陳 明

（甘孜州九龍縣九龍高級中學(xué) 四川 九龍 626200）

物理這門課程主要采用科學(xué)實(shí)驗(yàn)的手法探索物質(zhì)的基本構(gòu)造形態(tài)及其它相互作用的基本規(guī)律。雖然物理教學(xué)和數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)都有著相同的性質(zhì)，這兩個課程也都有著很強(qiáng)的邏輯性。但因?yàn)楦咧形锢硭婕暗闹R很多，內(nèi)容也相當(dāng)寬泛，這就給學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識造成了很大的困難。所以，針對此類現(xiàn)象，教師應(yīng)通過采用課堂教學(xué)小實(shí)驗(yàn)的形式讓學(xué)生掌握物理基礎(chǔ)知識，培養(yǎng)其對于學(xué)習(xí)物理的濃厚興趣。與此同時，小實(shí)驗(yàn)的課堂教學(xué)對于增強(qiáng)高中物理課堂教學(xué)實(shí)效性方面有很大的效果。

1.開發(fā)物理小實(shí)驗(yàn)對民族地區(qū)高中物理課堂教學(xué)的意義

1.1 有利于調(diào)動學(xué)生的物理學(xué)習(xí)積極性

興趣是學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識的最終根源，在興趣的驅(qū)使下，更能夠激發(fā)出學(xué)生學(xué)習(xí)這門課程的動力和熱情。但由于高中物理這一學(xué)科有其自身的復(fù)雜性和特殊性，難以帶動起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。此外，教師所采用的傳統(tǒng)教學(xué)模式落后且枯燥，這就使得物理學(xué)科的教學(xué)難度更加突出。基于此，需要高中物理教師通過開發(fā)小實(shí)驗(yàn)的方式開展理論知識講解，不僅能夠激發(fā)起學(xué)生們對物理學(xué)習(xí)的強(qiáng)烈興趣，同時也使原來枯燥、乏味的傳統(tǒng)課堂教學(xué)更加生動、有趣。實(shí)踐也證明，假如教師在上課時單純使用“滿堂灌”的教學(xué)方式，學(xué)生常常無法集中注意力，而當(dāng)運(yùn)用將教學(xué)理論和實(shí)踐結(jié)合的教學(xué)方式時，學(xué)生便更加積極地投入到了課堂教學(xué)的每一環(huán)節(jié)當(dāng)中。

例如，在介紹“恒定電流”中閉合電路的歐姆定律這一教學(xué)內(nèi)容時，教師應(yīng)該先把學(xué)生帶入物理實(shí)驗(yàn)室，然后引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)教科書上的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行具體的物理實(shí)驗(yàn)，并利用書中所例舉的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，來掌握各個方程式的推理步驟。例如，討論路端電壓和負(fù)載的關(guān)系后，學(xué)生以小組為單位根據(jù)課本中的案例探究出U=E-Ir的關(guān)系式。這些方法把原來乏味的內(nèi)容形象化，讓學(xué)生的好奇心被真正地調(diào)動起來。

1.2 有助于加深學(xué)生對物理知識的理解

高中階段的物理學(xué)習(xí)已經(jīng)具有相當(dāng)?shù)碾y度和深度，物理知識點(diǎn)通常相當(dāng)抽象，高中物理所涉及的大部分內(nèi)容都可以借助想象能力來掌握。根據(jù)這種教學(xué)情況，老師在開展課堂教學(xué)活動的整個過程中，往往通過總結(jié)教材或小實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象就能夠使學(xué)生將抽象的事物系統(tǒng)化，學(xué)生也能夠通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更進(jìn)一步地掌握有關(guān)物理知識。而一旦學(xué)生對所學(xué)的物理知識有了一定的認(rèn)知與了解，就能夠?qū)ξ锢碇R建立完善的認(rèn)知系統(tǒng)，而這個認(rèn)知系統(tǒng)不但有助于學(xué)生在今后更好地掌握物理課程，而且還能夠提高他們在從方面分析物理問題的能力。

1.3 有利于鞏固學(xué)生的課堂所學(xué)

