浅析高中物理教学中趣味物理实验的实施策略

摘 要：随着新课改工作的深入开展，高中物理教师在组织具体的教学工作时，除了采取有效措施引导学生学习理论知识以外，还要关注实验教学模块，为学生提供更多观察、操作的机会，以便化抽象为直观，让学生在更加真实且生动的情境中把握知识形成过程，从而促进其综合素养的稳定提升。对此，本文以人教版高中物理教材为例，着重分析了在教学实践中开展趣味实验的有效策略。

关键词：高中物理;趣味实验;实施策略

在高中物理教学中，实验既是一种有效的探究分析方法，也是一个重要的教学板块，在简化学生理解、培养学生实践应用能力和思维能力方面发挥着不可替代的作用。因此，新时期的高中物理教师要在明确实验教学重要性的基础上，积极开发各种富有趣味的实验，调动学生的参与性，并使之在探究中获取更为丰富的认知，能够准确且直观地掌握所学内容，同时顺利强化其学习成就感，辅助他们建构完整的知识体系，进而推动其学科素养的发展。

一、趣味物理实验概述

（一）基本特点

趣味物理实验一般有取材便捷、操作简单、科学性强、趣味性浓这四个特点，主要是因为：第一，有趣的实验不能过于复杂，所选择的材料应是生活中比较常见的或经过简单加工之后形成的，这样才能让学生感受到实验的可操作性，然后联系实际，主动操作和实践，继而感受到实验乐趣。第二，趣味实验必须易于操作，既要能够满足学生的学习需求，又在其理解和承受范围之内，使之通过操作挖掘更为丰富的知识，不断简化理解过程。第三，趣味实验的根本目的是帮助学生学习知识，所以具备科学性强的特点，能够让学生在观察和操作的过程中体验乐趣、吸收知识。第四，趣味实验的基本特点就是有趣，即应当挖掘各种富有趣味的元素、活动，减少复杂的流程和数据，让学生能够更加便捷和快速地挖掘知识，以此提升其学习效果。

（二）优势和价值

1.有助于激活学生思维

在课堂教学中实施趣味物理实验，能够激活学生的思维，使之学会使用不同的材料、方法挖掘知识，同时从多个角度、层面分析问题，引导学生创新和创造，在实验中提出更多新观点，以此推动学生更为高效地吸收知识。

2.有利于培养学生实验兴趣

对学生而言，有趣的事物往往更能吸引他们的注意力，也更容易被他们理解，所以通过组织趣味物理实验，可以让学生在物理课上获得更加丰富的体验，不断触发他们的内在学习动机，同时使之产生强烈的求知欲、成就感，辅助端正其学习态度、强化其学习积极性，顺利提升其学习成效[1]。

3.有助于强化学生科学素养

学生在参与趣味物理实验时，能够从中学到更加丰富的知识，也可以掌握更多操作实验的方法与技巧，同时形成科学探究的意识，按照一定的逻辑逐层分析，然后得出更加客观、真实的结论，有助于推动其科学素养的发展。

（三）设计原则

在设计趣味物理实验时，教师要遵循以下原则：其一，目的性。设计实验时，教师必须明确最终的目的，即实验需要达到什么效果，学生应从实验中获取哪些知识，然后再据此设计详细的实验方案，保证趣味性的同时引导学生不断提升自我。其二，简易性。趣味物理实验的开展应具备材料简单、过程简单、原理简单的特点，保证学生能够更加高效地接收各类信息，然后从中挖掘知识，满足学生独立操作的需求，让他们在探究中理解和内化知识。其三，参与性。教师设计的趣味物理实验必须要具备足够的吸引力，促使学生主动参与其中，通过观察、设计、探究、分析等完善实验的过程，同时不断强化学生的综合应用能力、信息提取能力。其四，熟悉性。趣味物理实验是面向学生开展的，目的是让学生理解相应的物理知识，此时实验的内容、选用的实验材料等应当贴近学生的生活，让其具有熟悉感，才能在探究中获得更为丰富、真实的体验，更为顺利地掌握知识。其五，关联性。教师设计趣味物理實验时，还要关注知识与现实生活的关系，让学生在探究中自主联系生活，尝试使用所得知识解决生活问题，由此使之更为准确地理解物理原理，同时能够基于现实生活进行拓展思考，为其后续的创新、实践打下良好的基础[2]。

