隨著素質教育的深入發(fā)展,人們十分看重高中生在物理課程中所獲得的實踐能力與創(chuàng)造能力,這就促使人們越來越關注高中物理實驗在提升高中生的綜合物理能力中所發(fā)揮的積極作用。再加上物理學科的基本特點就是以實驗為基礎的,所以近些年來的物理實驗教學也得到了強化與發(fā)展。那么,物理實驗在高中物理教學中究竟能發(fā)揮什么作用呢?本文便對此進行介紹。
在最新的《高中物理課程標準》中對實驗教學進行了明確的規(guī)定,高考物理題中也有越來越多的物理實驗題,前者為高中教師指出了明確的實驗教學方向,后者讓所有的物理教師都開始真正重視與落實物理實驗教學。實踐研究證明,高中物理實驗在激發(fā)高中生學習興趣、突破教學難題、促進高中生物理素養(yǎng)的提升等多個方面都發(fā)揮著十分積極的作用,筆者將結合自身的教學實踐經(jīng)驗對此進行分析。
一、激發(fā)高中生的物理學習興趣
在傳統(tǒng)的物理教學中,我們不難聽到許多高中生都在抱怨物理難懂、難學,很多學生由于在長期的聽講、“題?!敝幸廊粚ξ锢碇R懵懵懂懂,所以會產生挫敗、自卑等負面情緒,進而逐步喪失學習興趣。而物理實驗為學生們提供了親自觀察、檢驗物理知識的機會,可以以學生的親自動手來代替被動接受,對于激發(fā)學生們的積極性是很有幫助的。
在《自由落體運動》這一節(jié)課的課堂導入中,我鼓勵學生們選擇兩個重量不同的物體,使其從同一高度落下,來觀察這兩個物體的落體速度。有的學生選擇了一張紙、一支鉛筆來進行比較,有的學生選擇了一張紙,與一個硬幣來比較下落速度。我要求學生們記錄這組實驗數(shù)據(jù),然后鼓勵學生們改變紙張的形狀,比如將紙捏成紙團,或者將紙折成其他的形狀,再次進行落體實驗。高中生們便可以通過兩組數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),改變紙張的形狀之后,落體速度會發(fā)生變化。學生們感到十分驚奇,我直接利用他們的好奇心,講述了自由落體運動。而學生們的好奇心都被這兩個小實驗調動了起來,他們在聽到自由落體運動的物理概念時,也迫切想求證自由落體運動的科學性,于是,我便再次組織學生們展開了自由落體實驗,進而滿足了學生們的好奇心。
二、克服教學難題
實際上,大家都說數(shù)學學科抽象度高、邏輯性強,然而物理科學的抽象度與其比之,更是有過之而無不及,這就決定著物理學科中有大量的知識是無法單純通過學生的死記硬背來得到的,這些知識也就變成了物理教學中難以突破的難題。而物理實驗可以讓高中生參與到物理知識的形成、發(fā)生過程之中,使其自然而然通過實驗現(xiàn)象來得出具體的結論,所以對于突破高中物理學科中的教學難題是十分有利的。
《速度變化快慢的描述——加速度》這節(jié)課面對的是剛剛進入高一的學生,這些學生只知道速度有快慢之分,幾乎從未思考過速度變化的快慢問題,所以很難理解加速度這個物理概念,更加不能明確區(qū)分速度、速度的快慢變化、速度變化率等物理概念。如果教師按部就班的按照教材給定的加速度的概念進行講述,讓高中生們死記硬背,那么高中生是無法真正掌握這個物理概念的,甚至會影響后續(xù)的物理學習。因此,在《速度變化快慢的描述——加速度》中,教師便可以利用演示實驗來突破這個教學難題。教師可以在課堂上準備一輛小車、一個平板,將平板與講臺傾斜,讓小車從斜面上向下滑行,通過不斷調整斜面的傾斜度,讓高中生們觀察小車的速度變化。在這個實驗中,高中生們能夠了解傾斜角度與小車運動速度的關系,這便為他們理解物理運動速度的快慢變化奠定了基礎,可以讓學生們更加具體地了解加速度的概念。
三、促進高中生物理素養(yǎng)的提升
學科素養(yǎng)一詞是近些年來的課改熱門詞匯,物理素養(yǎng)則是要求教師要關注學生的三維發(fā)展,即“知識與技能”、“過程與方法”、“情感態(tài)度與價值觀”,物理實驗可以讓高中生們模仿物理學家的探究思維,學習他們發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的方法,使其在長期的實驗訓練中逐步形成物理思維,進而提高他們的操作技能、創(chuàng)新能力等,因此,物理實驗在促進高中生的物理素養(yǎng)方面的作用是不容忽視的。
就比如在上述我所講述的《自由落體運動》這個物理實驗中,我們班的學生能夠直接根據(jù)實驗數(shù)據(jù)與現(xiàn)象來樹立實事求是的精神,比如他們想當然地認為重的物體會比輕的物體落地快,物體的落地速度跟物體的形態(tài)無關等,但是將紙張團成紙團之后,紙團卻和硬幣落地速度幾乎一樣快,這就與他們本身的認知產生了矛盾,而他們也會因為認知矛盾產生迫切地求證心理,而這就為其具備勇于探究的科學精神做好了準備,還能夠讓他們真正愛上物理科學。
總而言之,實驗對于優(yōu)化高中物理的教學質量,提高教學效率,促進教學相長等都發(fā)揮著十分積極的作用,我們必須要鼓勵高中生多做實驗、多創(chuàng)新實驗,讓他們在探究實驗中變得越來越自信,在物理學習中獲得越來越多的快樂。