嚴重影響了學生對課堂實驗的態度。

3. 有些實驗難以完成或效果不佳。物理學作為以實驗為基礎的科學，在教學中需要用大量的演示實驗來向學生傳遞知識。但由于時空、環境的限制，有許多演示實驗難以完成或效果不佳。

（二）我國的基礎教育課程改革給物理課堂實驗以新的機遇和挑戰

《基礎教育課程改革綱要（試行）》強調“教師在教學過程中應與學生積極互動、共同發展，要處理好傳授知識與培養能力的關系，注重培養學生的獨立性和自主性，引導學生質疑、調查、探究，在實踐中學習，促進學生在教師的指導下主動而富有個性地學習。”

新的課程理念對課堂實驗教學提出了更高的要求，除了突出強調教師在課堂實驗教學中的示范作用之外，還應注重學生的主體參與，加強師生在課堂教學中的多邊互動。新課標要求在高中物理課程實施中，要注重自主學習，提倡教學方式多樣化；強調教學中要大力加強物理課堂實驗，要求教師必須努力完成新課標中規定的每一個實驗（含模型、掛圖、錄像），強調教師應因地制宜地設計簡單實驗，并使用身邊隨手可得的物品進行科學探究活動和各種物理實驗，同時鼓勵教師將電子計算機等多媒體技術應用到物理實驗中。

（三）對現狀的思考

導致課堂實驗教學中存在的問題因素是多方面的，有高考指揮棒的問題、教師教學觀念問題、學生認識問題、實驗教學手段問題、實驗教學方式問題等等，學生在實驗中所反映出的問題，一定程度上是由于教師在教學中忽略了學生學習知識的自主建構過程，更多采用的是偏重記憶理解、接受式的教學方式，從而導致學生在物理學習中有重結果、輕過程的傾向，輕視科學方法和科學態度的養成。

傳統的物理課堂實驗教學方式已不再適應當前高中新課程改革的需要，改革傳統的物理課堂實驗教學方式，使課堂實驗教學充分發揮其在素質教育中的特殊作用已成當務之急。

二、在物理課堂教學中實施優化課堂實驗教學方式的具體措施

（一）教師邊教邊演示與學生邊實驗邊學相結合

教師可通過演示實驗為學生起示范作用，并在課堂實驗教學中讓學生積極參與，在親身觀察體驗和操作中，加深理解物理現象和規律，并學習一些實驗操作方法，為自己實驗奠定基礎。如在幫助學生理解如何按照作用效果進行力的分解時，可以設計課堂小實驗讓學生共同參與操作。要求同桌的兩名同學互相配合進行：甲同學單手叉腰站立，乙同學用雙手對甲同學的肘部持續施加一個向下的壓力，然后交換角色。可以讓學生自己動手在課堂上演示給全班看。學生參與課堂實驗操作，加強了課堂上的師生交流互動，給學生提供更多的動手機會，學生不僅學到更為鮮活生動的物理知識，更鍛煉了動手實驗的能力，培養了動手實驗的意識。

（二）變部分教師驗證性演示實驗為學生探究性實驗

驗證性實驗是指對研究對象有了一定了解，并形成了一定認識或提出了某種假說，為驗證這種認識或假說是否正確而進行的一種實驗。它以訓練學生的實驗技能、驗證基本理論原理為主要目標，注重培養學生的使用和裝配儀器、實驗操作、實驗觀察、實驗記錄、數據處理和計算等技能，強調操作技能的程序化和規范化。

探究性實驗是指在未知結果的情境下，在教師的引導和配合下，學生圍繞某個問題通過實驗設計、實驗操作、分析綜合，得出結論并對結果進行交流的一種實驗形式。它以學生獲取知識和技能、發展科學探究能力、培養情感體驗為教學目標，它不僅關注“正確的實驗結果”，更重要的是使學生經歷獲得實驗結果的探究過程，并在這樣的過程中受到科學方法的訓練，形成科學的態度、情感和價值觀。

從上述可知，兩類實驗各有特點，在教學中有著各自不可替代的作用。所以在課堂實驗教學中，變部分教師驗證性演示實驗為學生探究性實驗是非常有必要的。如把影響金屬導體電阻的因素設計成探究型實驗，先用類比、遷移的方法引導學生進行猜想，你通過一條道路時受到的阻礙與什么有關呢？由此可見，電流通過金屬導體時受到的阻礙與哪些因素有關呢？明確好探究方向后，把學生分成四人一組，通過討論得出實驗方案、步驟，設計好表格。學生自己組裝好實驗器材，按設計好的方案進行實驗。實驗完后，把得到的數據填入表格。學生完全能在實驗數據的反復比較分析中找到金屬導體的電阻與長度、橫截面積、材料的關系。這樣變驗證性實驗為探究性實驗，使學生明確實驗目的、原理以及相應的思維方法和步驟；學會如何控制物理條件，使其能出現實驗所需的物理現象；學會在什么條件下測量哪些物理量；選擇怎樣的測量手段，數據記錄表格設計等。在實驗過程中，教師指導學生利用相應的感官獲得感性的認識，在實驗后教師啟發學生思考，引導學生分析實驗結論、進行誤差及其原因分析等。整個實驗過程師生共同積極參與，教師的主導作用與學生的主體地位得到了充分的體現，學生在學習物理的科學方法和科學態度方面得到了鍛煉，對所學的知識掌握得更扎實牢固。

變部分教師驗證性演示實驗為學生探究性實驗，給學生更多的自主機會和鍛煉機會，使學生由以往被動觀察實驗變為主動地做實驗，最大限度地發揮學生的主觀能動性，使學生對實驗原理有較高層次的理解，提高學生的實驗能力以及分析和解決實際問題的能力。

（三）多媒體技術與演示實驗相結合

在進行物理演示實驗時力求真實、直觀形象，這是實物演示實驗最具魅力、不可替代的優點。隨著計算機技術的迅速發展，多媒體演示形態正在日益成為物理演示實驗的一種重要呈現手段。它具有聲像并茂、感染力強、再現迅速、重復性好、快速處理實驗數據、能突破時空限制的特點，可以把各種物理現象直觀、形象地展示，在創設課堂情境中顯示出極大的優越性。在課堂實驗教學中，教師如果能充分、恰當地加以利用多媒體技術，就能引發學生的興趣，使學生產生愿意學習的心態和獲得成功的需要，真正有效激發和維持長久的學習動機；學生處于主動學習的狀態，就能自覺能動地學習，積極開展創造思維活動，起到充分發揮認知主體的作用。

在高中物理教學中實施優化的課堂實驗教學方式，加強了師生在課堂上的交流互動，給學生提供了更多參與實驗教學的機會，充分發揮了學生的主體地位，真正促進了學生的自主學習。在課堂實驗教學過程中，學生動手操作實驗、探索知識，激發了學生的學習積極性和主動性，鍛煉了學生的實驗能力和動手能力，培養了學生良好的實驗習慣和科學態度，同時也培養了學生的實踐能力和創新能力。優化的物理課堂實驗教學方式對促進中學物理課堂實驗教學改革，對學生終身學習、發展將有著深遠的意義。

【參考文獻】

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