二、高中物理教学中开展趣味实验的有效策略

（一）创设演示情境增强趣味实验呈现效果

为了提升学生的学习成效，高中物理教师可以在讲课过程中创设演示实验情境，以此呈现更加富有趣味的实验活动，促使学生在观察、分析的过程中直观地掌握相关知识，辅助强化他们的学习效果。例如：在讲解人教版高一必修第二册第六章“圆周运动”中的“向心力”一节时，高中物理教师就可以创设一个有趣的演示实验情境，即：准备一个塑料瓶，并在瓶口钻洞系上绳子，然后打开瓶盖，向其中注入滴了黑色墨水的水，在不封口的情况下甩动绳子，让塑料瓶转动，要求学生观察水有没有流出来。而后，教师可以放慢转动绳子的速度，让学生继续观察。此时，很多学生会提出疑问：“为什么水没有流出来？究竟是什么原理呢？”而教师可以将此问题作为切入点，顺利引出“向心力”这一概念，以便迅速调动学生的好奇心，使之更加主动地开展之后的探究与分析活动。通过设计有趣的演示实验，能够为学生呈现更加真实且直观的情境，让他们发现问题，然后主动探究知识，有助于推动教学进度，促进学生物理综合素养的稳定发展。

（二）借助生活素材指导学生开展趣味实验

在开展趣味物理实验时，高中教师可以充分发挥生活素材的优势，引导学生自制实验器具，然后围绕特定主题开展实验活动，从而有效调动学生的参与兴趣，辅助提升他们的学习成效。例如：教师在指导学生学习人教版高一必修第一册第四章“运动和力的关系”中的“超重和失重”时，就可以让学生提前搜集生活中常见的易拉罐，裁掉罐子的顶部，在底部钻一个孔，分别使用两根橡皮筋穿过底部的小孔打个结，在未打结的两端各系上一个相对较重的物品，如金属砝码、石头等，并将两个物品固定在罐子两端之外，确保其能够被拉入罐子，接着在罐子口系上绳子，以便操作罐子上升或者下降。待做好实验器材之后，物理教师可以让学生先操作罐子，使之呈自由落体的方式下降，并在此期间观察罐子外部两个重物的位置变化，之后再将两个重物重新安置到罐外，恢复原装置的效果，且可以将重物稍微往下拉一些，使得橡皮筋向外延伸多一些，再操作罐子使之加速上升，并观察此过程中罐外两个重物的位置变化。最后，物理教师可以要求学生分享自己观察到的实验现象，如“罐子自由下落时，两个重物被拉入了罐子之中，明显听到了响声，而罐子加速上升时，两个重物不仅没有进入罐内，反而有向下坠的趋势，比刚开始所处的位置要低一些”，而教师可以趁机提问：“那么这是为什么呢？可以用什么物理知识来解释？”由此顺利引出“超重和失重”这两个概念，便于学生结合实验来理解和分析，辅助提升其学习效率。当然，教师也可以鼓励学生依据这一实验原理重新利用生活素材设计相似的实验，通过反复验证来了解失重和超重的概念，并结合生活中的相关现象展开分析，以此不断强化学生的科学探究思维，培养他们良好的学科素养[3]。

（三）鼓励学生合作完成趣味物理实验

在组织学生学习物理知识时，教师还可以激发他们的主体意识，设计合作实验任务来调动学生的参与热情，以此使之在展现自我的过程中感受到更多乐趣，并能够不断发散思维，通过讨论、分析、验证等掌握物理知识的形成过程，从而促进其综合素养的发展。例如：教师可以根据人教版高二选择性必修第二册第二章“电磁感应”中“楞次定律”一节的内容设计导学任务，要求学生合作设计趣味实验方案，并为其提供电磁炉、锡纸环、铁芯等材料，此时学生需要通过商讨之后确定实验的目的、流程、方法，然后互相配合，分别完成“将锡纸环放到电磁炉中间，打开电磁炉;将锡纸环和铁芯一起放在电磁炉上，并启动电磁炉”这两项任务，并观察相应的实验现象，且为了保证实验结果的准确性，可多次重复操作。经过分析，学生发现：没有放铁芯之前，锡纸环会从电磁炉上方“飞”出，而放置了铁芯之后，锡纸环则会沿着铁芯不断向上“跳”。接着结合教材内容、相关概念，依据实验现象和结果分析“磁通量的变化”和“阻碍”的含义，同时主动分享各自的观点，并阐述理由，通过讨论后得出更为科学、合理的结论，从而顺利理解“楞次定律”的内涵。在合作实验的过程中，学生的思维能力、动手能力都会得到锻炼，且能够触发他们的协作意识、科学探究意识，使之感受到物理实验的趣味性，辅助增强其学习效果，进而不断提升教学的有效性。