課堂小實(shí)驗(yàn)的研究和運(yùn)用，從某種程度上能夠充分調(diào)動學(xué)生進(jìn)行高中階段物理知識學(xué)習(xí)的主體積極性，從而提升學(xué)生對物理知識點(diǎn)的掌握程度。另外，小實(shí)驗(yàn)也有助于培養(yǎng)學(xué)生自主探究的意識，從而幫助他們更深入地鞏固學(xué)習(xí)物理知識點(diǎn)。學(xué)生在參加小實(shí)驗(yàn)的過程中，通過參照教材中的相關(guān)實(shí)踐內(nèi)容親自動手進(jìn)行實(shí)踐的過程，正是其獨(dú)立思考和學(xué)習(xí)的過程，而其實(shí)際的運(yùn)用也是對以往學(xué)習(xí)知識經(jīng)驗(yàn)的一種鞏固與提高。通過采用小實(shí)驗(yàn)的方式充分鍛煉學(xué)生的思考能力與實(shí)踐能力，這并不僅僅是一次思維的訓(xùn)練和提高，也為訓(xùn)練學(xué)生探究能力和創(chuàng)新能力而踏出的關(guān)鍵第一步。

1.4 利于提高學(xué)生的合作探究能力

隨著新課改教學(xué)進(jìn)程的進(jìn)一步推進(jìn)，當(dāng)前高中物理課程的教學(xué)更加注重學(xué)生協(xié)作研究意識的養(yǎng)成，而課堂小實(shí)驗(yàn)作為小組協(xié)作的主要形式，并日益受到教師的青睞。通過在實(shí)際課堂中使用課堂小實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方法后表明，這種方法能夠積極調(diào)動學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作。為得到有關(guān)研究成果，組里的所有組員都盡自己最大可能地和其他學(xué)生配合協(xié)作，而每個人也都表現(xiàn)出了自身最強(qiáng)的技能協(xié)助其他同學(xué)合作解決問題。所以，通過課堂上小實(shí)驗(yàn)的物理教學(xué)方法能提高學(xué)生們合作研究的能力。

例如，在講解“電流的磁場”這節(jié)課時，教師可以借助實(shí)驗(yàn)室的器材組織學(xué)生開展合作探究活動，各組通過觀察通電導(dǎo)線周圍小磁針的變化情況來總結(jié)電流磁場的變化規(guī)律。通過這樣一種小組合作探究的形式開展小實(shí)驗(yàn)教學(xué)，為學(xué)生提供了動手實(shí)踐的機(jī)會，不僅有助于鍛煉他們的合作探究素養(yǎng)，而且也強(qiáng)化了他們對本節(jié)課知識點(diǎn)的理解與記憶。

2.開發(fā)物理小實(shí)驗(yàn)提高民族地區(qū)高中物理課堂教學(xué)質(zhì)量的路徑

2.1 創(chuàng)設(shè)小實(shí)驗(yàn)教學(xué)情境，導(dǎo)入新課

2.1.1 利用小實(shí)驗(yàn)引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

教師在實(shí)驗(yàn)情境設(shè)計(jì)中必須要緊扣課本內(nèi)涵，切忌舍本逐末，背離課堂宗旨。這就需要教師在平時必須要獨(dú)立鉆研和剖析課本，以理解教學(xué)大綱。另外，在實(shí)驗(yàn)情境的設(shè)計(jì)中必須要堅(jiān)持競技性的原則，因?yàn)榧词箤W(xué)科知識可以以實(shí)驗(yàn)情境為媒介，迅速轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生的知識內(nèi)容。而在課堂開篇階段的實(shí)驗(yàn)情境設(shè)計(jì)中必須主要考慮興趣，因?yàn)樨S富多彩的小實(shí)驗(yàn)更易于觸動學(xué)生的情感需求。另外，教師必須注意學(xué)生“走馬觀花”般的社會實(shí)踐活動，而要按照學(xué)校課程目標(biāo)的要求，在社會實(shí)踐的進(jìn)行過程中安排好相應(yīng)課題，且設(shè)題具體內(nèi)容必須切合學(xué)生實(shí)踐，如有多個課題時，也必須要以遞進(jìn)式推進(jìn)，同時本著循序漸進(jìn)的原則，要引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真閱讀、積極思考，將他們的視野往縱深的方向引導(dǎo)。

例如，在學(xué)習(xí)“探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件”一課時，首先教師可以提出問題：“小燈泡不插電會亮嗎？”然后為學(xué)生演示實(shí)驗(yàn)：變壓器接上電源之后，桌子上透明塑料盒內(nèi)的小燈泡不亮；之后，接著提問：“那么將透明塑料盒放在變壓器兩個線圈的中間呢？大家猜一下小燈泡會亮嗎？”再進(jìn)行演示，學(xué)生發(fā)現(xiàn)小燈泡竟然亮了。隨后，教師又將加滿水的透明塑料盒放在變壓器兩個線圈之間，讓學(xué)生動手操作一下，看小燈泡會不會亮。此時學(xué)生對這一實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生了濃厚的興趣，興趣高漲地參與到實(shí)驗(yàn)當(dāng)中。問題的提出激發(fā)了學(xué)生的積極思考意識，而這時，教師可以因勢利導(dǎo)地引入新課，便能夠大大提高學(xué)生的課堂注意力。

