提高高中物理实验教学有效性的研究

许宏起

摘 要：在高中物理教学中，实验教学是重要的组成部分之一。高考物理实验的占分比重越来越大，因此，帮助学生掌握物理实验的操作步骤和原理是高中物理教学的重中之重。高中物理知识点难度大，内容多，所以高中物理实验教学对高中物理教师的知识水平和教学能力有很高的要求。文章主要从营造合作的学习环境、增强实验教学的趣味性、培养学生的探究归纳能力、开展第二物理实验课堂以及提升学生的自主学习能力五个方面探讨有效提高高中物理实验教学有效性的相关策略，期望从整体上提升高中物理实验教学的质量和水平。

关键词：高中物理;实验教学;有效性;方法策略

高中物理教师为了帮助学生提高物理成绩，往往会更加注重理论知识的教学过程，这在一定程度上忽略了高中物理实验教学的重要性。学生在学习物理实验的过程中，教师通常会采用视频教学的方式，帮助学生理解实验的操作步骤和原理。一些物理教师认为，这种实验教学方式能够帮助学生快速了解实验的操作步骤，避免学生处于危险的实验环境，但这一教学方式也存在不足，学生容易对实验操作步骤出现记忆模糊或者记忆混淆的情况，导致物理实验教学的效果不佳。因此，为了全面提高学生的物理综合素养，教师应注重开展实验教学，提高学生的学习积极性和实验热情，从而全面提高高中物理课堂教学的效率和质量。

一、营造合作的学习环境

新课改背景下，高中物理学科的核心教学理念是一切为了学生的发展，通过物理学习来培养学生的创新精神、实践精神和团队合作精神。在高中物理实验课程中，教师可以通过小组合作探究的模式优化物理实验教学过程，提高学生的实验参与度和学习积极性。在物理实验课上，教师应扮演好引导者和协助者的角色，发挥学生的主体作用，让学生在物理实验的操作过程中掌握物理知识，同时，在合作学习的过程中培养自身的合作意识和探究精神[1]。

例如，在教学高中物理实验“用单摆测定重力加速度”时，教师要引导学生运用单摆测定重力加速度并熟练地使用秒表等实验器材。通过课前准备，教师要让学生充分了解该实验的目的、原理、需要用到的器材以及注意事项，让学生熟悉实验台上的实验工具并掌握其使用方法。接着，教师可将全班学生分成若干个学习小组，每个学习小组在同一张实验台上共同开展实验操作，同时给每个小组发一张实验记录表，由小组长统一记录每位成员的实验过程和实验数据。在确保学生全部了解实验的步骤之后，教师可让学生自主开展实验操作。在实验的过程中，教师可以通过抽查的方式记录学生的实验表现情况，通过开展小组比赛的教学方式看哪一个小组能够最先完成所有的实验操作，并提交实验数据。在实验课结束之后教师再评选出本次实验课的优胜小组，并给予优胜小组一定的奖励。这样的方式能够有效调动学生的实验积极性，提高学生的竞争意识和团队合作意识。在实验课的最后5分钟，教师可以针对学生的实验情况以及学生所提交的实验数据帮助学生分析他们在实验过程中存在的问题，引导学生进行实验总结，让学生养成善于反思实验过程的习惯，避免在下一次实验中再出现类似的问题，从而有效提高物理实验教学的有效性。

二、增強实验教学的趣味性

高中物理学科是一门探索真理的学科，学生不仅能从中学到很多生活当中的物理知识，还能够了解到一些神奇的物理现象背后的原理。通过实验教学，教师可以引导学生在实验的过程中探究物理规律，提高学生的物理素养，让学生能够运用物理知识解释生活中的神奇现象，从而让学生对物理学习更加感兴趣。如果学生对物理实验非常感兴趣，那么无形中就大大增加了学生的学习动力，学生就会自觉、主动地探究实验背后的原理，从而产生强烈的好奇心和探究欲望，无形中也大大提高了学生的动手实践能力[2]。

