提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效益 提升物理教學(xué)質(zhì)量

陳建華

(江蘇省啟東市呂四中學(xué) 226241)

要展現(xiàn)出高中物理教學(xué)活動(dòng)的效益，必須在實(shí)驗(yàn)教學(xué)之后達(dá)成以下目標(biāo)：第一，學(xué)生獲得了物理知識(shí)與實(shí)驗(yàn)技能；第二，學(xué)生形成了探究創(chuàng)新等科學(xué)思維.以往的高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，有關(guān)教學(xué)工作將實(shí)驗(yàn)作為一種“展示”的素材來(lái)應(yīng)用，實(shí)驗(yàn)與教學(xué)活動(dòng)之間并沒(méi)有建立良好的互動(dòng)關(guān)系.結(jié)合物理教學(xué)的有關(guān)要求重新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)之前、實(shí)驗(yàn)之中的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行重新梳理，或許能夠幫助學(xué)生獲得新的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn).

1 先了解教學(xué)問(wèn)題，對(duì)癥下藥

提高效益之前要先掌握現(xiàn)狀，只有教師對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀有一個(gè)全面的了解，找到效益低的問(wèn)題所在，并對(duì)癥下藥，自然而然就提升了物理教學(xué)質(zhì)量，達(dá)到“快準(zhǔn)狠”的教學(xué).就目前高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀來(lái)看，師生兩方都存在不同的問(wèn)題.首先是教師，現(xiàn)如今的高中物理課教師仍重視理論教學(xué)，高中物理教學(xué)每小課時(shí)結(jié)束后，都會(huì)有一兩個(gè)物理實(shí)驗(yàn)，但教師對(duì)于涉及到物理實(shí)驗(yàn)的,教師往往會(huì)按照課本上的步驟對(duì)學(xué)生進(jìn)行演示，甚至有的教師直接忽略，其主要原因是高中階段時(shí)間緊，大部分教師考慮到高考中理論知識(shí)占了百分之八十的比例，所以要重點(diǎn)對(duì)理論知識(shí)進(jìn)行講解.這種教學(xué)方式讓學(xué)生認(rèn)為物理實(shí)驗(yàn)只是一個(gè)“教學(xué)任務(wù)”，使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)停留在表面，操作過(guò)程草草敷衍了事.沒(méi)有更深入地了解實(shí)驗(yàn)，久而久之對(duì)物理實(shí)驗(yàn)失去興趣，不僅阻礙了學(xué)生創(chuàng)新能力的發(fā)展,還不利于學(xué)生動(dòng)手能力的鍛煉.其次是學(xué)生，現(xiàn)階段高中生的動(dòng)手能力很差，大部分的學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)儀器的印象僅停留在教材之上，對(duì)實(shí)驗(yàn)具體步驟和儀器使用步驟、注意事項(xiàng)并不了解，起因是沒(méi)有動(dòng)手操作過(guò).從而導(dǎo)致在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)步驟顛倒、實(shí)驗(yàn)儀器用法不對(duì)、實(shí)驗(yàn)過(guò)程不流暢的現(xiàn)狀.長(zhǎng)此以往，學(xué)生會(huì)反感物理實(shí)驗(yàn).

2 實(shí)驗(yàn)之前先預(yù)習(xí)，形成思路

物理實(shí)驗(yàn)是幫助學(xué)生更為快捷的理解物理知識(shí)與物理現(xiàn)象的一種手段，其需要與物理理論知識(shí)互相結(jié)合，才能在教學(xué)活動(dòng)中發(fā)揮作用.但就目前的教學(xué)來(lái)看，一些教師將物理實(shí)驗(yàn)視為開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)的素材來(lái)使用，借助物理實(shí)驗(yàn)發(fā)起授課、教學(xué)等活動(dòng)，導(dǎo)致物理教學(xué)的有效性不斷降低.學(xué)生對(duì)于物理知識(shí)缺乏了解，導(dǎo)致物理實(shí)驗(yàn)無(wú)法取得預(yù)期中的成果.

