高中物理實驗教學(xué)的策略研究

[摘要]高中物理相較于其他學(xué)科，需要有大量的實驗作為輔助。隨著新課改對學(xué)生實踐動手能力要求的提升，實驗教學(xué)的重要性已經(jīng)越加突出，而實驗對學(xué)生發(fā)散思維能力的培養(yǎng)也發(fā)揮了更加關(guān)鍵的作用。在實際的教學(xué)過程中，高中物理實驗教學(xué)還有很多問題存在，需要師生共同努力解決問題?；谏鲜鏊f背景，首先分析高中實驗教學(xué)的意義，隨后對其中存在的不足提出部分意見。[關(guān)鍵詞]高中物理;實驗教學(xué);策略從二十世紀(jì)末期開始，教育部門多次提出了深化教育改革，提倡全面實施素質(zhì)教育，促進教學(xué)改革。究其原因，是由于世界科學(xué)技術(shù)在不斷進步，信息時代已經(jīng)悄然來臨，人類在知識與文化方面的需求處于不斷增加的趨勢。如果教師只是將教材上的知識簡單地給學(xué)生進行講解，顯然是無法達(dá)到企業(yè)對人才的需求。另外，目前十二年義務(wù)教育正在漸漸普及，高中教育也正在發(fā)生轉(zhuǎn)變，逐漸從針對極少數(shù)人的精英教育發(fā)展為面向社會適齡學(xué)生。在課程改革的不斷深入下，國內(nèi)教育方式正在越來越貼近現(xiàn)在的社會背景和發(fā)展，是大勢所趨。一、高中物理實驗教學(xué)的意義筆者從事高中物理多年，基于新課改的教育背景，對高考物理實驗題進行了研究，發(fā)現(xiàn)近幾年實驗題的知識點盡管來自教材內(nèi)容，深度卻高于課本。從根源上思考，這是因為新課改后學(xué)生的自主發(fā)現(xiàn)和解決問題能力受到更多的重視，現(xiàn)代物理教學(xué)傾向于讓學(xué)生利用已學(xué)的實驗知識，解決實際問題，最終探尋出所探究的問題。高考實驗題就不會再是課本上機械的重復(fù)練習(xí)，而是側(cè)重將教材內(nèi)容和的生活結(jié)合，增強其生活化?，F(xiàn)代物理教學(xué)中教師要著重對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，讓學(xué)生真正掌握“漁”之術(shù)。本文參考了近幾年高考物理試題內(nèi)容，根據(jù)高考發(fā)展的趨勢對實驗教學(xué)進行簡要分析。隨后，針對所提出的問題，再結(jié)合新課改的社會背景，筆者還提出了相關(guān)的建議，希望能夠讓高中物理教師有更多的參考依據(jù)，豐富物理教學(xué)資料。二、高中物理實驗教學(xué)的不足（一）學(xué)校方面學(xué)校是教育活動實施的主要場所，學(xué)校環(huán)境如何，對教育教學(xué)活動會帶來直接的影響。高中物理實驗教學(xué)中的不足之處涉及多個方面。從學(xué)校方面來說，學(xué)校在實驗設(shè)備的投入方面存在問題，盡管國家經(jīng)濟的帶動能使得我國的教育有更快的發(fā)展。不過不可忽視的是，國內(nèi)人口數(shù)量較多，幅員遼闊，經(jīng)濟發(fā)展呈現(xiàn)出一定的不平衡性，位于西部的部分學(xué)校經(jīng)濟發(fā)展滯后，財政資金不足。此種情況會使得部分教師盡管知道實驗教學(xué)很重要，卻受制于客觀條件的影響，無法較好地完成，進而導(dǎo)致教學(xué)效果不佳。另外，學(xué)校對實驗教學(xué)的重視程度不足。素質(zhì)教育現(xiàn)在已經(jīng)在國內(nèi)開始推行，但是應(yīng)試教育的“余溫”還在，仍然影響著學(xué)校的管理。部分學(xué)生還將升學(xué)率的提高作為衡量的唯一依據(jù)，教學(xué)中注重學(xué)生解題能力與應(yīng)試能力的培養(yǎng)，卻忽略了動手能力與實踐操作能力的提升。因為學(xué)校對實驗的重視度不足，就會造成部分教師將關(guān)注點放在實驗練習(xí)題能力的培養(yǎng)方面，這對培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計能力與動手能力是極為不利的。