摘要:高中物理學(xué)科知識普遍較為抽象,因此對于動手實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的要求既高又頻繁,也就是學(xué)生將在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中受益,擁有較多驗(yàn)證抽象知識規(guī)律的機(jī)會.據(jù)此,高中物理教師應(yīng)當(dāng)及時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果改善的探討,現(xiàn)基于這一要求,提出學(xué)生主體、豐富體驗(yàn)與創(chuàng)新指向幾個(gè)方面的建議.
關(guān)鍵詞:高中物理;實(shí)驗(yàn)教學(xué);創(chuàng)新
中圖分類號:G632文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1008-0333(2021)30-0058-02
物理是一門側(cè)重于實(shí)驗(yàn)的自然學(xué)科,實(shí)驗(yàn)的重要性毋庸置疑,高中物理課堂上教師需要致力于實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的改善工作,使學(xué)生從中更多受益,取得知識、技能、情感態(tài)度的全面進(jìn)步.然而從現(xiàn)在高中物理教育實(shí)際情況來看,很多物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的問題都是比較突出的,比如學(xué)生過于被動、體驗(yàn)效果不好、實(shí)驗(yàn)形式不夠新穎等,均需要教師留意并及時(shí)給予解決.
一、使學(xué)生處在主體地位
按照新課改的要求,學(xué)生的學(xué)習(xí)主體地位應(yīng)當(dāng)?shù)玫阶鹬?,?jù)此,高中物理教師需要在進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)指導(dǎo)時(shí),強(qiáng)調(diào)學(xué)生的個(gè)體參與效果,使之處在主動認(rèn)知和學(xué)習(xí)的狀態(tài).舉例來講,當(dāng)接觸到的單擺周期同哪些因素相關(guān)的理論知識及實(shí)驗(yàn)任務(wù)時(shí),教師便可以直接要求幾位同學(xué)完成演示實(shí)驗(yàn).同學(xué)A在同一高度、同一時(shí)間放開兩個(gè)相同擺長、不同質(zhì)量的單擺,大家可發(fā)現(xiàn)單擺同步擺動,幾次實(shí)驗(yàn)均是這樣的結(jié)果,所以可以得到結(jié)論:單擺周期不受質(zhì)量影響;同學(xué)B在不同高度、同一時(shí)間放開兩個(gè)相同擺長與質(zhì)量的單擺,大家可發(fā)現(xiàn)單擺同步擺動,幾次實(shí)驗(yàn)均是這樣的結(jié)果,所以可以得到結(jié)論:單擺周期不受振幅影響;同學(xué)C在同一高度、同一時(shí)間放開兩個(gè)相同質(zhì)量、不同擺長的單擺,大家可發(fā)現(xiàn)單擺出現(xiàn)不同步擺動的現(xiàn)象,重復(fù)實(shí)驗(yàn)依然是這樣的結(jié)果.教師可順勢提出問題:從這幾位同學(xué)的實(shí)驗(yàn)中,我們可以總結(jié)出什么樣的結(jié)論呢?大家可以得到比較理想的答案:擺長會對單擺周期產(chǎn)生直接影響.類似的實(shí)驗(yàn)案例還有很多,它們均可以驗(yàn)證一個(gè)道理,那就是如果將學(xué)生置于實(shí)驗(yàn)操作的主體地位,則無論是直接參與實(shí)驗(yàn)的學(xué)生,還是現(xiàn)場觀察的學(xué)生,都將對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,以及實(shí)驗(yàn)背景的理論支撐產(chǎn)生比較濃厚的興趣,并因此而優(yōu)化實(shí)驗(yàn)效果,進(jìn)入到比較理想的學(xué)習(xí)狀態(tài),而對于教師來講,從宏觀視角上對學(xué)生主體參與過程的關(guān)注,則會讓實(shí)驗(yàn)擁有更大的學(xué)生參與可能性.