以人教版必修一物理教材《實(shí)驗(yàn)：用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度》的教學(xué)為例，教師向?qū)W生布置預(yù)習(xí)任務(wù)：了解打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的功能與打點(diǎn)頻率，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)的基本原理.通過(guò)對(duì)教材知識(shí)的整理，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)器材與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容形成了一個(gè)更為全面的認(rèn)識(shí)：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器能夠間隔固定的時(shí)間進(jìn)行打點(diǎn)，測(cè)試打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下了多少個(gè)點(diǎn)，便能夠?qū)垘н\(yùn)動(dòng)的速度進(jìn)行計(jì)算.在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始之后，教師要求學(xué)生根據(jù)所掌握的物理知識(shí)分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：如果要測(cè)量速度，只要選擇兩個(gè)點(diǎn)之間的距離和打點(diǎn)的時(shí)間差即可，為何要高頻率進(jìn)行打點(diǎn)？此時(shí)，學(xué)生沒(méi)有學(xué)習(xí)到的物理知識(shí)出現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)當(dāng)中，教師利用實(shí)驗(yàn)幫助學(xué)生回答有關(guān)問(wèn)題：多次打點(diǎn)，實(shí)際上是一種消除誤差的手段.通過(guò)預(yù)習(xí)，讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c實(shí)驗(yàn)要求形成一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)，加深學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)的理解.

3 實(shí)驗(yàn)之中要互動(dòng)，分享靈感

以人教版必修一物理教材《實(shí)驗(yàn)：探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律》的教學(xué)為例，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師將學(xué)生分成不同的小組，要求學(xué)生探究物理問(wèn)題：在實(shí)驗(yàn)中，小車(chē)的運(yùn)動(dòng)速度是如何變化的？物理素養(yǎng)較差的學(xué)生，只能看見(jiàn)小車(chē)速度的變化特點(diǎn)：小車(chē)的運(yùn)動(dòng)速度越來(lái)越快(或越來(lái)越慢)，部分觀察能力較為出色的學(xué)生，則會(huì)注意到物理教學(xué)中的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，從而提出問(wèn)題：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器依舊留下了很多的點(diǎn)，這些點(diǎn)之間的距離是否有什么特點(diǎn)？隨后，教師給出第二環(huán)節(jié)的教學(xué)知識(shí)，探究小車(chē)速度變化的特點(diǎn).在這一板塊的教學(xué)中，學(xué)生對(duì)點(diǎn)與點(diǎn)之間的距離進(jìn)行測(cè)量，然后給出物理結(jié)論：點(diǎn)與點(diǎn)之間的距離差值相等，這證明，小車(chē)的速度雖然在不斷加快，但小車(chē)的速度變化是均衡的.為了讓所有的學(xué)生都能參與到物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)當(dāng)中，教師可為學(xué)生布置不同的實(shí)驗(yàn)任務(wù)：測(cè)量距離，計(jì)算數(shù)值，歸納結(jié)論等.每個(gè)學(xué)生都能有所表現(xiàn)，這才是科學(xué)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)課堂.

4 實(shí)驗(yàn)之后會(huì)總結(jié)，掌握方法

對(duì)于高中生來(lái)說(shuō)，有效益的物理實(shí)驗(yàn)不僅能夠在課堂教學(xué)活動(dòng)中發(fā)揮作用，在后續(xù)的教學(xué)中，其也能夠體現(xiàn)出出色的育人價(jià)值.對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)，優(yōu)秀的物理實(shí)驗(yàn)所展示的不僅僅是過(guò)程，而是思維.在完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)之后，教師不能放棄實(shí)驗(yàn)，要根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有關(guān)要求深挖物理實(shí)驗(yàn)的價(jià)值，幫助學(xué)生總結(jié)物理知識(shí)與物理方法，從而確定物理實(shí)驗(yàn)思路.

5 實(shí)驗(yàn)完成再測(cè)試，提升技能

部分學(xué)生對(duì)于高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)抱有怠惰情緒，其認(rèn)為課堂上的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是不重要的，即使錯(cuò)過(guò)了物理實(shí)驗(yàn)，在課后利用多媒體課件重新學(xué)習(xí)，也能夠掌握物理知識(shí).但學(xué)生所掌握的物理實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)?zāi)康拇蠖嗍恰耙恢虢狻保瑹o(wú)法在物理教學(xué)活動(dòng)中發(fā)揮出價(jià)值.在重新規(guī)劃教學(xué)工作的過(guò)程中，教師應(yīng)該嘗試?yán)脺y(cè)試來(lái)升華物理教學(xué)的價(jià)值，在測(cè)試的同時(shí)完成物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)，鍛煉學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，促使其形成科學(xué)思維.