當(dāng)學(xué)生面臨較為新穎且與生活聯(lián)系緊密的習(xí)題時，僅依靠教材中的原理、方法等理論內(nèi)容是無法有效解決的。解決問題的過程中，學(xué)生無法做到學(xué)以致用，所學(xué)知識只能憋在心里，降低實驗教學(xué)的有效性。長此以往，學(xué)生因為不具備較強的探究能力與思維能力，面對略加變化的試題就會感到茫然，不知所措。（二）教師方面教師在教育活動中占據(jù)主要參與者的身份，學(xué)生可以經(jīng)過教師的引導(dǎo)，更好地投入學(xué)習(xí)中，所以教師對學(xué)生來說意義重大。根據(jù)筆者日常教學(xué)觀察，從教師層面來說，在教學(xué)方面也是略有不足的。部分教師在教學(xué)過程中并沒有深刻地意識到實驗的重要性。為了能夠減少備課所用的時間，很多教材中要求學(xué)生在現(xiàn)場對實驗進行觀察，但是教師課堂教學(xué)卻是利用多媒體或是口頭進行講解。雖然多媒體技術(shù)已經(jīng)日漸發(fā)達(dá)，不過與現(xiàn)場實驗對學(xué)生產(chǎn)生的吸引力還是有所區(qū)別的。還有部分學(xué)生觀看模擬實驗后，仍然存在顧慮，對結(jié)果難以置信，這對學(xué)生產(chǎn)生不良影響。（三）學(xué)生方面教育領(lǐng)域中，我們始終強調(diào)學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，不過通過實際了解，發(fā)現(xiàn)很多學(xué)生在實驗教學(xué)過程中同樣存在不足。大部分學(xué)生對實驗或是原理驗證等實際操作的積極性較低。因為高中物理的內(nèi)容涉及范圍較廣，加之物理自身的抽象性與單一性，就會造成學(xué)生難以提起興趣。其中，當(dāng)遇到有興趣的物理實驗時，學(xué)生會有一定的興趣，但是如果碰到不感興趣的實驗，就表現(xiàn)得事不關(guān)己。另一方面，學(xué)生的實踐動手能力較弱，大部分學(xué)生即便對實驗中設(shè)備、流程以及原理等重要性有一定的認(rèn)識，也由于個人的實驗?zāi)芰]有達(dá)到相應(yīng)的高度和水平，欠缺實踐動手能力，在進行實驗設(shè)計與操作上產(chǎn)生較大的困難。三、高中物理實驗教學(xué)的策略（一）學(xué)校層面教育教學(xué)會伴隨人的一生，學(xué)校作為學(xué)生學(xué)習(xí)的主要環(huán)境，對其教育產(chǎn)生著至關(guān)重要的作用。學(xué)生在學(xué)校學(xué)習(xí)是知識積累的重要時期，因為教學(xué)方式選擇的不同，教學(xué)效果也是存在差異的。物理課程的基礎(chǔ)就是物理實驗，在能力要求方面還是有很高要求的。對學(xué)校來說，通過實驗教學(xué)策略的優(yōu)化，提升教學(xué)效果，也是學(xué)校教學(xué)質(zhì)量提升的重要手段之一。學(xué)校主要用以實施教學(xué)，培養(yǎng)人才，高度集中的學(xué)生人數(shù)與對時間的科學(xué)安排，都使得教學(xué)有著更大的便捷性。但是實驗教學(xué)與其他教學(xué)不同，其對教學(xué)環(huán)境是有相應(yīng)要求的，所以想要做好實驗，就需要對實驗的環(huán)境進行優(yōu)化，看到短缺的設(shè)備時及早進行補充。同時，學(xué)校還應(yīng)該對學(xué)校這部分的資金投入進行預(yù)計，適當(dāng)?shù)丶右灾С?。在健全、配套實驗儀器，淘汰落后實驗教學(xué)器材，擴充實驗教學(xué)場地和增加實驗教師人數(shù)的同時更應(yīng)加強實驗教師的技能培訓(xùn)。（二）教師層面在實際的教學(xué)過程中，教師常用的方式就是講授法，這種教學(xué)方式有利于教師對知識進行歸類匯總，然后按照一定的系統(tǒng)劃分將其講解給學(xué)生。不過在學(xué)習(xí)期間還是會有很多較為抽象的概念或是原理，倘若教師一味地應(yīng)用講授法進行講解，學(xué)生對于這部分內(nèi)容是難以理解的，就會導(dǎo)致消化不良，漸漸對物理喪失興趣。