例如，在教学高中物理实验“观察全反射现象”时，教师可以在新课导入环节创设学生感兴趣的实验情境，利用学生以前学过的知识进行导入：“同学们，在学习‘光的传播这一课的时候，我们知道光是沿着直线进行传播的，但是通过今天的实验，我们将看到光也能沿着曲线进行传播。”对于这种反常理的现象，学生会异常好奇，想亲眼见证教师说的现象是否真的存在。接着，教师引导学生在一个装满水的塑料瓶上钻一个小孔，然后从小孔的另一侧用激光笔把小孔照亮，这时水会通过小孔向外流出，而激光则沿着水流的方向跟着弯曲，从而出现一条弯曲的光线。在这个实验中，当光线从空气折射到水中的时候会发生偏折，从而出现全反射现象。这一有趣的物理实验能够有效激发学生的好奇心，当学生看到光线真的可以沿着曲线传播的时候会表现出十分兴奋的状态，教师可以抓住学生探究欲望强烈的时机，趁势为学生讲解实验原理，从而有效提高实验教学的有效性。在开展物理实验之前，教师要让学生明白开展实验的目的和探究的任务，如果盲目地进行实验而不进行说明的话，学生便会对实验失去兴趣，导致物理实验的教学效率低下，难以给学生留下深刻的印象。因此，在开展实验之前，教师可以设计具体、有吸引力的教学情境，这样一方面能够向学生介绍实验的目的和探究任务，另一方面也能够充分引起学生的关注，激发学生的好奇心和探究热情。

三、培养学生的探究归纳能力

在高中阶段，不仅物理学科需要学生具有一定的抽象思维和探究能力，数学、化学、生物和地理等学科也需要学生具有强大的归纳总结能力，因此，在物理实验课上，教师应有意识地引导学生养成良好的逻辑思维习惯。学生在实验的过程中验证猜想，并深入思考实验背后的逻辑原理以及所用到的物理知识，能够提高自身思维的严谨性和逻辑性，也能够从自身的劳动成果中收获乐趣，感受到开展物理实验的快乐。

例如，在学生学了高中物理必修二“机械能守恒定律”这一章节内容后，教师可以组织学生开展物理实验验证能量守恒定律，并让学生通过实验进一步思考和理解机械能守恒定律在生活当中的应用。在实验过程中，学生主要研究物体自由下落过程中动能与势能的变化情况，从而验证机械能守恒定律。学生先在实验台上安装好电子打点计时器，并用夹子将复写纸固定在打点计时器上，再将准备好的纸带穿过打点计时器，而后用夹子对其进行固定，并用导线接通学生电源，将重锤夹在纸带的下端，最后打开电源，并松开纸带上端的夹子，这时重锤会带着纸带在重力的作用下自由下落，在多次重复实验之后收集纸带，测量打点计时器在纸带上留下的点之间的距离，并计算相邻两点之间的瞬时速度，通过分析实验数据观察机械能是否在物体自由下落的过程当中保持守恒。在实验当中，通过教师的引导，学生认识到物体在自由下落的过程中重力势能能够转化成动能，从而得出机械能保持不变的实验结论。

四、开展第二物理实验课堂

除了在课堂上开展有效的物理实验教学，教师还可以引导学生组建物理实验小组，开设第二物理实验课堂。物理实验具有较强的严谨性，与理论知识不同，实验需要学生多次重复操作来降低实验的误差，因此要想真正研究透彻某一实验，还需要学生在课外的时间主动进行物理实验操作。教师在课下开展实验小组教学，一方面能够帮助对物理特别感兴趣、想要参加物理知识竞赛的学生提升物理实验能力和综合素养，另一方面也能够为在课上没有及时完成物理实验的学生提供良好的实验环境，防止学生出现跟不上课程进度的现象。研究表明，学生在开展课外实验的过程中通常会表现出更加强烈的学习和探究欲望，因为在课外时间开展物理实验是学生主动、自发的行为。

