浅谈高中物理实验教学的有效性

曾娜雅

摘 要：随着社会发展的需要，科研人才愈来愈受关注。物理学科是培养科研人才的基础学科，提高物理教学的有效性显得尤为重要。本文通过对物理教学的重要组成部分之一的物理实验教学有效性的研究提出一些建议，希望对一线教师提高物理实验教学效率能有所帮助。

关键词：物理课堂实验;有效性;教学策略

一、物理课堂实验的教学现状

1、忽视物理实验教学

一些物理教师由于深受应试教育的影响，习慣满堂灌，过于注重物理知识的系统性，忽视物理实验的教学。一些教师偏重在课堂上演示实验或者用视频播放实验，让学生去实验室自主探究实验比较少，以致学生实验惰性强，动手能力差。

2、缺乏理论铺垫，实验推导受阻

大部分的课堂实验，教师习惯在讲台桌上完成一次演示后就开始让同学动手实验，学生在没有对基础理论知识充分的理解之前，很难顺利完成实验。对于高中学生来说，课堂实验忽略理论教学容易造成学生在实验过程中只知道结果而不知道原因，无法真正理解实验原理的物理实验是失败的。物理实验特别是验证实验，也不能忽略对理论知识的学习，所以加强物理基础理论知识的学习是实验课堂必不可少的环节。

二、提升物理课堂实验有效性的目的

高中物理实验是高中物理课堂至关重要的学习方式，是学生透过现象了解物质本身的手段。有效的提高课堂实验的教学质量既能传达正确的物理观念还能在潜移默化中培养学生勇于探究的科学精神。高中物理实验能够提高学生对实验动手操作的能力以及对物理知识的理解，因此提高实验教学的有效性，通过实验发挥学生的主观能动性是目前教师实验教学的目的，也为我国科研人才的培养计划打下坚实的基础。

三、提升物理课堂实验有效性的教学策略

1、理论与实验并行，动手与读题结合

基础知识的稳固，能够帮助学生在实验过程中更好的理解实验目的以及推导公式，物理实验课堂应该结合相关实验题型，让学生边做边解。牛顿第二定律的应用是高中物理的重点，教师可以结合题目，通过边做边解的方式来开展“小推车试验”。在开始实验前教师将公式及变量表格挖空后打印在A4纸上，给学生每人发一份。实验开始后让学生边实验边在纸上记录下小车的加速度和受力的数据，然后利用A4纸所给的a-o-F轴系画出图像，让学生自己先观察规律，再提出问题，比如小车受到的合力包括绳子的拉力和摩擦力，那么如何求解摩擦力，还有绳子拉力等于多少等问题，然后再逐一引入平衡摩擦力的方法，以及小车的质量要远大于钩码质量等等知识点。最后再改变其中一个变量，教授学生运用控制变量法观察记录加速度与质量的关系，由此推出公式F=ma。课堂实验教师要重视实验过程中理论探究和数据记录的学习，才能把握住课堂节奏，利于实验课堂有效进行。

2、更新实验器材，加强课堂管理

实验器材是完成实验的必备条件，更换陈旧的实验材料和实验器材既能避免发生危险还能保证实验顺利进行，提高实验成功率。例如鲁科版高中物理必修二第三章第四节斜抛运动中的“射高、射程与初速度和抛射角关系”实验，实验器材是由注射针头连接软管组成喷水嘴，然后与高处盛有有色水的细玻璃容器相接。试验是通过喷水时，容器水位降低，喷水水流初速度减小来记录水流射程和喷射高度，以此探究射高h和射程s与抛射角的关系。由于器材使用针头及玻璃等危险物品，实验前教师首先要更新实验器材，针头要进行消毒处理以免过程中个别学生误扎导致感染，以及玻璃容器的使用年限防止器材老旧发生爆瓶的危险现象。当然在做好器材准备好，课堂实验过程中教师还应该提醒实验注意事项如玻璃容器轻拿轻放，针头切勿对着其他同学，只有加强课堂管理才能最大程度减小实验课堂安全隐患，提高课堂效率。

3、介绍物理实验背景，增强学生学习兴致

教师应该在实验教学前介绍发明实验的物理学家及实验背景，让学生充分了解知识点和课堂内容。如：鲁科版高中物理必修一中第三章第三节中的“自由落体运动”，提起自由落体实验一定会联想到伽利略，教师在实验前可以根据伽利略的“比萨斜塔铁球试验”的故事引出实验内容。通过PPT或小动画还原当时实验场景，以此来解释为什么伽利略使用不同质量的球体，在相同条件下从空中落下却同时到达。教师引起学生小组讨论，踊跃提出自己的看法，再通过课堂实验“打点计时器测重力加速度”记录实验数据，实验前要提醒学生先开电源后放重物，保证实验数据的准确性，通过表格记录纸带点与点之间的距离及时间算出速度，再用逐差法求出重力加速度。实验背景的介绍不仅能激发学生对科学家的崇敬之情，还能培养学生对物理实验的兴趣，激发学生参与课堂实验的积极性，培养学生自主实验的能力。

4、提供实验场所，鼓励学生自我探究

学校应该加强实验室管理，组织教师专人值班，为课余时间有想法的学生提供第二实验课堂。比如鲁科版高中物理必修二P70的“向心力与质量、角速度和半径的关系”实验，因为向心力演示器材比较复杂，记录数据多，所以相比其他实验向心力实验成功率低，操作起来比较繁琐，知识点也更加难理解，因此短时间的课堂可能造成许多学生无法顺利的完成课堂实验内容。物理备课组可以在每天下午放学安排一个合理的时间段如17：00～18：30向学生开放让物理实验室，并安排教师轮流管理，一方面是为了保护实验室器材和学生的实验安全性，另一个方面可以给存有教学疑问的学生进行课外辅导，帮助学生梳理物理知识。物理实验第一课堂固然重要，但是开放实验室第二课堂，鼓励学生自主探究，增强物理实验操作能力，增强了学生对知识理解，同时还能培养潜在的科研兴趣。

5、物理实验微课

制作物理实验微课，对一些操作繁琐的疑难实验或者不宜现场演示的实验通过电脑制作，模拟实验，方便学生观察实验现象和更好的独立实验。但是实验微课也只能是物理实验教学的补充，滥用无助于培养的实践操作能力和培养学生的探索精神，所以我们最重要的还是要加强实际的操作。

参考文献

[1]唐海强.提高高中物理实验教学有效性的研究，2013.6

[2]安白露.高中物理实验教学的方法研究，2018.6