以人教版必修二物理教材中《探究功與速度變化的關(guān)系》的教學(xué)為例，這一環(huán)節(jié)的物理實(shí)驗(yàn)中，涉及到了功、速度變化等概念，很容易讓學(xué)生聯(lián)想到質(zhì)量與物體加速度、力與物體加速度之間的關(guān)系.在教學(xué)中，可針對(duì)有關(guān)知識(shí)點(diǎn)提出物理問(wèn)題：請(qǐng)針對(duì)所學(xué)習(xí)到的物理實(shí)驗(yàn)，總結(jié)速度變化與功、加速度與質(zhì)量之間的異同點(diǎn).學(xué)生發(fā)現(xiàn)，兩個(gè)問(wèn)題之中都涉及到了“加速度”這一概念，但其表述方法與表述特點(diǎn)大不相同：分別對(duì)加速度與功、加速度與質(zhì)量之間的關(guān)系作出了提問(wèn).在測(cè)試的過(guò)程中，學(xué)生的思維逐漸過(guò)渡，開(kāi)始在兩個(gè)物理概念之間尋找共同點(diǎn)：既然加速度會(huì)對(duì)功產(chǎn)生影響，加速度受到質(zhì)量的影響，那么，當(dāng)物體的功隨著物體的質(zhì)量發(fā)生變化時(shí)，加速度是否也會(huì)發(fā)生變化？在實(shí)驗(yàn)測(cè)試板塊，教師不僅要提出物理實(shí)驗(yàn)問(wèn)題，更要設(shè)計(jì)總結(jié)歸納板塊，鼓勵(lì)學(xué)生將測(cè)試過(guò)程中所想到的物理知識(shí)記錄下來(lái).在完成測(cè)試任務(wù)之后，對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行總結(jié)，在針對(duì)學(xué)生存在的短板問(wèn)題重新發(fā)起授課的同時(shí)，建立對(duì)應(yīng)的答題機(jī)制，解決學(xué)生在測(cè)試活動(dòng)中提出的相關(guān)問(wèn)題.

6 實(shí)驗(yàn)聯(lián)系生活，學(xué)以致用

物理知識(shí)來(lái)源于生活，也應(yīng)用與生活.很多物理原理都存在于生活中，加之現(xiàn)如今高中很多物理知識(shí)都已運(yùn)用到實(shí)踐活動(dòng)中，像是摩擦力，日常人們走路過(guò)程中，腳與地面發(fā)生摩擦力；再如速度，汽車(chē)行駛速度變化與物理學(xué)中加速度有關(guān).所以，教師要從生活角度出發(fā)，將實(shí)驗(yàn)與生活緊密聯(lián)系在一起.選擇的生活事件最好與學(xué)生有關(guān)，選取一些學(xué)生很常見(jiàn)的事情，將復(fù)雜的物理實(shí)驗(yàn)生活化，引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中尋找物理理論知識(shí)與生活的聯(lián)系.當(dāng)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到自己熟悉的事物、事情，會(huì)更加有興趣，從而能專注地進(jìn)行學(xué)習(xí).

例如，在學(xué)習(xí)人教版高中物理必修“離心現(xiàn)象及其應(yīng)用”一課時(shí)，當(dāng)教師在做離心力實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生對(duì)復(fù)雜抽象的離心概念無(wú)法理解，這時(shí)教師就可以將實(shí)驗(yàn)與生活的離心現(xiàn)象相結(jié)合.如利用洗衣機(jī)脫水功能.采用離心力進(jìn)行脫水的主要優(yōu)勢(shì)是脫水率高且不傷衣服，甩干速度快效果好.緊接著教師可以對(duì)學(xué)生提出問(wèn)題，讓學(xué)生進(jìn)行思考.如：洗衣機(jī)脫水效果與哪些因素有關(guān)？之后讓學(xué)生展開(kāi)小組探討分析，最后得出脫水效果與離心力大小有關(guān)，而離心力大小與脫水桶的直徑有關(guān).這里學(xué)生出現(xiàn)了錯(cuò)誤答案，面對(duì)這種情況教師要及時(shí)進(jìn)行糾正，脫水效果卻是與離心力大小有關(guān)，離心力越大脫水效果越好.但離心力大小并不是與脫水桶直徑有關(guān)，而是與脫水桶的半徑成正比.之后教師可以布置課后作業(yè)，讓學(xué)生從生活中尋找“離心力”并分析其原理和關(guān)系，通過(guò)這個(gè)方式將抽象的物理知識(shí)變得具體化，使學(xué)生在今后實(shí)驗(yàn)過(guò)程中思維能更發(fā)散，有效地幫助學(xué)生解釋物理知識(shí).又通過(guò)合作分析和實(shí)踐探討，培養(yǎng)學(xué)生合作意識(shí)和應(yīng)用能力，讓學(xué)生學(xué)以致用，在今后的生活中能夠用所學(xué)的物理知識(shí)去解答生活難題.

