創新演示實驗，提升物理素養

劉兵 姜英功 林凡超 張彥霞 吳煥成 喬文強

[摘要]隨著素質教育的深入推進，高中物理教學更加注重實驗環境下的教學。本文結合教學實踐，針對實驗教學中的問題提出了相關的策略，真正落實實驗教學的功能，以幫助學生在快樂中習得知識和技能。

[關鍵詞]高中物理 演示實驗 創新 核心素養

經過幾輪的教學改革，高中物理知識變得更為基礎，更為實用，且很多知識以觀察和實驗為基礎。所以，實驗教學既是物理知識教學的基礎，也是課堂中實施學科素養教育的一條重要途徑，在教學中有著不可替代的作用。為了幫助學生們能夠更好地了解實驗，教師可以采用創新實驗的方式，引導學生們體驗過程、強化理解并在此基礎上開闊視野，整體提升學生的物理素養。

一、分解強化

高中物理課程中有許多演示實驗是為了驗證某一理論，其中有些實驗往往側重于實驗的結果而忽略了實驗的過程。同樣的，學生們對這些實驗的學習也僅僅在于對實驗結果的記憶，從而缺乏了對實驗的好奇和探究心理。為了激活學生們對于演示實驗的興趣，教師可以將演示實驗進行分解，展示實驗過程，并設置一些小懸疑調動學生的學習興趣，幫助學生們感受實驗的魅力。

比如，我在為學生們講解“摩擦力的方向”時，我準備了十幾把毛刷。先是老師提出疑問，怎樣做才能讓毛刷受到摩擦力？同學們各抒己見，想出來好多種方法。接著我繼續演示：先朝上放平手背，再沿手背滑動毛刷。然后，在老師的引導下，學生紛紛興趣盎然地照做，并且通過觀察毛刷朝前方傾斜的現象，以更深刻地理解摩擦力，自己總結出本節課的知識點，形成相應的核心素養。

由此可見，采用分解強化的實驗教學方式不僅能夠有效地提高學生們對實驗內容的學習興趣，同時還能強化學生們對實驗結果的記憶，進而提高學生們對于演示實驗的探究興趣。并且采用分解強化的方式還能更好地培養學生們的探究意識，增強學生的科學觀念。

二、提前解剖

有目的的探究是引導學生們主動學習的內驅力，所以演示實驗的教學也要以學生的探究為核心進行設計和教學，這就要求高中物理教師要結合教學內容，將實驗進行深度的解剖并為實驗結論的得出做好鋪墊，然后再將實驗分層次地展示給學生們，引導學生們能夠層層深入的學習到實驗的核心，同時感受探究的樂趣。

比如，我在為學生們演示“壓縮氣體做功氣體內能增加”的實驗時就采用了解剖實驗的方式，用打氣筒內氣體內能的變化引導學生們感受氣體做功。首先，我取出一個打氣筒，然后用打氣筒對籃球打氣，然后再不斷壓下活塞，之后讓學生用手觸摸打氣筒，感受打氣筒的溫度變化。學生們觸摸之后發現氣筒的溫度有明顯的升高。這時學生們表示：打氣筒溫度升高主要是因為摩擦。針對學生們的回答，我為學生們展開了下一個實驗：與第一次實驗相比打氣筒打氣的次數相同，但這次將打氣筒的出氣口敞開，即：空氣沒有被壓縮。此時，再次讓學生用手觸摸打氣筒，這次打氣筒的溫度沒有明顯的變化。結合兩次實驗的結果學生自然而然地得出結論：打氣筒溫度升高的主要原因并不是因為摩擦，而是在打氣的過程中壓縮氣體做功。通過前面一個鋪墊的實驗，學生清晰地區別了摩擦起熱和空氣做功。

由此可見，采用提前解剖的實驗教學方式不僅能夠有效地調動課堂教學氛圍.還能有效地發揮學生的主動性，引導學生們能夠自然而然得出結論，進而有效地提高學生們對于知識點的掌握程度。

三、拓展延伸

為了幫助學生們清晰的學習物理知識，在高中物理的教學中教師可以將所學知識進行合理的改動，并在課堂教學中為學生們拓展延伸，幫助學生們更好的學習物理知識。

如在《測量平均速度》一節中，教材設計了測量一個小車從斜面滑下時的平均速度。單純地進行這個教學，只能讓學生掌握測量平均速度的方法。那人們為什么要測量平均速度呢？測量小車從斜面滑下的平均速度對我們有什么意義？可以在這個問題上做文章。將“測量小車從斜面滑下的平均速度”轉化為一個實際問題，學生在掌握平均速度測量的原理和方法的基礎上，培養應用物理知識解決實際問題的能力，促進學生物理觀念的形成。具體教學如下：首先，讓學生回顧騎自行車下坡時，不用力蹬腳踏板，車速是如何變化的？學生根據生活經驗都知道車會越來越快。追問，是不是所有的物體從斜面上自由滑下時都會越來越快？你的猜想是什么？如何驗證你的猜想？通過學生討論后，引導學生確定實驗思路：測量出一輛小車在斜面上自由滑下時，在不同階段的平均速度，就可以驗證猜想。再進一步引導學生設計具體的實驗方案進行實驗。得出結論后，可以接著追問，為什么小車的速度會越來越快，如果斜面再粗糙些，情況還會相同嗎？能否讓小車在下滑過程中做勻速甚至減速運動，請學生課后思考。

由此可見，采用拓展延伸的教學方式不僅能夠強化學生對本實驗的理解程度，同時還能提高學生們對知識的感性認識，進而促使學生們在今后的學習中能夠更好地構建自己的知識體系，整體提高學生們物理學科素養。

總的來說，采用分解，解剖，拓展等方式對演示實驗進行教學不僅能夠有效地提高學生們的課堂參與度，進而強化學生對知識的掌握程度，同時還能夠促使學生們在從實驗教學中感受學科的魅力，從而更好地提升學生的物理學科素養。