例如，在学生学习了高中物理必修二“万有引力定律”这一部分内容之后，教师可以在课下组织物理实验学习小组的学生研究一些课外的物理知识。在课外实验探究中，学生可以自主选择自己感兴趣的物理现象进行探究，这大大提高了学生开展物理实验的有效性。比如，有的学生选择开展“高空落蛋”的物理实验，有的学生选择用闪屏照相的方式记录自由落体的过程，等等，这些实验都与学生所学的知识密切相关，却能够从不同的角度来验证所学物理知识的正确性。学生在课外开展的这些有序又简易的物理小实验，充分满足了学生对物理知识的好奇心，同时也为学生搭建了一个展现自我、提升自我的平台，丰富了学生的课余生活，调动了学生的学习积极性和对物理实验的热情。

五、提升学生的自主学习能力

随着时代的快速变化和发展，社会对人才的需求也在逐渐发生变化，并且是从本质上发生变化，主要体现在对人才的需求从知识技术型逐渐向综合应用型、创新型人才方向转变。高中物理的教学实践也要贴合时代、社会发展的需求，教师要在教学中对学生进行综合性的培养。学生的自主学习思维和能力是促进学生创新思维能力发展的一个重要的基础，因此，在高中物理的教学实践中，教师要注重培养和提升学生的自主学习能力，让学生能够在学习物理的过程中提升自身的思维能力。另外，在高中物理实验教学中，教师要有效地激发学生的自主性，引导学生在实验的過程中学会自主学习与探究，让学生更有方向地进行相关实验与物理知识原理的自主学习与探究，切实提升学生的物理学习效率和能力。

在开展物理实验教学的过程中，教师要有效地转变自己的身份，尊重学生在实验过程中的主体地位，同时扮演好辅助者的角色，对学生的自主实验进行引导。例如，在物理实验“光的折射定律”的操作过程中，教师要以教学内容中“光在不同介质中传播形式的变化”为中心，引导学生自主进行实验的思考、设计和实践，让学生能够借助身边相关的事物以及实验的材料来实现对物理知识的探究和总结。针对这个实验，学生最常使用的方法就是将笔放在水中进行观察和思考，教师则可结合学生的这一自主实验来引导学生，让学生根据实验现象以及自己的思考进行发言，且告知学生在聆听他人发言的过程中可以进行辩驳，并提出自己的观点。学生在分享、交流观点的过程中进行自主思考，能够获得更加准确的物理实验结论。学生在进行实验的自主思考和设计的过程中，教师可以提问学生：“光在空气、玻璃中也会存在折射的现象吗？折射的情况会是一样的吗？”在问题的引导下，学生对光的折射实验有更多的设计思路，从而运用更多的材料进行实验，并联想生活中雾霾等天气之下光折射的情况等，进行深入的自主思考，并开展更多的实验设计与实践。在实验的过程中，学生的思维不局限于光在水中折射的情况，他们能够发散思维，联想生活中各种各样的相关现象进行实验的设计和思考，逐渐整理出更加全面的知识内容，同时通过自主的实验思考和设计，逐渐养成良好的物理探索的思维和习惯，从物理实验过渡到对生活相关现象和问题的思考，从而更加灵活地运用物理知识，这有助于提高高中物理实验教学的有效性。

结语

提高高中物理实验教学有效性的方法有很多，本文只提到了其中的五种。探究高中物理实验教学的有效性，是为了让学生能够更好地掌握知识，充分调动学生的实验探究积极性和主动性，提高学生的观察能力和动手实践能力。高中物理教师应从学生的角度出发，积极探究有助于提高实验教学的方法和策略，进一步提高高中物理实验教学的效率和质量。物理实验教学能够让学生保持对物理学科的学习动力和探究热情。

[参考文献]

邓伟.提高高中物理实验教学有效性的研究[J].考试周刊，2018（30）：159.

雷天秀.浅谈提高高中物理实验教学的有效性[J].南北桥，2018（5）：163.