高中物理教學中的實驗教學分析

【摘要】實驗教學是高中物理教學過程中不可缺少的一個環(huán)節(jié)，新課程改革要求教師在開展高中物理的實際教學時，能夠以實驗教學作為基礎(chǔ)，摒棄應(yīng)試教育陳舊的課堂教學模式，通過激發(fā)學生的學習興趣來幫助學生提高良好的實踐探究能力，從而提高學生的綜合素質(zhì)。文章從實驗教學的意義、實驗教學的現(xiàn)狀以及實驗教學的優(yōu)化策略這三個方面入手進行分析，以期為高中物理教師提供一定的參考。

【關(guān)鍵詞】高中物理教學;實驗教學;優(yōu)化策略

作者簡介：仇加興（1979—），男，江蘇省興化中學。

實驗作為高中物理學科的重要組成部分，教師在教學的過程中合理引入具有趣味性以及探究性的實驗，不僅能夠引導(dǎo)學生積極主動地參與到實驗探究的過程中，還有利于學生形成良好的實驗探究能力以及科學思維能力，從而推進學生綜合素質(zhì)的發(fā)展。但是就目前的實驗教學現(xiàn)狀來看，仍然存在一些問題亟須解決。

一、實驗教學在高中物理教學中的意義

（一）是物理教學的重要內(nèi)容以及必要方式

物理這一學科主要是以觀察和相應(yīng)的實驗作為基礎(chǔ)所建立的一門實驗性科學，也就是說，高中物理這一學科中的重要內(nèi)容之一便是實驗，實驗也是促進高中學生對物理知識進行充分理解與掌握，并且取得良好學習技能的直觀形式[1]。新課程改革對高中物理實驗教學提出更加明確的要求，在實際教學的過程中，學生需要充分地掌握實驗的原理及方法，懂得在實驗的過程中控制相關(guān)的條件，熟練地運用各種實驗儀器來完成具體的操作，通過對實驗現(xiàn)象進行觀察以及記錄，從而獲得科學的結(jié)論。除此之外，學生還需要能夠通過實驗，提高發(fā)現(xiàn)問題、研究問題以及解決問題的能力。也就是說，在新課程改革的背景之下，高中物理教學更加強調(diào)實驗教學的作用以及地位，因此教師應(yīng)該高度地重視實驗教學。

（二）有利于培養(yǎng)學生學習的興趣

高中物理教材中所包含的實驗大多都是對已有知識的靈活運用，也就是說，在實驗的過程中，學生能夠以原有的知識經(jīng)驗作為基礎(chǔ)，從而完成知識以及信息的加工整理。如此一來，學生便能建構(gòu)自己的知識網(wǎng)絡(luò)，更加深刻地完成理論知識的理解與掌握[2]。教師對實驗教學進行加強優(yōu)化，能夠促進學生在實驗操作的基礎(chǔ)之上，理論聯(lián)系實際，對物理概念及其相關(guān)的定律產(chǎn)生進一步的認知以及理解。如此一來，有利于學生更加深刻透徹地完成物理知識的學習。

高中階段的學生具有較強的求知欲望，并且活潑好動。教師引導(dǎo)學生親自動手完成實驗的操作，讓學生真切感受實驗的魅力，有利于提高學生的動手操作能力，有利于培養(yǎng)學生的學習興趣，從而有利于構(gòu)建高效的高中物理實驗課堂，幫助學生取得良好的學習效果。

（三）促進學生科學品質(zhì)的形成與發(fā)展

教師在開展實驗教學時，一方面，要注重知識的講解以及傳授，幫助學生掌握一些基本的物理實驗知識和技能，讓學生更加清晰地理解與掌握物理學所涉及的相關(guān)概念以及定律。另一方面，還要培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度，幫助學生完成思維的發(fā)散和知識的遷移，從而促使學生形成良好的科學素養(yǎng)。在此基礎(chǔ)之上，教師還應(yīng)該重點培養(yǎng)學生的科學品質(zhì)。事實證明，教師通過開展實驗教學，帶領(lǐng)學生親自去體驗科學探究的具體過程，有利于學生提高知識學習能力以及探究能力，為學生科學品質(zhì)以及科學世界觀的形成與發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

二、實驗教學的現(xiàn)狀

（一）物理知識復(fù)雜難懂，學生學習興趣不足

初中的物理知識大多與生活常識有關(guān)，學生僅靠自己的常識與直觀感受便能理解一些知識。與初中物理不同，高中物理更加抽象、知識繁雜、知識量大、公式多、題型多樣、解題方法多變、教學進度快，這些因素導(dǎo)致學生在物理基礎(chǔ)一般的情況下，很難跟上教師的授課節(jié)奏。漸漸地，學生就會對物理學習束手無策，望而卻步。學生在進行實驗時，一是由于基礎(chǔ)知識不夠扎實，出現(xiàn)操作不熟練或者操作困難的現(xiàn)象;二是由于實驗要求操作的精確性，如果方法或理論不對，實驗結(jié)果就會出現(xiàn)偏差，導(dǎo)致實驗數(shù)據(jù)不達標，實驗結(jié)果不理想。長此以往，學生更加缺乏學習物理的自信，對實驗不感興趣，甚至抵觸物理學習和實驗。

