創新物理實驗教學對高中物理教學的作用和意義

邵曉丹

(江蘇省鎮江中學，江蘇 鎮江 212000)

0 引言

中學物理是中學物理教學的一個重要環節，它可以使學生的邏輯思考、抽象思維、分析問題、解決問題的能力得到極大的提升。高中物理與初中物理相比，具有較強的抽象性和較強的綜合能力。目前，中學物理教材中存在著大量的物理實驗，但由于存在諸多因素，教師常常忽略了物理實驗，不提倡學生親身實踐，認為物理實驗毫無意義。因此，我們必須對當前中學物理實驗教學進行反思，充分調動學生對物理實驗的熱情，尊重學生主體地位，對實驗進行總結，使其真正發揮出應有的作用。

1 高中物理教學實驗教學展開的意義

一般的物理法則可以被物理知識所揭示，物理的知識遍布于我們的日常生活中，但是我們很難發現和運用物理法則。物理實驗的建立，可以彌補這些不足，而物理實驗則是一個很好的實踐平臺，可以極大地增強學生的動手能力，激發他們的興趣，培養他們的好奇心，長期而言，大學里的實驗訓練，是為了培養學生的個人發展，因為我們國家的科技進步很重要。中學物理教師要把培養和培養學生的綜合素質放在首位。

2 物理實驗教學對培養學生創新素養的重要性

2.1 培養具有創新素養的人才是時代發展的需要

21 世紀是一個知識經濟時代。知識經濟是一種以知識的創造、傳播、分配和使用為基礎的經濟。如果我們培養了一個具有良好的記憶力，但是卻不善于發現，而不善于運用的人，我們就不可能培養他們的實際動手能力和創造性。所以，在現代物理教育中，尤其是在物理實驗中，應該著重培養學生的創造性思維和創造能力。

2.2 培養學生創新能力的重要途徑

科學是從實踐中來的，物理是從實驗中來的。物理學的發展離不開實驗的發展，而物理的特殊性，又決定了它是以物理為基礎的。從“實驗教學”與“實驗法”的概念出發，可以看出，“實驗教學”是一種有利于激發學生學習、提高學生創造力的教育方式。

3 高中物理實驗教學開展的問題

3.1 學生對實驗的興趣不高

因此，教師要調節學生的實驗態度，積極地進行知識的學習和探索，并注意到實驗的重點。在這種教學環境下，學生的思維方式只能停留在表面的層面上，而要強化對實驗內容的理解，則很難進行主動的實驗。因此，教師應根據自己的實際情況，調整學生的實驗態度，積極地了解和掌握物理課程，從而使其能夠更好地利用物理實驗的優勢，從而達到全面提高物理教學質量的目的。

3.2 需要升級實驗設備

許多大學不重視物理實驗，不經常更換實驗設備，導致設備陳舊，老師們不愿意進行實驗教學，結果發現，傳統的儀器設備不能滿足要求，不能滿足學生的好奇心。高中物理實驗環境的問題不只是儀器，還有一個問題，高中是按照應試教育體系進行的一個重要時期，這一時期的學生將大部分的精力都放在了準備考試的物理訓練上。

3.3 實驗內容缺乏創新

從當前中學物理實驗的現狀來看，老師過分地依靠書本知識，在實驗的設計、內容的選取等方面，都是遵循教科書上的方法，而學生在實踐中，往往會走捷徑，照著教科書上的方法去做，沒有自己的思想，沒有任何的興趣，只是單純地將實驗當作自己的研究課題。有些老師為了保護學生的生命安全和對儀器設備的保護，很少讓他們進行實訓，而大多數時候，他們都是在觀察，而忽略了他們的實際活動，這種實驗方式并不能激發他們對自己的研究成果，而在做完之前，他們會仔細地思考，從而減少課堂教學的效率，從而提高他們的思考能力。

4 高中物理教學中如何促進實驗教學的有效展開

4.1 提高學生實驗的地位

在傳統的教學中，做實驗的時候，老師們往往會依據自己的親身經歷來講解，而在做實驗的時候，老師們更多地是演示，而不僅僅是演示，而學生的自主權相對較弱。物理實驗能夠有效地提高學生的動手能力，在做完實驗后，還要對實驗結果進行總結、分析，從而提高學生的綜合分析能力。實驗的重要意義不言而喻。為使學生能更好的投入到實驗中，我們必須從各個角度來提升學生在實驗中的作用，使他們能參與到整個實驗的每一個環節。

4.2 利用物理實驗來培養學生的創新能力

隨著新課程的發展，對中學物理教師素質的考核要求也將會更加嚴苛。實驗物理教學并不僅只局限在于老師以物理實踐教學活動課的教學形式來向實驗學生們傳遞所學理論知識，獲得一些實踐的成果，而是更需要實驗老師們利用實驗物理的實踐來加強實驗學生們的物理基礎知識，訓練實驗學生們的一些實際能力。由于有部分老師主體意識過強，在實驗和教學過程中并沒有進行創新，在某一定的程度意義上也影響到了培養學生創新的主體能力。因此，要達到教育目的，必須拋棄傳統的教學方式，改變教學理念，真正做到“以人為本”的教育理念，使教師在教學中起到主導作用，培養學生的創造性。