二、使實(shí)驗(yàn)強(qiáng)化體驗(yàn)效果
對于未知世界的探索愿望,是人類之所以能夠不斷進(jìn)步的永恒動力,學(xué)生肯定對于未知知識擁有好奇心,特別是當(dāng)看到教師將實(shí)驗(yàn)儀器帶入到課堂上時(shí),都會有一種強(qiáng)烈的參與意識,前面所述及的使學(xué)生處在主體地位做法,正是對學(xué)生好奇心的尊重,但這并不足以保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)處在理想狀態(tài),教師讓實(shí)驗(yàn)強(qiáng)化體驗(yàn)效果,也就是真正讓學(xué)生從實(shí)驗(yàn)中感受到此前未曾有過的經(jīng)歷,或者讓學(xué)生在熟悉的經(jīng)歷中得到與理論知識相聯(lián)系的機(jī)會才是比較關(guān)鍵的一步.也就是說,高中物理實(shí)驗(yàn)包括了明確的演示性實(shí)驗(yàn)與探究性實(shí)驗(yàn)兩個(gè)部分,如果教師能夠再適時(shí)增加一些體驗(yàn)性實(shí)驗(yàn),便會在很大程度上發(fā)揮出學(xué)生的好奇心作用,突出實(shí)驗(yàn)的潛在價(jià)值.舉例來講,當(dāng)接觸到動量和動量定理內(nèi)容時(shí),其中會涉及到作用力、時(shí)間與動量關(guān)系的知識,教師除了講解教材中的關(guān)聯(lián)實(shí)驗(yàn)外,還可以為學(xué)生提供體驗(yàn)效果更好的實(shí)驗(yàn)方法,比如比較典型的氣球?qū)嶒?yàn):在課堂上準(zhǔn)備兩個(gè)不同狀態(tài)的氣球,其中一個(gè)充氣直徑為80cm,另一個(gè)則不充氣,使這兩個(gè)氣球分別置于杠桿左右兩側(cè),保持等臂杠桿的水平狀態(tài).接下來再分別用這兩個(gè)氣球去撞人,則大家可以看到比較有趣的現(xiàn)象:不充氣氣球無法把人撞倒,而充氣的氣球卻能夠輕易做到.當(dāng)學(xué)生切身體驗(yàn)此實(shí)驗(yàn)后,便會提出疑問:為什么會出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象呢?并在與理論知識相聯(lián)系后解釋清楚:充氣氣球重在以等臂杠桿進(jìn)行稱量的時(shí)候,浮力與氣體重力抵消,因此才同不充氣的球處在杠桿水平狀態(tài),這也是為什么它在撞人實(shí)驗(yàn)中有不同表現(xiàn)的原因.
三、使創(chuàng)新成為實(shí)驗(yàn)指向
在開展高中物理教學(xué)時(shí),創(chuàng)新是值得被提倡的,這也是符合教育精神的做法,特別是在進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí),創(chuàng)新又可以說是關(guān)系到學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展的重要內(nèi)容,因此使創(chuàng)新成為實(shí)驗(yàn)指向便成為必要的優(yōu)化建議.舉例來講,當(dāng)接觸到加速度和力、質(zhì)量的關(guān)系課題時(shí),考慮到實(shí)驗(yàn)操作具有一定難度,過程又比較復(fù)雜性,因此教師可以先利用一段時(shí)間,和學(xué)生共同分析本次實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)、原理、步驟等,接下來再要求大家親自操作實(shí)驗(yàn),如果學(xué)生發(fā)現(xiàn)完全依既定方案操作完成實(shí)驗(yàn)之后,會出現(xiàn)誤差較大的情況,則要進(jìn)行進(jìn)一步的分析,明確是不是實(shí)驗(yàn)器材中的小車質(zhì)量,無法遠(yuǎn)大于鉤碼質(zhì)量所致,如果實(shí)驗(yàn)室中缺少更大質(zhì)量的小車,則應(yīng)當(dāng)如何處理?此時(shí)便可強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)中的創(chuàng)新,使大家在實(shí)驗(yàn)桌前直接展開討論,看是否有更加可行的做法.在教師的支持之下,學(xué)生充滿創(chuàng)新的熱情,在思考與討論之后,最終在繞開小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼質(zhì)量的前提下,拿出了合理化的實(shí)驗(yàn)建議.總的說來,對于實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生所發(fā)現(xiàn)的問題,如果稍不留心,便可能溜過去,然而筆者始終認(rèn)為:學(xué)生的潛能是不可小視的,特別是在有創(chuàng)新機(jī)會時(shí),如果能夠給學(xué)生以適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)與幫助,則極有可能讓學(xué)生在有限的實(shí)驗(yàn)時(shí)空范圍內(nèi),收獲更多的知識,而這也正符合高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果改善的目標(biāo)追求.
