高中物理实验课堂教学的优化策略

翟文娟

摘 要：随着课标改革的不断深入，越来越重视对学生进行素质教育，培养学生的综合能力。在高中物理课堂上，实验教学能够培养学生的实际动手操作能力，让学生很好地弄明白物理知识和原理，激发他们对物理的学习兴趣。但目前的高中物理课堂上，实验教学这一块明显存在不足，有很多这样或者那样的问题。本文就从高中物理实验教学的课堂上存在的各种各样的问题出发，为优化高中物理课堂实验教学提出具体策略。

关键词：高中物理;物理课堂;实验教学;优化策略

物理是高中教学中非常重要的一门学科，而实验起着至关重要的作用。物理学就是一门以实验为基础的科学，实验是研究和学习物理学的最基本的方法。没有实验的引领就没有物理，或者没有通过实验验证的理论，是不能成为物理理论的。物理实验是根据一定的研究目的，运用科学仪器、设备，人为地控制、创造或纯化某些物理过程，使之按预期的进程发展，同时在尽可能减少干扰的情况下进行定性的或定量的观察和研究，以探究物理现象、物理过程变化规律的一种科学活动，也是检验物理学理论是否正确的标准。物理实验教学就是在物理教学中运用实验给学生学习创造一个基本环境，使学生主动获取物理知识、发展能力，促进科学品质和世界观的形成。高中课堂时间很紧，能给实验的时间更是有限，能够保证学生在课堂中与教师积极互动，并提高对物理知识的理解和掌握能力，教师共同期望的教学目标。实验是物理教学中必不可少的，《普通高中物理课程标准》（2017年版，2020年修订）（以下简称《课标》）指出学习方法要采用探究式的教学方法，所以让学生通过对实验的探究，寻找生活中可用的实验器材的过程、做实验的过程、处理数据的过程、撰写实验报告的过程等来提高学生的实际动手操作、分析、处理数据等各种能力。所以，广大物理教师应该将优化高中物理课堂实验教学的问题放在重中之重。教师们应根据《课标》，优化物理课程实验教学策略，给学生形成好的教学氛围，使学生能够积极参与课堂学习，掌握高中物理的知识。

一、高中物理实验课堂教学中存在的问题

（一）对物理实验课堂教学的重视不够

在以往的物理课堂教学中，有些教师为了赶教学进度，只把理论知识教授给学生，没考虑或者忽略学生接收知识的程度，更谈不上让学生做实验或者给学生演示实验了，只把时间省出来进行题海战术，留给学生大量时间做题。教师对实验教学的不重视，导致学生在理解物理原理、概念、定理定律时，存在一定的难度，同时也降低学生学习物理的兴趣。再加上课程理论知识本身的难度，导致整体课堂氛围更枯燥乏味，学生对物理更提不起兴趣来，越来越不喜欢学物理。

（二）学生自主探究的时间有限，机会很少

实验本身就是活教材，学生能够在实验的过程中，通过问题的探讨逐步形成物理概念;通过定性实验对问题进一步深入探究，能培养学生的科学探究能力。很多物理规律的得出，要经历对事实实验的思考，定量或者定性实验的探究，对实验结果和大量经验的总结和归纳，最终得到比较完备的物理规律，让学生体验和经历这样的构建过程，有助于学生科学素养的提高。然而，在当前的物理实验课堂中，学生很少有机会去做实验。一方面，教师过于重视讲课进度，缺少对学生的关注，很少开展物理实验教学。学生不能亲自动手进行实际操作，对实验中需要注意的地方注意不到，不能领会实验给本节课的物理理论知识起到的实践指导作用，继而影响学生对物理的学习。同时，学生本身对物理实验课的认识也是不够的，认为实验课就是玩的课，捣鼓捣鼓实验仪器，测出来几组数据，敷衍了事。另一方面，也是受应试教育的影响，教师和学生都认为做题才是王道，成绩分数才是王道。即使面对实验，也是要通过做大量题来掌握，所以，实验成为物理课堂上可有可无的学习手段，与《课标》中提高学生学科素养的要求背道而驰。

（三）物理课堂实验教学新颖程度欠缺

随着《课标》的改革，教材也随着社会的进步和科技的发展进行改革。新教材上有些实验已经采用了最新的实验器材或者研究方法来研究，这就势必要求广大物理教育者要勇于创新，不仅在自己的教案和学案上有所改进，还要在实验的開展上面多下功夫，多研究教材，多研究《课标》。摒弃传统的直接给学生实验步骤，让学生按部就班完成实验的旧模式，开创新的物理实验课堂教学模式，体现科技进步和创新能力的培养。

二、高中物理课堂实验教学的优化策略

（一）实验导入环节引人入胜，高效

教师在对某一章节的实验进行教学时，要根据学生的实际情况提前做好准备，包括实验器材的准备和实验内容的准备等，设计合理且符合学生身心发展特点的、丰富的、有趣的、高效的实验课堂导入，实验器材一展示立即能够吸引学生的眼球。如对“变压器”一节的学习，利用无线充电技术给手机充电。课前给学生展示一个小黑板，黑板上的电路装置用白纸覆盖。教师拿着手机往白纸上一贴，学生观察到，手机被充上电了。从而引发学生思考。让学生观看手机背面的线圈，思考线圈作用。被白纸覆盖的是什么？为什么手机能被充上电？然后向学生展示被白纸覆盖的装置，展开“变压器”这一节的教学。

