构建高中物理高效实验课堂的途径

摘 要：高中物理知识比较深奥，学生学习起来比较困难。教师可以借助实验激发学生的学习兴趣，提高学生的学习能力。本文结合教学实际，分析了构建高中物理高效实验教学课堂的重要性、现状和实现途径。

关键词：高中物理;实验教学;课堂教学

中图分类号：G427                       文献标识码：A                    文章编号：2095-624X（2020）34-0036-02

引 言

大多数高中生感到物理学习很困难，物理实验也存在一定的难度。无论现象还是结论都离不开物理学家的实验，在学习过程中，教师可以通過观察学生的实验效果来了解他们对知识的掌握程度。实验教学可以让学生养成科学探索的习惯，提升学生的综合能力。

一、高中物理实验教学的重要性

1.激发学生的学习兴趣

实验教学可以将理论知识形象、生动地表现出来，能够较好地激发学生的学习兴趣[1]。高中生每天面对繁重的学习任务，感到非常疲惫，在枯燥的教学中动手操作实验会让他们感到眼前一亮。高中物理实验课题的操作往往比较简单，可以让学生在观察现象时感受实验的趣味，激发其探索兴趣。

2.完善学生的知识结构

高中物理不只有书本上的理论知识，更有教材实验或拓展实验等内容。课本知识点较为枯燥，而在实验过程中每位学生会有自己独特的收获，从而激发其学习兴趣。实验能够使学生对物理知识进行更深层次的探索，让学生不断完善自身知识结构。

3.培养学生的多种能力

高中物理学习有一定难度，抽象的概念可能会使学生丧失物理学习信心[2]。在设计实验教学时，物理教师可以根据学生反馈的重难点来合理设计教学方式，从而帮助学生突破重难点。学生积极参与实验，可以发散思维不断思考，从而完善实验步骤，培养自身综合能力。

二、目前高中物理实验教学存在的问题

1.忽视了学生的主体作用

由于受传统教育的影响，很多教师忽略了学生的主体地位，在课堂上一味地向学生灌输知识，导致学生对各教学环节的参与度较低。也正因如此，在实验教学中，教师难以调动学生主动学习的积极性，导致学生一直处于被动学习的状态。

2.部分教师不重视实验教学

受应试教育思想影响，多数高中教师面对高考的压力，更重视提高学生的物理成绩，习惯采用题海战术，认为学生只有完成大量习题才能更好地掌握物理知识，也因此忽略了实验教学。还有一些教师把物理实验当作需要完成的任务，敷衍了事，导致实验教学流于形式，没有达到让学生真正投入实验的目的。

3.有些实验难以完成或效果不佳

在物理教学中，教师需要为学生演示或让学生自己参与实验过程，但很多学校由于时间、器材、位置的限制，难以满足实验条件。还有一些实验虽然较为简单，但现象不明显，学生难以准确观察。如关于电子运动、磁场等抽象的实验更是在课堂或简陋的实验室里无法完成的，所以实验教学效果不佳。

三、构建高中物理高效实验课堂的途径

1.教师边教学边演示与学生边实验边学习相结合

在传统教学中，多由教师根据教学情况来判断是否需要开展实验教学，如果需要，便在讲台上为学生一边讲解知识，一边展示实验。这样的教学模式下，教师将理论知识讲解与实验展示融合在一起，没有带领学生进行单独的实验操作，仍然是课堂的主体，而学生参与实验的程度过低。一些学生表示，在这样的教学中，他们只能靠听和看来想象实验，没有经历自己动手的过程，只是被动接受教师的观点。这样的情况下，教师难以激发学生的学习兴趣，无法让学生深入理解实验和重难点知识。对于这一问题，教师可以先自己将实验演示给学生，发挥自身引导作用，然后让学生来观察现象、分析实验，让他们成为实验的主导者。这样不仅能激发学生的学习兴趣和探索兴趣，还能让学生在自己动手完成实验的过程中培养自主学习能力，使其养成独立思考的好习惯。因此，高中物理教师要创新教学方式，让学生参与实验过程，感受实验的魅力，加深学生对物理现象和知识的理解。例如，物理教师在讲解如何通过力的作用效果进行力的分解时，可以设计微型实验帮助学生理解。为了让全班学生都参与其中，教师可以让学生两人一组，在此基础上介绍实验要求：小组内一人单手叉腰站立不动，另一个人用自己的双手对对方叉腰的胳膊肘部向下施加压力，体验完后两人互换角色。完成这个小互动后，教师可以提问，让学生想一想对力进行分解时需要注意哪些问题，让学生相互讨论，解答问题。无论学生的答案是否正确，教师不能批评学生，而要鼓励学生说出自己的观点。在这一过程中，教师通过小实验激发学生的兴趣，引导学生思考，让学生自己总结知识，可以很好地锻炼学生的想象力、思维能力和归纳能力。这种教学方式打破了传统教学模式的弊端，将教师的边教学边演示与学生的边实验边学习相结合，从而达到高效开展实验教学的目标。

