浅谈高中物理实验教学中存在的问题及解决策略

2021-12-29张艳英

科学咨询 2021年31期

张艳英

(衡水中学河北衡水 053000)

随着我国教育教学的不断改革发展，物理学科的重要性愈发地被重视了起来，其教学方式是否得当对学生的学习能力和知识运用能力有直接的影响，而“理论与实践相结合”的教学理念早已深入人心，这也让物理实验教学的地位因此大大提升。如今，开展实验教学已成为保障物理教学有效性的重要手段，更是提升整体教学质量和效率的有效途径，但目前也存在手动实验逐渐被多媒体替代、未重视物理实验的教学工作等问题。

一、高中物理实验教学中存在的问题

（一）未重视物理实验的教学工作

高中物理实验教学对培养学生的动手实践能力和创新能力有重要作用，实验教学也是提高学生学习成绩和课堂教学效果的重要手段。但仍有部分教师在实际教学中没有意识到实验教学的重要性，使物理实验教学不能有效开展，尤其是那些教学条件比较差的学校，物理实验教学更是存在被轻视的现象。一方面是因为教学条件比较差，做物理实验所需的设备不齐全，加上实验本身存在一定的困难，学生在做实验时经常达不到理想效果。另一方面是由于部分教师的专业素质比低，对物理实验教学并没有提起足够的重视，或者只重视实验教学内容的准备和讲解，却严重忽视了实验演示前所需器材等方面的准备工作，学生在实验室中手忙脚乱，不知道从何处开始，也不知道该怎样开始，导致实验失败或其他意外状况出现[1]。

（二）实验现象的可观察性不明显

做物理实验的主要目的是让学生清楚地观察到实验现象，通过视觉体验帮助他们逐渐发现并掌握其中潜在的物理规律。但教师大多是面向全体学生进行实验教学，经常会出现部分学生看不到实验现象的情况。比如，教师演示“磁体周围存在磁场”这一物理实验时，由于实验器材经常会遮挡住学生观察小磁针的视线，使得实际的教学效果并不明显，这也会导致学生无法清晰理解“磁体周围存在磁场”这一抽象的物理概念，甚至会逐渐丧失从观察物理实验现象这一角度出发去理解其中所体现的物理概念和规律的自我认知。

（三）手动实验逐渐被多媒体替代

随着我国现代科技的飞速发展，多媒体设备逐渐被广泛应用于各学科的课堂教学中，尤其是在物理实验教学中，教师经常使用多媒体将很多难以用语言表述清楚的物理现象生动直观地呈现给学生。这种教学方式无疑为学生学习和理解物理知识和现象带来了极大的便利，课堂教学效率也得到了明显提升，但使物理的手动实验逐渐被多媒体代替。这种教学方式不仅偏离了开展物理实验教学的初心，大大脱离了“理论联系实际”的教学理念，更不能让学生很好地享受动手实验的乐趣和过程，他们只是大概了解了实验的步骤，却没有动手操作的能力。

二、高中物理实验教学问题的解决策略

（一）转变自身的教学观念

想要真正改善高中物理实验教学现状，首先需要我们不断转变自身教学观念，在课程安排和专业培训等方面要充分考虑到物理实验教学的实际需要，提高对高中物理实验教学的重视程度。

一方面，教师要注意培养学生科学、正确使用实验器材的良好习惯，这不仅是学生成功完成实验的重要保证，也是保障他们人身安全的基本要求。我们可以通过亲身说法的方式去指导学生，让他们直观地了解到实验器材的构造、原理、使用方法等，尽可能避免因使用不当而产生实验风险，从而让他们通过实验熟练掌握实验器材的使用方法[2]。另一方面，教师要加强对学生的小实验训练，培养他们的实验兴趣，启发他们理解实验的现象和规律，鼓励学生利用课余时间进行一些简单易操作的小实验，如摩擦力的实验、杠杆实验、自由落体实验等，这也是我们重视物理实验教学的重要体现。这种小实验的开展可以更好地活跃课堂氛围，调动学生参与物理实验的积极性，更能照顾到不同学习水平的学生，使其学习成就感得到大大满足。开展物理实验的最终目的并不是实验，而是希望学生借助实验加深对物理概念、规律和现象的认知与理解，引导他们正确使用物理公式和定律等，进而形成相关知识的深度思考。在具体的实验教学中，教师可以先进行实验示范，学生跟进实验步骤，也可以由学生独立完成物理实验的设计和操作，以便更好地培养和锻炼他们的动手能力，为其今后的实验操作打下基础。