7 巧用信息技術(shù)，直觀物理實(shí)驗(yàn)

高中物理實(shí)驗(yàn)一直是高中物理教學(xué)一大難題，其主要原因是物理知識(shí)抽象、物理實(shí)驗(yàn)機(jī)會(huì)少、學(xué)生不理解不吸收.但隨著信息技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)如今教學(xué)已實(shí)現(xiàn)“信息化教學(xué)”，幾乎每間實(shí)驗(yàn)室都安置了多媒體教學(xué)設(shè)備，用信息技術(shù)將物理實(shí)驗(yàn)直觀化，為教師提供了豐富的教學(xué)資源，解決了物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)難的問(wèn)題.為此，教師可以充分利用信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)教具輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)，將抽象的物理知識(shí)、復(fù)雜的物理實(shí)驗(yàn)直觀地呈現(xiàn)給學(xué)生，幫助學(xué)生構(gòu)建更好地物理知識(shí)系統(tǒng)，從而使得物理實(shí)驗(yàn)更具有現(xiàn)實(shí)意義.

例如，在人教版高中物理選修“電場(chǎng)強(qiáng)度”一課中，實(shí)驗(yàn)之前教師可以用之前學(xué)過(guò)的摩擦力來(lái)引出本節(jié)課主題，讓學(xué)生思考摩擦的物體與電荷存在怎樣的關(guān)系，學(xué)生根據(jù)學(xué)過(guò)的知識(shí)和新知識(shí)來(lái)總結(jié)：摩擦的物體帶電荷.隨后教師可以繼續(xù)提問(wèn)，如：電荷之間是如何發(fā)生相互作用的？學(xué)生從教材中找到答案：電荷之間的相互作用是通過(guò)電場(chǎng)發(fā)生的.通過(guò)提問(wèn)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)本節(jié)課的知識(shí)進(jìn)行預(yù)習(xí)，隨后教師可進(jìn)入實(shí)驗(yàn)教學(xué)，但靜電實(shí)驗(yàn)難做而且成功率很低，這時(shí)教師就可以運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，給學(xué)生播放成功的實(shí)驗(yàn).最后再讓學(xué)生嘗試仿照視頻上的內(nèi)容進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，調(diào)動(dòng)學(xué)生各個(gè)感官，既幫助了學(xué)生理解，又加強(qiáng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果.

總之，物理實(shí)驗(yàn)活動(dòng)確實(shí)在教學(xué)工作中發(fā)揮出了較為優(yōu)秀的育人價(jià)值，但受限于教學(xué)方法與教學(xué)技巧，學(xué)生很難對(duì)物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行歸納總結(jié)，導(dǎo)致物理實(shí)驗(yàn)無(wú)法發(fā)揮出最大的教育作用.在應(yīng)用物理實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，可針對(duì)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始之前、實(shí)驗(yàn)過(guò)程之中、實(shí)驗(yàn)完成之后與實(shí)驗(yàn)測(cè)試活動(dòng)四個(gè)環(huán)節(jié)整理物理實(shí)驗(yàn)知識(shí)，在幫助學(xué)生重新歸納物理實(shí)驗(yàn)的同時(shí)，提高物理教學(xué)的有效性與育人功能.讓實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中發(fā)揮作用，讓學(xué)生獨(dú)立探究實(shí)驗(yàn)，進(jìn)而解讀實(shí)驗(yàn)的深層價(jià)值.