物理課堂實驗藝術分析論文

一、高中物理實驗教學的重要性

物理是高中理科基礎科目之一，高中生不僅要學習物理知識，還要提高學習物理知識和應用物理知識的能力。而高中物理與國中物理相比，是螺旋式上升的，學習起來比較有難度。若是教學方式使用不合理，會直接影響學習效果。只有通過有效開展實驗教學，才能使學生體驗物理實驗的獨特魅力，並感受學習物理實驗的重要性。開展實驗教學的重要性在於：一方面，有助於培養學生科學嚴謹的學習態度。物理作為大眾一致認可的緊密型科學課程，物理實驗的設計與實踐操作非常嚴密精細，若是其中某一環節出現問題，將直接影響實驗結果。［1］在物理實驗過程中，必須要保證學生注意力的高度集中，觀察物質的微妙變化，並做好記錄工作，從而得出正確的實驗結論，這樣可以於無形中培養學生科學嚴謹的學習精神。另一方面，有助於提升課堂教學質量。高中物理教材中藴含許多抽象知識，若是教師僅採用講授式的教學手法，很難吸引學生的學習興趣。通過開展一些形式多樣、簡單易學的物理實驗，不僅能夠降低物理知識的學習難度，而且有助於提升學生的實驗操作能力，激發學生的學習興趣。

二、高中物理課堂實驗教學不足及解決思路

1.輕視學生學習主體地位在高中物理教學中開展實驗活動，旨在強化學生的實踐操作能力、實驗現象分析能力及創新思維能力。但是現階段高中物理課堂實驗教學工作的開展情況並不理想，普遍存在教師包辦一切的情況，學生只是觀察教師的演示操作，課堂教學忽略了學生的主體地位。而我們知道，旁觀與實踐參與是存在本質區別的，物理實驗的旁觀者很難感受到物理實驗的趣味性，更談不上形成學習興趣，其學習效果更是差之千里。［2］基於此種問題，教師需要及時轉換教育思想，在課堂教學中充分展現學生的主體地位，將學生吸引到課堂中來，鼓勵學生在教師指導下自行動手自主探索，這無形中會強化學生的實驗操作能力與感知能力。例如，教師在教學魯科版高中物理必修一《牛頓第三定律》這一課時，為了得到作用力與反作用力的關係，可以將兩隻測力計掛鈎鈎在一起，分別用力拉兩測力計，觀察兩測力計的讀數，從而得到作用力與反作用力的關係。實驗過程中，可以把同桌學生視為一組進行推移遊戲，讓學生親身感受作用力與反作用力之間的關係。再如，教師在講解有關重力的知識時，可以讓學生站在椅子上，雙手緊握一物體隨後再放開雙手，觀察物體下墜過程的運動軌跡，親身體驗地球引力的神奇之處。

2.實驗材料過於老化從調查結果中得知，大部分高中物理實驗器材都是陳舊的，並且數量不夠，經常是小組三、四個人輪流實驗，無法滿足物理實驗的教學需求，造成教學時間的極大浪費。高中物理教材中有許多實驗是與學生現實生活息息相關的，教師需要善於從生活中提取素材，引導學生大膽想象，鼓勵學生自主設計實驗方案，親手操作驗證自己的猜想。利用簡易的實驗器材，深度探索物理知識的奧祕，對培養學生實驗操作能力具有諸多幫助。例如，在學習《動量定理》這節課時，要求生雞蛋從高處落下不破，引導學生按照自己設計的實驗方案進行操作。有的學生説在底部墊上海綿，有的説底部用泡沫塑料做緩衝，有的説讓雞蛋掉到水中，有的説利用氫氣球等，儘管做法五花八門，但都是圍繞動量定理展開，通過延長作用時間和減小落地時雞蛋的動量，從而減小地面對雞蛋的作用力。教師此時需把握時機引入新課，為學生講解動量定理相關知識，從而不斷提升物理課堂教學質量。

3.實驗過程無亮點許多高中物理教師在開展實驗教學活動時，僅是按照教材或是輔助材料上的實驗操作方案進行講解，且實驗過程毫無亮點，很難激發學生的學習興趣，時間一長，學生很容易產生棄學厭學情緒。［3］基於此種問題，在實驗教學中，教師需要一改傳統的授課方式，從前期準備環節入手進行創新，儘可能簡化實驗操作流程，增加實驗活動的趣味性，從而使學生對物理實驗產生濃厚興趣。例如，教師在講解魯科版高中物理必修1牛頓第一定律這一知識時，可以為學生布置課下觀察任務，觀察汽車緊急剎車時汽車的狀態，結合自己的生活經驗如公交車突然剎車身體會不由自主前傾，使學生獲得物理知識無處不在、與自己的生活息息相關的認知，從而調動學生的學習積極性。