2.1.2 利用小實(shí)驗(yàn)激起學(xué)生思維的火花

思維能力主要包括認(rèn)識、分類、綜合、對比、歸納、抽象、演繹、推論等基本能力，是激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)的核心內(nèi)容。學(xué)生思維品質(zhì)的發(fā)展主要在于調(diào)動學(xué)生的思考積極性，并借助物化形式達(dá)到思維擊撞的效果。物理小實(shí)驗(yàn)活動的開展?fàn)I造了多維度的學(xué)習(xí)空間，促使學(xué)生手腦并用，以此來促使他們進(jìn)行思維活動和交流活動，這也是打開學(xué)生思想之窗的鑰匙。在高中物理教學(xué)中，教師需要結(jié)合本課程教學(xué)目標(biāo)和課程特點(diǎn)開展啟發(fā)性小實(shí)驗(yàn)活動，以此來到導(dǎo)入新課，能夠開啟學(xué)生的獨(dú)立思考模式，促使其在追問與交流的過程中點(diǎn)燃思維的活動，并推動其思維品質(zhì)的提升。

因此，在“牛頓第一定律”一課教學(xué)中，一改以往對物理史講解的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式，將以下兩個非常簡單的小實(shí)驗(yàn)當(dāng)作學(xué)生思考的著力點(diǎn)，展開教學(xué)活動。a.由學(xué)生拉動坐在椅子上的字典，并讓字典往前運(yùn)動，后撤去重力，看其能否繼續(xù)運(yùn)動，并由此得出力與運(yùn)動關(guān)系。b.由學(xué)生拉動擺在桌面上的玩具小車，將小車往前移動，向后撤去重力，看其能否持續(xù)運(yùn)行，并據(jù)此得到力與運(yùn)行時間的關(guān)聯(lián)。然后，又提出問題：“兩種情況下得到的力和運(yùn)行的關(guān)聯(lián)一致嗎？如若不一樣，哪種實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確呢？為何呢？”學(xué)生在仔細(xì)觀察和剖析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的基本上，得到“物體的運(yùn)行需要力來維持”和“物體的運(yùn)行不需要力來維持”兩個完全相反的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。但究竟何種結(jié)果更準(zhǔn)確呢？因此，學(xué)生經(jīng)過對實(shí)驗(yàn)情況的考察、提煉、辨識、總結(jié)等活動，又經(jīng)過觀點(diǎn)的舉證與爭論，再外加教師的補(bǔ)充與完善，終于產(chǎn)生了有效的思考活動，并引燃了思考的火花。

2.2 妙用小實(shí)驗(yàn)開展教學(xué)，破解難點(diǎn)

2.2.1 引入小實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)化學(xué)生對抽象概念的理解

高中物理概念往往比較抽象復(fù)雜，是課程的重難點(diǎn)，同時又是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)之處。教師可以借助物理教材上的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)操作簡單、靈活巧妙的小實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在動手操作的過程中自然而然地突破學(xué)習(xí)難點(diǎn)，在此過程中，老師在上課時必須要仔細(xì)分析學(xué)生的認(rèn)知功能失調(diào)情況，并根據(jù)教學(xué)的實(shí)際特點(diǎn)，對課本上的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行加工處理，開發(fā)易操作的小實(shí)驗(yàn)，達(dá)到教材內(nèi)容優(yōu)化的目的，以便于完全釋放小實(shí)驗(yàn)中的物理現(xiàn)象；另外，還要充分調(diào)動學(xué)生的能動性，由學(xué)生親自參加，能夠促使學(xué)生全身心投入其中，探索出適合自己的物理學(xué)習(xí)方式，進(jìn)而高效完成實(shí)驗(yàn)過程，也達(dá)到對課本知識理解與消化的目標(biāo)。

例如，在“力的分解”教學(xué)過程中，為了強(qiáng)化學(xué)生對本節(jié)課知識點(diǎn)的理解，教師可以設(shè)置以下問題：傾角為茲斜面上物品的重量怎樣按力的作用效應(yīng)分配呢？實(shí)驗(yàn)方法：首先，教師引導(dǎo)學(xué)生用手托住一本書，然后將手指緩緩傾斜，以重點(diǎn)感受手心的感覺。通過這樣一種小實(shí)驗(yàn)的方式讓學(xué)生直觀感受力的存在與分解，強(qiáng)化學(xué)生對抽象概念的理解。