（四）为学生提供亲身体验实验过程的机会

在设计趣味实验时，高中物理教师也可以为学生提供亲身体验的机会，即让学生作为实验对象参与到具体的实验过程中，让他们更为真实、准确地感知物理现象、分析物理知识，由此增强他们的理解能力，切实提高授课效率。例如：教师在讲授人教版高二选择性必修第一册中的第一章《动量守恒定律》时，可以做一个实验：挑选两名学生，确保其体重存在较大差异，且擅长滑旱冰，然后要求他们分别穿上溜冰鞋，然后站在光滑地面上，保持静止。之后，两位学生先要互相推，接着左边学生静止，右边学生推左边学生，而后左边学生静止，由右边学生推左边学生。在实验期间，教师要提示其他学生观察这两个学生的位置变化，且可以记录在相同时间内两人的位移距离，然后展开分析。此时，学生会明确指出：两人互推或是被推过程中，都会向着相反的方向运动，但是相同时间内，体重轻的学生位移距离更远，而比较重的学生位移距离近一些。教师则可以趁机引导学生思考，即：为什么会出现这样的实验现象呢？在这一实验中，哪些因素是可以忽略不计的？并邀请两名参与实验的学生分享各自在实验期间的感受，由此促使学生基于教材知识展开详细分析，通过假设、计算等得出准确的结论，从而在有趣的实验中让学生迅速领悟知识内涵，辅助强化他们的学习效果[4]。

（五）注重开发课外趣味实验

为了让学生更加积极地开展趣味实验活动，高中物理教师还可以开发各种课外活动，通过主题设计、鼓励自主创新的方式引导学生探索和实践，从而不断强化他们的实验能力，切实提高其学习的有效性。为此，教师首先要鼓励学生积极开展家庭小实验，即要求他们利用家中的各种材料设计物理实验，并验证相关的物理原理，例如学生可以利用塑料瓶、纸团等在家中开展“自由落体运动”，以验证“重力加速度”的相关知识，也可以使用透明的瓶子完成“水流星实验”，再次解读“向心力”的内涵。其次，物理教师可以设计主题类实验，即根据教学内容，利用自习课的时间布置各种物理实验任务，让学生自主操作，或者是利用所学知识在更大的空间内进行验证和操作，以此深化学生的记忆，让他们在参与中体验到更多乐趣。再者，教师可以引导学生发散思维，尝试改进各种实验，以此锻炼学生的逻辑思维能力和创新意识，并使之在改进中形成严谨的治学态度，辅助提升其科学素养。最后，物理教师要鼓励学生在课外实验中进行小发明和小创作，如运用放大镜制作简易的天文望远镜设备、借助可乐瓶等器材模拟“火箭发射”的场景[5]。在此期间，学生会更为真切地体验到物理实验的趣味性，也会充分感知物理知识的魅力，有助于端正其态度、强化其兴趣，使他们以更为积极的心态进行学习和探索，不断提升其物理综合素养，助力他们全面发展。

结束语

在高中物理教学中开展趣味实验活动，可以激活课堂氛围，让学生以更加轻松的方式获取知识的同时展现出课堂的开放性和多元性，让学生在参与中产生浓厚的兴趣、形成灵活的思维，继而推动其综合素质的发展。为此，高中物理教师要基于课程内容和学生的学习需求，精心设计各种富有趣味的物理实验，以便迅速吸引学生的注意力，同时为他们提供自主操作的机会和平台，使之在探究中准确掌握知识，并学会迁移应用、创新创造，从而实现学科育人目标，为学生的全面发展奠定坚实的基础。

参考文献

[1]朱春凤.趣味物理实验在高中物理教学中的有效应用[J].新课程，2021（41）：137.

[2]赵文旭.趣味物理实验在高中物理教学中的应用[J].知识窗（教师版），2021（5）：88.

[3]林立.趣味物理实验在高中物理教学中的有效实施[J].当代教研论丛，2020（9）：86-95.

[4]田勝平，魏玲.趣味物理实验在高中物理教学中的应用研究[J].科技资讯，2020，18（20）：165-167.

[5]崔玉鹏.趣味物理实验在高中物理教学中的应用探究[J].考试周刊，2020（25）：125-126.

作者简介：张锦泉（1976— ），男，汉族，浙江新昌人，浙江省新昌县澄潭中学，一级教师，本科。研究方向：中学物理教育。