由于實驗具有模糊不清的特點，在實驗中，學生要獨立地考慮實驗結果，確保學生的生命安全；教師可以指導學生對已有的實驗內容進行改造、創新；學習實驗能有效地調動學生的積極性，促進其創造性思維，促進其在高等教育中的應用。學生在實踐中運用自己的實踐，發現問題與規律，運用物理知識來解釋身邊的事物，能夠有效地增強學生的思維和創造力，使他們在學習中能夠自主地思考。

4.3 基礎實驗啟迪學生的思維能力

4.3.1 打好基礎

新的課程教材改革了實驗的分級，從最初的演示實驗和學生實驗擴展到學生實驗、演示實驗、做一做、問題與練習。這不僅使中學物理實驗內容更加豐富，而且對實驗的要求也有所提高。物理基礎實驗拓寬了學生的知識面，從多個角度進行思考，為學生打下了堅實的基礎，加深了對物理基本概念的認識，形成了一個科學、合理的知識庫，對培養學生的創造力具有重要意義。

4.3.2 體悟實驗過程

物理學的概念與法則，是人類思維中的一種物理現象（過程）的基本關系。但是，現象自身無法揭示其內在的內在含義，只能從對實驗現象的觀察中進行科學的抽象化，從理性的角度對感性素材進行分析判斷，并從多個角度進行思考，從而把握其深層含義。能有效提升學生的思考能力，激發他們的創造性思維。

4.4 探索多樣化的實驗學習方式

在物理實驗教學中，教師要經常進行多種實驗教學手段的探索，對物理實驗進行補充，以改善實驗教學方式，改善個體物理實驗教學的效果。在實踐中，教師要打破傳統教學理念的局限，鼓勵學生主動探究、創新，使學生自己做自己的主體性，例如采用團隊合作的方式進行物理實驗，把學生的主要優點融入到游戲中，創造出具有較高難度的物理實驗，讓小組成員在實驗中發 教師應注重小組成員在實驗準備過程中能合理分工，以保證任務的順利完成。

4.5 利用物理實驗，培養學生的自主學習能力

復雜的物理試驗展示激發了學生的學習興趣。興趣是促進學習進程平穩發展的一個重要因素。中學物理實驗的時候，學生們都會對自己的實驗感興趣，并積極參加。由于實驗教學的條件所限，許多實驗都很難進行，即便是人工進行，其結果也會與實驗結論有很大的偏差，不但達不到預期的效果，而且還會給學生帶來誤導。實驗過程不僅是一個研究過程，也是一個學生獨立學習，從被動學習到主動學習的過程。通過這種方式，學生可以培養獨立學習和實驗的能力。作為課堂上的領導者，教師應在實驗練習中有效地引導學生，激發他們的學習熱情，提高他們的學習效果。因此，在教學中，教師要合理地運用教學示范，運用多媒體技術進行物理教學，使學生能夠更好地觀察、模擬、分析、直觀地理解實驗的操作、總結、培養學生對物理實驗的興趣。

4.6 利用智能手機技術和數據分析軟件

研究開設基于PHYPHOX 軟件基礎的校本課程，引導學生在周末或者假期期間，設計并完成多種與實際生活相關聯的小實驗，如測物體在斜面下滑加速度、利用手機制作單擺模型測當地重力加速度、利用手機和蔬菜脫水籃或餐桌轉盤等探究向心加速度和角速度的關系、利用手機研究不同型號電梯的超重失重現象，畫出加速度隨時間變化圖線等等，豐富教學實踐內容，引導學生發揮創造性，多做實踐性、活動性的作業，還學生自主學習、自主發展的時間和空間。

在實驗數據處理中引入TRACKER 軟件，例如實驗平拋運動，將物體做平拋運動的過程拍攝下來，用軟件內置的播放功能對該視頻進行播放，選定物體為追蹤對象，建立好水平豎直坐標系后，軟件會將兩個方向上的位移-時間圖線擬合出來，從而形象直觀的說明平拋運動的性質。

智能手機技術和數據分析軟件的學習和使用可以鍛煉學生思維，提高學生對各種生活化情境中物理知識的敏感度。

4.7 實驗教學是高中物理教學的一個重要組成部分

有些教師認為，只要進行實驗就可以了，但實際上在進行實驗后，你仍然需要收集和分析數據。數據收集和分析可以幫助學生從理論上把握某些問題，加深理解。同時，分析和收集數據的學生也可以發現數據中的錯誤，這有助于產生準確的結果。教師應在學生分析和收集數據時進行觀察，并及時指導他們糾正錯誤。

5 結語

因此，在中學物理的實驗課程教學過程中，教師應能夠積極利用校內外各種實踐途徑，對學生物理教學實踐活動展開深入廣泛有效的科學探究實踐與理論探討，以此來促進物理實驗課程教學方式的積極變革創新和健康發展，使滿足學生的對豐富物理科學知識的渴求、培養學生良好嚴謹的物理科學探究實驗的習慣、對待物理科學探究認真嚴謹的態度、啟發培養學生良好的科學創新的思想品質與科學能力。