（二）合理使用多媒体教学

多媒体信息设备的出现，为高中物理实验教学带来了诸多便利。首先，教师可以借助多媒体向学生播放相关的实验小视频，为他们的动手操作提供一定的示范，并以循环播放的方式帮助学生了解和掌握整个实验的每个步骤。其次，可以借助多媒体设备演示一些仿真实验室无法完成的实验，进一步拓宽学生的知识眼界，深入了解实验中一系列独特的物理现象。最后，教师还可以通过多媒体模仿自然现象，如行星的运动轨迹、分子的运动等，并在这一基础上适当改变物体的运动速度。比如，开展“自由落体运动”的实验教学时，我们就能通过放慢物体运动速度的方式，加深学生对物体在自由落体时的运动轨迹、姿态及其产生的摩擦力等多方面的认知与理解，从而极大地弥补实验教学的不足[3]。

此外，教师在利用多媒体展开物理实验教学时，也要注意对学生动手操作能力的培养和训练。例如，开展“电阻定律”这一实验教学时，所涉及的实验器材比较多，教师在动手示范的过程中，学生不仅很难兼顾多个实验设备上的数值变化，还很难认真观察到实验中线路的改变。针对这种情况，我们可以采用摄像机、多媒体相结合的方法进行实验教学的演示，将整个实验的操作过程，包括电压表、电流表读书的变化和实验中线路的改变等直观地呈现给学生，大大提升实验教学的可视性。这样，教师再让学生动手操作时就会容易得多，学生还可以一边观察学习，一边动手实践，使实验教学效果得到切实保障。

（三）注重学生的自主探究

在高中物理实验教学中，教师必须善于运用各种不同的教学方式，让学生对物理实验始终保持一定的新鲜感，借此驱使他们积极探究物理实验规律。如果我们一直采用相同的实验教学流程，学生难免会出现厌倦情绪，甚至会逐渐丧失原来的学习热情，因此，教师可以尝试多使用开放型自主探究的实验教学方式，促使学生保持强烈的好奇心理。同时我们要多指导他们正确完成实验过程，并及时发现每位学生的优点和不足，给予合适的总结评价，对那些实验异常的现象，教师要多鼓励学生深入分析、思考并解决问题，以便更好地帮助他们建立起自主进行物理实验的自信。

例如，组织学生进行“探究摩擦力在物体运动中的影响”的实验时，在整个实验活动过程中，我们可以尝试放手让学生进行自主设计、选择仪器、制定步骤、动手实践、绘制表格、收集整理数据、得出结论等实验活动，打破传统的实验教学模式。经过实验操作，学生会发现：摩擦力大的物体，运动所产生的阻力较大，运动距离较近；摩擦力小的物体，运动所产生的阻力较小，运动距离较远[4]。这个时候，再提出问题：当摩擦力为零时，物体是否会一直保持着匀速运动？引发学生思考，进而激发学生深入探究物理实验的积极性，培养他们对知识的自主探究能力。这样就可以通过组织学生进行开放型的自主探究实验活动，培养他们从多方面思考和看待问题的学习习惯，并促进其形成良好的探究意识。

（四）多鼓励学生实验创新

创新教育是当下教育教学的重要组成部分，物理实验教学的创新又是培养和发展学生核心素养的有效手段，这就要求教师在教学中多鼓励学生发散自身的创新思维，对实验进行创新。

例如，开展“探究加速度与力、质量的关系”的实验教学时，由于这一实验比较复杂，教师可以先带着学生将本次实验的目的、具体步骤、原理等梳理清楚，然后留给他们充足的时间进行实验操作。但即便学生按照原来的方案操作完成后，仍会存在较大误差，经过分析后发现误差较大的原因主要在于小车质量无法远大于钩码的质量。此时，我们就可以和学生一起探讨新的实验方案，如一个不需要小车质量远大于钩码的质量这一前提条件的新方案，从而不断激发学生的创新意识和思维[5]。