2.以故事为实验背景

无论哪个学科都有自己独特的文化背景，物理学科中的很多原理都在日常生活中都有所体现。枯燥的物理知识会让部分学生失去学习的信心和兴趣，甚至会放弃学习这一学科。所以，教师可以在物理课堂上拓展一些关于物理知识的小故事，如果是比较简单、容易实现的故事，教师可以设计小实验让学生感受一下。例如，有一个很经典的杂技项目叫作“舞流星”，可以分为火流星和水流星，这两个实验存在一定的困难，教师可以选择其他道具来代替。针对水流星的改造，教师可以让学生用细线系上一个乒乓球，代替杂技中的桶和水，然后让学生在竖直平面内用手的力量使球做圆周运动。在球转动的过程中，学生可以感受到细线对手产生的作用，教师可以乘机引出这个现象的原理——离心运动。在此基础上，教师可以借助多媒体设备播放一些杂技团舞流星的视频，巩固实验教学效果。这种教学方式主要是用日常生活中的事物作为背景来吸引学生的注意力，教师可以简化实验让学生进行模仿和体验，让学生在听故事、看视频的过程中，能够对所学知识形成深刻印象。

3.变教师验证性实验为学生探究性实验

验证性实验是对已知的结论形成了一定的认识后进行验证，主要是为了让学生娴熟地使用器材、了解实验操作中的注意事项、学会处理所得实验数据等。而探究性实验是指在不知道结果的情况下，学生经过物理教师的指导，选取合适的问题设计实验，再通过正确的操作后分析得出结论。最后，学生之间讨论探究结果。学生还可以向教师请教自己在此过程中遇到的问题。这两类实验都有自己的特点，都能帮助学生掌握所学知识。验证性实验是一种很重要的实验方法，教师如果想在短时间内使学生获得更多知识、培养多种能力，可以选择此方法。高中生掌握的知识和技能有非常有限，往往不能自主研究一项成果或深入探究一个问题，教师可以结合实际情况，选择验证性实验教学。教师要转变自身教学观念，变部分教师验证性实验为学生探究性实验，使学生全面参与实验，理解重难点知识，从而培养学生解决实际问题的能力。例如，物理教师可以把影响金属导体电阻的因素设计成一个探究性实验，先提出一个现实生活中的问题让学生思考：开车通过一条道路时会受到哪些阻碍？然后，教师将学生进行合理分组，人数控制在4～5人，并要求学生合作讨论本实验的具体步骤，然后设计填写数据的表格。经过组员之间的互相讨论和帮助，通过桌上的实验器材，几乎每组学生都知道了影响金属导体电阻的因素可能为长度、导线横截面、导线本身的材质，于是他们经过协作实验得出了很多实验数据。在整个实验过程中，应让学生始终处于主体地位，教师只可在实验开始时进行引导，将探究过程全权交给学生。学生懂得了如何得到物理量、如何观察物理现象、如何制作表格、如何梳理数据等，提升了自己的动手实践能力。

4.多媒体与演示实验相结合

教师只有通过实物演示才能让学生产生直观的感受，才能让学生真正感受物理实验的独特魅力。但在实验过程中，学生总会遇到一些问题。例如，对于一些简单的实验，教师可以通过演示让学生清楚地观察其现象，但一些实验的现象由于不明显等因素导致实验课堂的效果和效率降低，无法在有限的实验课中锻煉学生的能力。多媒体设备可以使声音、图像并存，播放速度也可以由教师来控制，如果有学生对实验存在疑问，教师还可以重复播放实验。在播放视频的过程中，课堂将充满实验的氛围，从而激发学生的物理学习兴趣。一些物理实验需要使用较多工具，且较为复杂，有时教师演示实验，学生也难以透彻理解。在这样的情况下，教师可以利用多媒体设备来为学生演示实验。例如，在教学“条形磁铁周围的磁场”一课时，教师必须走到每位学生身边做实验才能让他们看到实验效果，这样不仅浪费课堂时间，而且教学效果不理想。教师如果能使用多媒体设备，不仅能将实验现象放大，还能让班上的每位学生观察到实验细节。在观看视频的过程中，避免有些学生没有认真听讲，教师可以随时暂停提出探索性的问题，让学生边看边思考。物理实验中会用到各种各样的仪器，如游标卡尺、螺旋测微器等这类对精确度要求很高的仪器，刻度非常小。教师如果在讲台上演示，无法让学生准确看到数字，教学效果自然不理想。要解决这一问题，教师可以先借助多媒体设备放大讲解这些仪器的用法，当学生对实验仪器有一定的认识后，教师再将学生带到实验室使用这些仪器，从而提高实验教学的效率。

结 语

总之，一切物理实验的方案优化都要符合学生的特点。教师完善高中物理实验教学，能够促进学生的全面发展，为其后续物理学习奠定坚实的基础。构建物理高效实验教学课堂的途径非常多，教师需要在教学中不断总结经验，从而更好地提升教学质量。

[参考文献]

薛义荣.基于问题的“自主·导学”教学模式研究[J].物理教师，2014，35（10）：4-6.

李展华.“基于问题深度探究的微型专题”教学模式研究——以高考电学实验复习为例[J].教学仪器与实验，2015，31（04）：16-20.

作者简介：周建明（1964.6—），男，江苏昆山人，本科学历，中学一级教师，研究方向：物理实验教学。