（二）教師偏重學習結(jié)果，忽略學生學習方法培養(yǎng)

由于受到應(yīng)試教育的影響，在高中物理的教學過程中，教師會將教學的重點放在提高學生的學習成績上，因此很少帶領(lǐng)學生參與到實驗的操作之中。正因如此，教師自身的實驗教學經(jīng)驗較少，難以對實驗教學的課程高效并且合理地進行規(guī)劃，從而導(dǎo)致實驗教學的課程較為單一。大部分實驗課程教師都是帶領(lǐng)學生完成實驗結(jié)論的總結(jié)，用語言表述實驗結(jié)果，而忽略了在實驗教學過程中真正培養(yǎng)學生的動手能力以及探究能力[3]。同時，又因為大部分學生受教師偏重學習結(jié)果的影響，害怕出錯，害怕被教師指導(dǎo)，所以并不會積極主動地參與到實驗操作的過程中。再加上學生缺乏教師正確的實驗方法指導(dǎo)，學生操作能力、動手能力不強，對實驗望而生畏，導(dǎo)致實驗教學無法高效地開展。

（三）學生學習流于表面，缺乏自主探究能力

一方面，學生基礎(chǔ)知識不扎實，對物理概念一知半解，只知其一不知其二，無法針對物理現(xiàn)象提出自己的思考并進行自主探究。另一方面，學生沒有良好的邏輯思維能力，在思考問題時，搞不清楚原理，越學越亂，最后只能停止探究，不提問題。在這兩方面因素的影響下，學生做實驗時，養(yǎng)成了過度依賴課本或者教師觀點而缺少自己探究的壞習慣。而且學生在遇到困難的問題時，容易產(chǎn)生畏懼的心理，不敢迎難而上。正因如此，學生在進行實驗的過程中只會站在教師身后觀察，但往往不敢主動上前進行實驗探究。學生看似在學習，其實關(guān)于實驗的過程及結(jié)果都沒有深刻的感受。

三、實驗教學的優(yōu)化策略

（一）設(shè)計趣味性實驗，降低知識理解的難度

高中物理屬于基礎(chǔ)性的學科，教材的內(nèi)容中包含了較多理論性的知識。如果教師在進行實際教學時只照本宣科，就會使學生感覺物理知識枯燥乏味。而且，學生在進行知識的理解時也會存在或多或少的困難，最終直接影響物理課堂教學質(zhì)量的提高。這就要求教師在實際教學時，能夠充分地發(fā)揮實驗教學的優(yōu)勢作用，通過為學生設(shè)計一些具有趣味性的實驗，來促進學生積極主動地參與到物理規(guī)律以及物理現(xiàn)象探究的過程中。當然，教師也可以通過這些實驗來將教學的重點以及難點呈現(xiàn)給學生，并通過實驗突破重點以及難點。與此同時，由于實驗具有一定的直觀性，能夠?qū)⒁恍┛菰锓ξ兜睦碚撝R通過直觀的方式為學生呈現(xiàn)，從而幫助學生更好地對知識點進行理解。

例如，在講解“超重與失重”這一課的相關(guān)內(nèi)容時，教師明確本課教學的重點是引導(dǎo)學生將實際生活中所存在的超重以及失重的現(xiàn)象與牛頓運動定律進行結(jié)合，并引導(dǎo)學生通過實驗探究來尋找超重以及失重現(xiàn)象與加速度之間存在的內(nèi)在關(guān)聯(lián)。在本課的課堂導(dǎo)入部分，教師首先圍繞學生具有較強的好奇心這一特征，利用多媒體設(shè)備為學生播放著名的航天英雄楊利偉搭乘神舟五號載人飛船在太空工作時的視頻，并結(jié)合楊利偉的《太空一日》給學生講述有關(guān)失重的部分：“當飛船剛剛進入軌道，處于失重狀態(tài)時，百分之八九十的航天員都會產(chǎn)生一種‘本末倒置的錯覺。這種錯覺很難受，明明是朝上坐的，卻感覺腦袋沖下。如果不消除這種倒懸的錯覺，就會覺得自己一直在倒著飛，很難受，嚴重時還可能誘發(fā)空間運動病，影響任務(wù)的完成?！边@樣，能夠有效地激發(fā)學生的好奇心。其次，教師為學生提出以下問題：“當楊利偉返回地面后，一位記者問他乘坐飛船時有怎樣的感覺。他說，感覺到有一定的載荷，并且胸部會受到較大的壓力。同學們知道為什么會出現(xiàn)楊利偉所說的載荷、壓力等現(xiàn)象嗎？”學生積極主動地回答：“這一現(xiàn)象是在飛船加速上升的過程中形成的，而失重感是飛船進入到軌道之后產(chǎn)生的?！睂W生還積極地分享自己在乘坐電梯和玩過山車的時候曾出現(xiàn)過的失重感覺。如此一來，教師便順利地引出本課教學的具體目標。最后，教師演示精心設(shè)計的趣味性物理實驗—在彈簧秤上掛上鉤碼，要求學生去仔細觀察這一鉤碼在彈簧秤靜止、緩緩上升、緩緩下降、突然上升以及突然下降時數(shù)字的變化，并且要求學生大聲地讀出來。通過設(shè)計加入物理趣味性實驗的方式來完成課堂教學的導(dǎo)入，能夠促進學生對物理知識的學習產(chǎn)生濃厚的興趣，更方便學生對知識進行理解和掌握。