2.2.2 引入小實(shí)驗(yàn)，改變學(xué)生原有知識結(jié)構(gòu)

根據(jù)建構(gòu)主義觀念，學(xué)習(xí)是學(xué)生根據(jù)自身的認(rèn)知經(jīng)歷產(chǎn)生意義、建立認(rèn)知的過程。學(xué)生在學(xué)習(xí)以前總是帶著前概念來的，而這些前概念根據(jù)學(xué)生認(rèn)識經(jīng)歷的局限常常是出錯的，但它們卻會先入為主地出現(xiàn)在學(xué)生大腦中，對教師課堂思維產(chǎn)生重大影響。所以，怎樣消除學(xué)生出錯的前概念，使其產(chǎn)生科學(xué)觀點(diǎn)，并訓(xùn)練其科學(xué)思想是現(xiàn)代物理教學(xué)的一個難題。筆者以為，既然前定義有隱蔽性，教師在科學(xué)地講授定義前，必須對我們的前定義有更充分的理解與認(rèn)知，并在此基礎(chǔ)上根據(jù)內(nèi)容精心設(shè)定診斷性問題。拋出問題后教師先不進(jìn)行回答，而是指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自身已知的前概念加以推導(dǎo)，然后由教師利用簡短的小實(shí)驗(yàn)（通常為演示實(shí)驗(yàn)且需要實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象澄清）檢驗(yàn)學(xué)生前面的推導(dǎo)。同時教師還可以利用小實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)造出學(xué)生錯誤的前概念或與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不符的教學(xué)情景，指導(dǎo)學(xué)生通過對比釋理、表達(dá)錯誤，從而積極地調(diào)適心理、改變自身的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，并以此克服課堂教學(xué)困惑。

例如，在組織“用直尺測定反應(yīng)時間”這一知識點(diǎn)的教學(xué)時，剛開始，學(xué)生做下來整個實(shí)驗(yàn)的時間比較長，而且時常握不緊直尺，經(jīng)過多次操作與練習(xí)之后反應(yīng)的時間也變短了。當(dāng)學(xué)生看到一定的成果之后，訓(xùn)練的熱情更大，也積攢了更多的興趣與勇氣，通過不斷操作達(dá)到熟練操作的目的，并從實(shí)驗(yàn)結(jié)果中來分析反應(yīng)時間的規(guī)律。再如，為了讓學(xué)生更深刻地理解單擺周期，教師組織了學(xué)生自行拼裝的小實(shí)驗(yàn)，在自行操作中學(xué)會靈活控制擺球運(yùn)動的方向、調(diào)節(jié)單擺長至適當(dāng)?shù)母叨?、通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)去證明自己的猜想等，并在動手動腦的過程中，體驗(yàn)到探究知識的快樂。另外，在教學(xué)小實(shí)驗(yàn)的影響下，學(xué)生可以將回答物理問題時的單純地苦思冥想，轉(zhuǎn)化為用自己所設(shè)想的小實(shí)驗(yàn)加以輔助講解，不僅提高了學(xué)生的動手實(shí)踐的能力，還有助于改變他們的原有知識結(jié)構(gòu)，對于其物理知識體系的構(gòu)建大有裨益。

2.3 開發(fā)多樣性的小實(shí)驗(yàn)，鞏固提升

學(xué)習(xí)者在熟悉了一般定義和規(guī)則之以后，還必須通過課后的實(shí)踐練習(xí)階段加以強(qiáng)化，從而針對性鍛煉學(xué)生知識運(yùn)用的能力。在此過程中，教師可以結(jié)合教學(xué)任務(wù)組織物理小實(shí)驗(yàn)互動，將所學(xué)知識與熟悉的生活實(shí)際相融合，達(dá)到理實(shí)結(jié)合的目的，同時，也讓學(xué)生通過課后實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練的方式鞏固課堂所學(xué)，實(shí)現(xiàn)知識的升華。

