浅谈新课改下高中物理实验教学

发表时间:2021/8/17   来源:《中小学教育》2021年4月第11期   作者:单陈敏
[导读] 物理学是一门以实验为基础的科学
        单陈敏
        浙江省永嘉第二高级中学
        摘要:物理学是一门以实验为基础的科学。物理实验作为物理教学的基本手段,有其特殊的教学功能:不仅能够为学生提供学习的感性材料,验证物理定律,而且能够提供科学的思维方法,加深对基本知识的认识程度,激发学生的求知欲,培养学生的探索能力。而众多的物理概念、规律正是通过观察和实验再认真地加以思索和总结得到的。
        关键词:高中物理  实验教学 策略
        随着信息时代的到来,学会学习成为现代社会的必然需求。“教师应该帮助学生形成有效的学习策略”也成为新课程标准要求的教学目标之一。物理是以实验为基础的学科,通过实验的学习,可以帮助学生获得对物理事实的具体而明确的认识,加深对物理概念和规律的理解,同时还有助于培养学生的实验能力,提高学生的综合素质。而在中学物理教学中普遍存在不重视实验,以教师的讲授和学生的机械记忆替代学生的动手实验和动脑分析,使学生难以掌握有效的实验技能,直接影响学生学习物理的兴趣。要解决这些问题,就要明确物理实验该怎样学习和教学,引导学生正确认识实验和做好实验。下面我就中学物理实验教学探讨几点认识:
        一、用新课程理念,创设实验思维情景,充分发挥演示实验的课堂效果。
        首先做好难,同时也可以借此检查器材的可用性。其次有些学校条件不足或者其它原因难于演示,那么教学过程中,应想方设法利用生活中常见物品制作教具演示好实验,其实这样的实验更贴近生活,更能吸引学生的注意力,从而提高学生的学习兴趣,比如我们在讲解热学中液体的表面张力时,我们可以取来一杯盛满水的烧杯,将大头针置于滤纸上,慢慢地将滤纸平放于水面上,使滤纸浮在水面上,不久浸湿的滤纸由于重力开始下沉,结果发现大头针仍然漂浮在水上,这就能说明是水的表面张力存在。第三、演示实验必须从现象到本质逐步分析,然后推出实验结论,并且进行误差分析,如果实验失败更要分析原因所在,然后排除干扰因素重新操作。第四、有些演示实验能见度较低,那么我们应尽可能利用投影仪,将实验现象和实验操作放大投影在屏幕上,例如:秒表、多用电表、千分尺、、游标卡尺的读数,磁感线教学中变化过程中电压表、电流表示数的变化等等。这样将演示过程进行放大,将关键部位利用特写镜头予以展现在同学面前,可以调动学生注意力,培养学生观察能力,提高学习兴趣。第五、制作模拟物理过程的课件来代替仪器演示实验过程。在中学物理实验教学中,由于时间、空间、资源等的限制,实验中常常出现实验过程、现象不清楚、不全面或根本不可能实现等问题。例如:光电效应、α粒子散射实验、摩擦起电、分子热运动、卫星的运动、日(月)食的形成、链式反应、电荷在电磁场中的运动等等这些在实验室根本无法完成的实验,可以运用多媒体技术,充分利用其集成声音、图像、影像、动画、文字的功能,突破空间时间、化抽象为具体、动静结合,对实验现象进行模拟甚至仿真,而且对于需要注重细节的物理过程进行慢动作,或者重放几次。这样既能吸引学生注意又可以充分调动学生的各种感官刺激,使学生在最短的时间内尽可能获得更多的信息,取得更好的教学和实验效果。同时由于实验中所涉及的仪器、设备、耗材、原料等都是虚拟的,可以节省很多实验教学资源。因此凡涉及的实验对仪器和设备损耗较大、实验耗材和原料昂贵、实验操作过程危险等实验,就可以选择模拟课件替代。
        二、改革陈旧的实验教学模式   
        大胆改革不适应新形势下中学物理实验教学模式,科学设计实验教学程序,优化实验教学过程、实验教学方法和培养创新能力,建立起“引导—探索—实验—掌握”的教学模式。这种教学模式应当充分发挥教师的主导作用,突出学生的主体地位。教师要充分相信学生,使学生主动参与实验。