如在“研究互感和自感”这一节的教学中，教师在课前做演示实验：手机通过导线直接与扩音器相连，说明手机中随音乐变化的电流通过导线传输到了扩音器中。断开电路，扩音器中的音乐消失。引导学生思考：有没有办法不用导线相连从扩音器中听到手机中的音乐？教师再演示问题中的实验：把线圈A插入线圈B时就能在扩音器上听见由手机输出的声音，两个线圈A、B之间并没有导线相连，但是能量从A线圈传递到了B线圈。这是为什么？引导学生用所学的电磁感应知识解释现象。让学生看到实验现象，并想办法用所学的知识解释这种现象，达到高效导入的效果。

（二）给学生提供自主实验的平台，独立完成实验

在物理实验教学中，教师为学生演示的实验是有限的，学生观看实验的时间也是有限的，而且学生没有亲自动手操作实验，对实验只是走马观花，没有留下深刻印象。所以，教师尽最大努力为学生提供能够自己在家完成的，或者几个小伙伴共同完成的、自主实验的平台，学生在玩中学，学中玩，加深对物理理论知识的印象。

如学习带电体的相互作用，可以让学生在家做这样一个实验：把一个白炽灯泡放在玻璃杯口上，用干净的手帕摩擦有机玻璃（或塑料）直尺A使其带电，将直尺A平稳地放在灯泡上。用同样的方法使直尺B带电，并靠近直尺A。如果两根直尺的材料相同，可以看到直尺A被排斥而旋转起来;如果它们的材料不同，则它们互相吸引，如果增大两直尺的距离，可以看到它们的相互作用减弱;如果使其中一根直尺上所带的电荷量增大，可以看到它们的相互作用增强。教师给学生提供自主实验的平台，让学生能根据自己的情况，完成实验。

（三）优化演示实验器材，制作教具

实验课堂上有些实验是复杂的，器材也是复杂的，本来学生时间就是有限的，还需要弄明白一些仪器的使用方法。所以自制教具或者制作简单的实验器材来反映物理问题，更能充分增强学生的动手意识，让学生对物理产生兴趣。自制教具有时候是不是那么容易的，需要反反复复，一次一次调试。但在制作的过程中，学生能体会到很多东西。比如制作加速度教具：一根轻质杆，下端固定一个小球，上端装上水平轴O，杆可以在竖直平面内左右摆动，用白硬纸作为表面，放在杆摆动的平面上，并有刻度，可以直接读出加速度的大小和方向，使用时加速度计右端朝汽车前进方向，让学生更直观地体会加速度这一概念。

（四）实验器材来源于生活

物理就是来源于生活，要学以致用的。所以生活中容易获得的实验器材才应该是物理实验课堂所提倡的。用身边各种物品作为实验器材，来解释、说明、反映物理问题，以小见大，培养学生的物理观念。例如：在平常教学中利用粉笔、黑板擦、弹簧、易拉罐、废旧电池等生活中随处可见的简单物品进行实验，甚至学生喝水的水杯、笔等都能够拉近物理与生活的距离，既能变废为宝，让学生养成节约意识，又能引发学生对物理的学习兴趣，培养学生的科学探究意识。在讲解反冲现象时，作对比实验：实验1是把一根弹簧安装在小车上，按动开关之后压缩的弹簧可以分别将几个质量不同的小木块弹出，观察地面上小车的运动。实验2是把气球安装在小车上，通过气孔对气球吹气，然后放开气孔，观察地面上小车的运动。让学生分析两种情况下的研究对象分别是谁，并分析受力情况。运用动量守恒定律，结合生活实际分析运动现象，进一步提升运动与相互作用观。利用身边常见的物体作为实验器材，又能解释大道理，学生更易接受。

（五）新媒体在实验课堂中的演示作用要充分发挥出来

進行物理实验教学，就是要让学生通过亲自动手操作，体会物理知识的产生过程，并应用到实际生活中去。但有些实验受场地和时间的限制，实验现象不易观察，实验条件也不容易满足，但又要达到好的效果，就需要用到新媒体技术进行展示。新媒体技术是同时可以利用DIS（数字系统）实验技术进行演示实验。DIS（数字系统）系统能够采集大量的实验数据，很大程度上缩短时间，具有实验误差小，更易观察的优点。运用多媒体技术可以增强课堂的趣味性，帮助降低内容的复杂性;借助计算机教学，能让学生在有限的时间里，全方位地感知更多的信息，提高教学效率。如学习电容器的充电放电时，学生只知道原理，很难理解电容是怎么进行充电和放电的。针对这种情况，教师按教科书进行演示实验，并在每一步之前，让学生对现象做预判：如开关S分别拨到1、2时，会有电产生吗？电流方向相同吗？电流会一直存在吗？通过实验使抽象的过程形象化，促进学生深入思考，发展学生的逻辑推理和科学论证能力。有条件的学校可以利用计算机、传感器设备做辅助，将抽象的知识具体化，使课堂变得生动活泼，不再单调乏味。在万有引力这一节的教学中，学生对卫星的变轨问题不是很清楚，教师就可以给学生播放动画，卫星怎么通过加速或者减速实现变换轨道的。让学生观看有震撼力的视频，深切感受我们国家航天事业的快速迅猛发展，产生浓浓的爱国情怀。

结束语

实验教学是物理教学的有机组成部分，无论从物理教学的目的、任务，还是从物理学科特点以及学生的年龄特征等诸多方面考虑，实验教学在物理教学中都占据着极其重要的地位，对提高物理教学质量，培养创造性人才具有极其重要的作用。所以，广大物理教育工作者要发展学生的物理核心素养，就需要优化物理课程教学策略，构建适宜学生学习的教学氛围，使学生能够积极参与课堂学习，掌握高中物理的教学知识。通过实验探究来优化课堂教学过程，提高课堂教学的实效，培养学生开展研究性、探究性学习的能力，为学生的全面发展和终身发展奠定基础。

参考文献

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