（二）引導(dǎo)學生掌握實驗的方法，豐富實驗的內(nèi)容

教師在進行實驗教學時，不僅應(yīng)該完成理論知識的講解，還應(yīng)該引導(dǎo)學生掌握實驗的方法，如此，才能夠豐富實驗教學的內(nèi)容，提高實驗教學的操作性[4]。比如，對高中物理力學以及電學的教學來說，教師在設(shè)計實驗教學的內(nèi)容時，應(yīng)該將其可操作程度、豐富程度、重難點結(jié)合程度以及學生的理解程度進行有機的結(jié)合。如此一來，不僅能夠幫助學生完成理論與實驗知識的梳理，還能夠幫助學生完成已有知識結(jié)構(gòu)的改造以及重組，從而取得良好的實驗教學效果。

例如，在講解“超重與失重”這一課的相關(guān)內(nèi)容時，教師在為學生講解完楊利偉搭乘神舟五號載人飛船之后的體驗以及彈簧秤這一實驗之后，運用多媒體設(shè)備呈現(xiàn)直觀并且具有深刻總結(jié)意義的圖表來為學生講解實驗的最終結(jié)果。接下來，教師引導(dǎo)學生在之前實驗的基礎(chǔ)上，分析不同狀態(tài)之下鉤碼的受力情況以及加速度的方向，從而讓學生能夠正確運用牛頓運動定律來列出相應(yīng)的方程。事實證明，教師通過指導(dǎo)學生進行實驗操作來完成概念的總結(jié)，能夠有效地實現(xiàn)實驗效果的最大化。與此同時，教師豐富實驗內(nèi)容，帶領(lǐng)學生更進一步地進行知識的感知，有利于學生充分理解重難點，從而獲得良好的學習效果。當然，教師引導(dǎo)學生掌握實驗的方法，還有利于學生形成良好的自主實驗意識，增強自身的科學思維品質(zhì)，從而真正實現(xiàn)素質(zhì)教育的目標。

（三）鼓勵學生深層次探究，實現(xiàn)實驗的教學目標

教師帶領(lǐng)學生掌握相關(guān)的物理概念僅僅是實驗的第一步，最為關(guān)鍵的是促使學生在實驗操作的過程中進行積極的思考，從而培養(yǎng)學生形成良好的思維品質(zhì)。因此，教師需要在進行實驗教學設(shè)計時加入一些比較嚴謹?shù)膶嶒灢襟E，通過鼓勵學生對實驗展開深層次的探究來實現(xiàn)實驗的教學目標。

例如，在講解“超重與失重”這一課的相關(guān)內(nèi)容時，在完成相關(guān)概念的引入之后，教師需要思考的便是怎樣完成課堂教學的拓展才能夠促使學生形成良好的思維品質(zhì)，當然，這也是實驗教學的重要目標。教師利用多媒體設(shè)備為學生播放電梯處于不同運動狀態(tài)時，彈簧秤示數(shù)的不同變化情況。之后教師鼓勵學生在課外尋找直梯進行相同的實驗，再帶領(lǐng)學生對這一實驗進行深層次的分析。通過實驗，有的學生提出：“直梯加速向上運動以及直梯減速向下運動時，相比直梯靜止狀態(tài)，彈簧秤的示數(shù)變大，意味著視重大于實重，壓力大于重力。”有的學生提出：“直梯減速向上運動以及直梯加速向下運動時，相比直梯靜止狀態(tài)，彈簧秤的示數(shù)變小，意味著視重小于實重，壓力小于重力。”由此，學生總結(jié)得出：“發(fā)生超重、失重現(xiàn)象的實質(zhì)是彈力在發(fā)生變化，而非重力變大或變小?！痹诖诉^程中，學生真正了解概念的本質(zhì)意義，真正實現(xiàn)實驗的教學目標，從而打造高效的高中物理實驗教學課堂。

結(jié)語

總而言之，在高中物理學科的教學過程中，優(yōu)化實驗教學不僅能夠提高課堂教學的質(zhì)量以及效率，還有利于學生核心素養(yǎng)的形成與發(fā)展，有利于激發(fā)學生對物理知識學習的興趣。

【參考文獻】

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[2]李艷姝.高中物理實驗教學中存在的問題及優(yōu)化策略探析[J].都市家教（下半月），2014（8）：35.

[3]谷衛(wèi)山.分析高中物理實驗教學中存在的問題及優(yōu)化策略[J].中學物理，2016，34（03）：7-8.

[4]雒瑩.關(guān)于高中物理教學中實驗教學模式的運用探討[J].文理導(dǎo)航·教育研究與實踐，2019（3）：162-163.