四、利用實(shí)驗(yàn)探索物理規(guī)律,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識的興趣與理論知識教學(xué)相比,實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有一定的趣味性,它能夠充分發(fā)揮學(xué)生各個(gè)感官的優(yōu)勢,介紹激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識的興趣.現(xiàn)代心理學(xué)專家認(rèn)為興趣是產(chǎn)生學(xué)習(xí)動力的重要源泉,是學(xué)生認(rèn)識世界的重要途徑之一,有利于開闊學(xué)生的知識視野,是一種非常強(qiáng)大的學(xué)習(xí)內(nèi)推力.因此物理教師在實(shí)際教學(xué)的過程中的,通過物理實(shí)驗(yàn)為學(xué)生提供一個(gè)直觀的物理學(xué)習(xí)環(huán)境,這有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的注意力,使得學(xué)生通過研究物理現(xiàn)象,進(jìn)而找出現(xiàn)象背后的物理規(guī)律,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和積極性.與其它人文性學(xué)科相比,高中物理教材中的許多物理規(guī)律都是建立在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上.比如學(xué)生在學(xué)習(xí)法拉第電磁感應(yīng)定律——感應(yīng)電動勢的大小的時(shí)候,其定律是建立三個(gè)物理實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)之上.因此高中物理教師在實(shí)際教學(xué)的過程中,利用導(dǎo)體來切割磁感線,使得導(dǎo)體和磁體發(fā)生相對運(yùn)動的現(xiàn)象,而且相應(yīng)的磁場也發(fā)生了比較大的變化,然后教師進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生得出相應(yīng)的結(jié)論.通過教師的實(shí)驗(yàn),能夠加深學(xué)生對于法拉第電磁感應(yīng)定律的認(rèn)識,幫助學(xué)生更好的掌握這一知識點(diǎn),進(jìn)而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和教師的教學(xué)效率,這有利于提升高中物理的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)水平.
五、以學(xué)生做實(shí)驗(yàn)為主,多媒體演示為輔
在教學(xué)條件允許的情況下,學(xué)??梢詾閷W(xué)生提供專門的物理實(shí)驗(yàn)室,使得實(shí)驗(yàn)室成為學(xué)生探究學(xué)習(xí)的重要陣地.在高中物理教師的指導(dǎo)下,學(xué)生可以充分利用物理實(shí)驗(yàn)室的資源,做一些相應(yīng)的物理教學(xué)實(shí)驗(yàn),做本節(jié)課所學(xué)的物理實(shí)驗(yàn),給學(xué)生提供動手和動腦的機(jī)會,而且還要給學(xué)生提供獨(dú)立設(shè)計(jì)和操作物理實(shí)驗(yàn)的機(jī)會,從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力.而且在學(xué)生做實(shí)驗(yàn)之前,教師可以充分發(fā)揮多媒體教學(xué)設(shè)備的優(yōu)勢,把整個(gè)物理實(shí)驗(yàn)的過程通過多媒體教學(xué)設(shè)備生動形象的展示出來,而且還可以把物理實(shí)驗(yàn)室中沒有辦法完成的實(shí)驗(yàn)通過多媒體設(shè)備模擬出來,可以靈活地放大或者縮小相應(yīng)的物理場景,將整個(gè)物理實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)在學(xué)生面前,幫助學(xué)生把整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程理解的更加透徹.因此,這就要求高中物理教師要充分發(fā)揮多媒體教學(xué)設(shè)備的優(yōu)勢,把它作為高中實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要補(bǔ)充.
物理實(shí)驗(yàn)無論是對于學(xué)生知識技能的發(fā)展,還是對于情感態(tài)度的影響,都是持續(xù)而深遠(yuǎn)的,可謂學(xué)生綜合素養(yǎng)培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié),因此高中物理教師探索實(shí)驗(yàn)教法創(chuàng)新可謂是義不容辭的責(zé)任,本文所探討的學(xué)生主體、豐富體驗(yàn)與創(chuàng)新指向,對于實(shí)驗(yàn)效果的優(yōu)化,以及建立在此基礎(chǔ)之上的學(xué)生知識、技能、情感態(tài)度的進(jìn)步都具有顯而易見的促進(jìn)作用,而未來高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果應(yīng)當(dāng)如何進(jìn)一步改善,則依然需要教師不懈的努力探索.
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[責(zé)任編輯:李璟]
作者簡介:王衛(wèi)明(1984.1-),男,安徽省合肥人,本科,從事高中物理教學(xué)研究.