在此情況下，對實驗教學(xué)進行相應(yīng)的優(yōu)化能夠有效地防止上述情況的發(fā)生，教師可以根據(jù)內(nèi)容在課堂上適當(dāng)增添一些趣味性十足的內(nèi)容。實驗是理論與實踐的媒介。物理實驗，不但能夠讓學(xué)生更加了解物理知識，還能夠掌握理論應(yīng)用的方式方法。從教師的角度來說，就可以不斷地優(yōu)化實驗教學(xué)內(nèi)容，增強物理課堂實驗教學(xué)效果，提升物理教學(xué)質(zhì)量。1.增強物理實驗趣味性物理教學(xué)中，實驗可以說是教學(xué)的輔助，同時在教學(xué)質(zhì)量提升與教學(xué)效果增強方面也有很大的作用，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。所以，教師在課堂上進行實驗操作時，尤其是課前引入相關(guān)實驗時，可以合理地利用輔助道具，讓學(xué)生的視覺與聽覺有更大的沖擊，進一步吸引學(xué)生的注意力，使其可以在最短時間內(nèi)融入物理課堂。例如，在講解安培力與聲音產(chǎn)生的條件等相關(guān)物理知識時，教師就可以自己動手設(shè)計實驗用的道具，給學(xué)生在課堂上進行演示。該道具的制作材料較為簡易，有較強的效果。教師可以把銅絲進行環(huán)繞，將其粘貼在白紙上，將手機、銅絲、音頻轉(zhuǎn)換器以及小燈泡等和電源進行串聯(lián)。打開手機音樂播放器之后要將電路開關(guān)閉合，電路接通之后，就可以看到小燈泡閃閃發(fā)光，不過學(xué)生卻聽不到聲音。隨后教師可以將大塊的磁鐵慢慢地與白紙靠近，就可以看到小燈泡也是閃閃發(fā)光的，此時白紙就會產(chǎn)生震動，并有美妙的音樂形成。此時當(dāng)學(xué)生看到燈泡發(fā)光且白紙發(fā)出了聲音后出于對實驗的好奇，注意力自然就集中在老師身上了。2.創(chuàng)設(shè)多樣化實驗教學(xué)多樣化實驗旨在引發(fā)學(xué)生的探索欲。首先貼近學(xué)生日常生活來設(shè)置實驗，讓學(xué)生充分認(rèn)識到物理實驗不僅僅是實驗室內(nèi)精確的實驗儀器、遙不可及的物理定律和公式，更多的實驗是源于生活。這不僅能提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，也能教會學(xué)生利用物理知識解決生活實際問題的能力。例如，教師在講授自由落體運動的規(guī)律時，創(chuàng)設(shè)物理實驗情境，如將羽毛和小鐵球置于同一高度靜止釋放，提問學(xué)生誰先落地。學(xué)生根據(jù)生活認(rèn)知一定回答鐵球先落地。此時教師利用真空管內(nèi)的羽毛和小鐵球完成實驗，學(xué)生觀察到兩個物體同時落地能立刻激發(fā)學(xué)生對該實驗原理的探索欲。（三）學(xué)生方面學(xué)生是整個學(xué)習(xí)活動的主體，在學(xué)習(xí)過程中學(xué)生需要有明確的主人翁意識。因此，在學(xué)習(xí)活動中，學(xué)生首先應(yīng)該盡可能地發(fā)揚自己的專長;其次應(yīng)該多多培養(yǎng)自己的興趣愛好，多樣的愛好可以讓學(xué)生從多方面更好地了解自己。例如，教師同樣講到安培力的相關(guān)知識時，可以首先融合所學(xué)知識，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)揮主觀能動性，親自制作正在蕩秋千的小猴子。具體如下：教師可以通過查閱相關(guān)書籍，總結(jié)秋千能夠運動的原因，然后將學(xué)生分成若干個小組，讓其自主動手設(shè)計進行制作。實驗的原理其實較為簡單，就是充分運用小木板與支架，將其制作為秋千框架，可以把其中的一根銅絲做成秋千的樣子，以強磁鐵來固定秋千，然后把干電池的電源用鐵釘接出來。秋千通過前后運動就能夠接通電源，通電導(dǎo)線處于磁場中時，因為安培力的影響，就會前后進行運動。銅絲前后接觸鐵釘，由于兩次接觸電流的方向相反，因此兩次接觸安培力