课本让学生看,实验让学生做,问题让学生提,思路让学生想,疑难让学生议,错误让学生析。让学生独立设计实验,最大限度地调动学生自主学习的积极性和主动性,充分发挥学生的创造才能,培养他们的创新意识,变单向信息传递为双向式、多向式信息传递与交流。教师在课只内讲重点、关键点和注意点,发挥好主导调控作用。          
        教师可以把某些学生实验和演示实验设计为探索性实验,使之达到不同层次创新能力培养的目标。探索性实验教学较课堂教学有更广阔的活动空间和思维空间,可以激发和满足不同层次学生的探索与创新欲望。学生在自己“探索”物理规律的实验过程中可以把动手和动脑结合起来,锻炼和培养自己的创新能力。教师应选取合适的、需要探索的问题作为实验内容,在教学中可以利用新旧知识间的联系提出需要解决的问题,并设计一系列有针对性、启发性的问题作为铺垫,设计问题时应充分渗透创新能力的培养,要利用学生的原有知识,引导学生在运用知识的探索过程中有所“创新”地解决问题。教师应让学生明确探索性实验的基本环节,并在实验仪器的选取与操作、实验现象的观察、实验数据的处理、实验故障的排除及结论的’得出等一系列环节中,及时对学生进行指导,使学生在相对独立的实验活动中体会创新的艰辛与愉悦。如实验设计思想,物理学方法,实验技巧等。为了使创新能力的培养长期化,教师可有计划地组织学生进行系列化的探索性实验,并把实验内容和生活中的实际问题联系起来,使创新能力的培养和物理知识的学习紧密结合。
        三、用探究式拓展式理念,开展物理课内外小实验。
        课内小实验与演示实验相比,操作实验过程较为简单,验证物理现象和物理结论较细化。能更好与课堂教学内容相结合,是配合教学内容进行的随堂实验,但是更容易让学生抓住实验的本质,吸引学生的注意力,消除许多物理现象的神秘感,有时学生也可以人人参与其中,并在教学过程中要求学生人人动手,在观察与操作中积极思考物理问题,积极主动获取物理实质,能充分提高实验技能,能充分调动学生学习积极性。比如:在讲解摩擦力的方向时,尤其判断静摩擦力的方向比较困难。其主要原因是学生日常生活中缺乏这方面的感性认识,难以想象两个相对静止而又有相对运动趋势的物体接触面间的情况,教师可以通过下面的实验帮助学生找到一种方法。在上课前布置同学每人分别带鞋刷来上课,上课讲解静摩擦力时,让每个同学跟着老师操作:将一只鞋刷刷毛向下地放在桌面上,用手斜向下推鞋刷使之即将在桌面上运动,观察一下刷毛向什么方向弯曲;也可以用两只鞋刷,使刷毛相对地放在一起,推其中的一只鞋刷,在不产生滑动的情况下,观察刷毛的形状有什么变化。从这些观察中,学生可以判断各自所受的静摩擦力的方向。课外小实验是按照老师布置的任务和要求,让学生用身边常见的物品或者能自制小制作的简单装置。这些小实验学生可以独立完成,也可以几个学生合作完成,同时时间范围较宽而且制作环境较宽松,是课堂实验的补充和延伸,既丰富学生感性认识,加强亲自动手的能力,又活跃了学生思维,同时发展了学生的个性。
        总而言之,高中物理实验教学在当前的高中物理教学中的作用不容小觑,作为基础的实验性科目,从教师自身一定要认识到实验教学的重要性,并以身作则,重视实验和理论的结合。通过物理实验一方面让学生的综合能力得到提升,另一方面让学生切实理解和加深对所学章节的印象,相信只要物理教师用心,真正和学生产生互动交流,一定能让物理实验进行的很顺利。
        参考文献:
        [1]刘向上.高中物理学习策略与教学实践研究[D].湖南师范大学,2006.
        [2]沈建民.高中物理学习策略及其教学对策浅探[J].教育科学研究,2002,5  
        [3]张宪魁,李晓林,阴瑞华.物理学方法论[M].浙江教育出版社,2007:44.
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