三、高中物理課堂的實驗藝術——魅力實驗

1.理論與實驗結合，激發學生創新思維在物理實驗課堂中，教師需要依據學生的理解能力，將理論與實驗教學結合起來，利用實驗操作引導學生自主解析物理現象並總結實驗原理，從而不斷提升課程教學效率［4］。例如，教師在教學魯科版高中物理必修1平拋運動這一知識時，因為平拋運動比直線運動複雜，不容易直接研究它的速度變化規律，需要將它分解成較簡單的運動來研究。考慮到實驗的難度，教師需要採取理論與實踐相結合的授課方式，帶領學生回顧之前所學的知識，引導學生利用運動合成分解知識將平拋運動分解成多個小實驗，隨後利用已有經驗進行實驗猜想，自主實驗驗證猜想，從而更直觀地理解並掌握平拋運動這一知識。實驗步驟：①利用教師提供的定有斜槽的木板，適當調整角度，同時檢查木板是否水平；②將釘子豎直釘在木板上，用重錘線檢查座標的豎直情況，將斜槽末端所在的位置視作原點，自原點O繪製出豎直向下的y軸和水平向右的x軸；③選定某一位置，讓球自由下滑，從原點開始做平拋運動；④觀察並大致確定平拋運動小球在某一x值處的y值，隨後用筆標出小球經過的位置，對應座標紙進行記錄，隨後依次改變x值，確定其他各點的位置。為了保證實驗精確度，教師需要適當進行語言指導。如：在操作中，需要保證記錄面板處於豎直平面內等。如此一來，可以有效實現感性到理性的學習過渡，不僅符合學生的認知規律，且能激發學生的創新思維。［5］藉助親身體驗實驗操作活動，學生能夠準確得出實驗結論，從整體上提升課程教育質量。

2.簡易實驗，激發探究興趣在學習某些物理定理前，由於多種因素的影響，學生可能會對物理知識產生一些錯誤的認知。為了解決這一問題，教師在實驗教學中需要巧用簡易實驗，激發學生的探究興趣，調動學生參與的積極性。同時，圍繞實驗疑點設置多種問題，鼓勵學生自主實驗解析問題，強化學生的學習能力。［6］如：教師在教勻變速直線運動實例這一課時，為了讓學生能夠自主構建自由落體實驗模型，教師可以採取對比實驗的方式，幫助學生更好理解問題。例如，將一個乒乓球和一個網球同時從一個高度放手，結果表明網球的下落用時更少。學生依據實驗得出，質量大的物體下落得更快。此時教師需要再繼續提問：“這一理論具備全面性嗎？”隨後繼續演示實驗，拿出兩張完全一樣的紙，將其中一張紙揉成紙團，另一張不做處理，再次進行對比實驗。結果學生髮現紙團下落更快。此時不用教師提問，學生便會主動説出自己的疑惑，如：為什麼兩個實驗所得的結論是相悖的？有些學生提出自己的猜想，即物體下落的速度與質量自身並無關聯。通過這樣的實驗，無形中糾正了學生的學習問題，使學生對接下來的學習充滿好奇。在此基礎上，教師提問“為什麼紙團比紙片要下落得快？”學生會立即聯想到之前所學的'阻力知識，回答説：“紙片在下落過程中受到的阻力比紙團大。”因此，藉助簡易實驗，學生不僅能夠掌握自由落體運動的條件，自主推導運動規律的三個公式，並且可以形成實驗驗證的好習慣。

3.魅力之三：自主探究實驗，強化學習能力高中物理課程教育標準指出：“物理教育的終極目標是學生能夠靈活利用所學知識去解決實際問題。”在日常教學中，教師需要聯合物理實驗與現實生活，利用生活中多種有趣的現象，吸引學生的注意力，激發學習興趣，使學生更快更好更牢地掌握物理知識［7］。例如，在學習有關“電學”方面的知識時，教師可以以實驗室內燈管與走廊的燈管為例，使學生對串並聯產生初步的認知，隨後經過實驗操作，從而深度體會電學方面的知識。如：利用簡易的實驗裝置，引導學生分析物理串並聯電路藴含的原理，並鼓勵學生解析聲控燈的工作原理。在講解理論知識後，教師可以帶領學生動手製作簡易的串並聯電路，以加深學生對此原理的學習印象。經過實驗體驗學生得知，在串聯電路中電流途徑只有一條，整個電路只需一個開關控制，開關所在位置對電路控制沒有影響，而在並聯電路中電流途徑有兩條或兩條以上，幹路開關控制整個電路。藉助實驗探究，不僅可以加深學生對知識的理解，而且可以培養學生自主探究的實驗意識，為日後學習發展奠定基礎。

綜上所述，在物理實驗教學活動中，教師需要善於創新實驗活動，激發學習興趣，使實驗教學變得簡單而亮點不斷，專業而不令人反感；需要通過巧設實驗情境，展現實驗魅力，引導學生應用所學知識去解決實際問題，從而真正達到物理知識學以致用的教學目的。

參考文獻：

［1］張雲山.高中物理實驗教學中存在的問題及對策［J］.華夏教師,2017(14):83-84.

［2］來建林.提高高中物理實驗教學有效性的實踐與探索［J］.才智,2017(32):88-89.

［3］鄧寶貞.高中物理實驗課教學中存在的問題及對策［J］.西部素質教育,2017(19):231-232.

［4］張輝.新課改下高中物理實驗教學模式的探索與評價研究［J］.教育現代化,2017(27):274-275.

［5］徐昊.高中物理實驗資源的開發與利用研究［J］.讀與寫(教育教學刊),2017(5):139.

［6］李瓊.高中物理實驗資源的開發與利用［J］.科教導刊(下旬),2017(3):107-108.

［7］李慶明.高中物理實驗探究教學的探索和實踐［J］.讀與寫(教育教學刊),2017(3):107.