2.3.1 展現(xiàn)物理知識的生動性

表征物理學(xué)內(nèi)容的圖像、符號、圖表往往是抽象乏味的，而物理學(xué)內(nèi)容本身卻是活潑的。這就需要教師在課堂中不僅讓學(xué)生牢記干巴巴的文字符號，而且還要學(xué)生通過這種文字符號將它所代表的實(shí)質(zhì)信息想明白，從而復(fù)原學(xué)生認(rèn)識事物本質(zhì)的生動形態(tài)。而物理小實(shí)驗(yàn)就是復(fù)原學(xué)生認(rèn)識實(shí)質(zhì)特征的最有效方法。筆者認(rèn)為，老師在進(jìn)行課程設(shè)計(jì)上必須高屋建瓴，從新課內(nèi)容布置到下課后的練習(xí)安排，都要經(jīng)過全面策劃、周密安排。具體來說，就是由老師們通過針對這些典例創(chuàng)造性地進(jìn)行了一系列啟發(fā)性、引導(dǎo)性極強(qiáng)的物理小實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動，讓孩子們從小實(shí)踐中掌握物理基礎(chǔ)知識的生動性，把數(shù)字符號以及與之有關(guān)內(nèi)容整合起來，并以此達(dá)到活學(xué)活用的效果。

因此，對于胡克定律F=KX，為了還原定律中K的實(shí)際含義，筆者讓學(xué)生在課后練習(xí)中通過使用不同的拉力器，對公式中的K即彈簧軟硬做出了認(rèn)識，并給出如下題目。接著筆者又在課后規(guī)定學(xué)生使用自身的橡皮擦展開仿真實(shí)驗(yàn)，即學(xué)生首先在橡皮擦一側(cè)勻稱地畫上了三層虛網(wǎng)，之后再動手模仿樓層與陽臺高度的變化，并對比了虛網(wǎng)的不同狀況。很顯然，當(dāng)樓板變形時，上部被壓縮了，下部也被拉伸了，但中間部分卻既不壓縮又不拉伸。所以，應(yīng)該在樓板下部加鋪設(shè)防拉伸的建筑材料——鋼材，或在陽臺上面鋪設(shè)鋼材。

2.3.2 突出物理教學(xué)的實(shí)踐性

課堂是教授學(xué)生基本物理知識的主陣地，而課外活動則是課堂的延續(xù)與擴(kuò)展。在物理課堂上，教師們應(yīng)盡量開展課內(nèi)活動與課外運(yùn)動融合的小實(shí)踐，跳出課程規(guī)定的演示實(shí)驗(yàn)和小組實(shí)驗(yàn)，發(fā)揮自身的教學(xué)組織作用，指導(dǎo)學(xué)生挖掘那些基于自身感受和認(rèn)識的創(chuàng)新小實(shí)驗(yàn)，并要注重實(shí)驗(yàn)的針對性，以鞏固他們所學(xué)到的基本理論知識；與此同時，還要兼顧實(shí)驗(yàn)的開放性，不要把課外的小實(shí)驗(yàn)變成簡單的“批發(fā)”游戲，應(yīng)注重鍛煉他們的創(chuàng)新精神和實(shí)驗(yàn)意識。另外，教師還需要充分考慮學(xué)生個人的能力差異，并根據(jù)不同學(xué)生個人的實(shí)際狀況，布置滿足各個層次學(xué)生所需的課外小實(shí)驗(yàn)。

例如，在學(xué)習(xí)“感應(yīng)電流產(chǎn)生條件”這一課之后，教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生在課后使用實(shí)驗(yàn)室里提供的儀器制造一種既能夠生成感應(yīng)電流，又能夠探測其方位的電路設(shè)備。從學(xué)生實(shí)驗(yàn)的完成情況分析，基礎(chǔ)一般的學(xué)生主要是完成課本中原電路圖的創(chuàng)作，但有些電子愛好者卻想到用兩個發(fā)光二極管完成創(chuàng)作。學(xué)生們在親手實(shí)驗(yàn)的過程中，不僅鞏固了所學(xué)的理論知識，也展示出了令人驚奇的創(chuàng)造性思維。

結(jié)語

綜上所述，通過小實(shí)驗(yàn)組織物理課堂不僅有助于培養(yǎng)學(xué)生物理知識的濃厚興趣，同時能夠提升他們對物理知識點(diǎn)的掌握程度，讓學(xué)生們在學(xué)習(xí)過程中逐漸構(gòu)建起一個更適合于自身的學(xué)習(xí)系統(tǒng)。當(dāng)物理小實(shí)驗(yàn)的全新課堂教學(xué)模式真正進(jìn)入學(xué)生的內(nèi)心里之后，學(xué)生們便會越來更積極地去掌握物理學(xué)的基礎(chǔ)知識，從而不再覺得高中物理是一個枯燥乏味的課程。如果這種學(xué)習(xí)的思想觀念在學(xué)生的認(rèn)知中產(chǎn)生良性循環(huán)，那它將從很大程度上解決高中物理課堂教學(xué)中所面臨的諸多問題，對于學(xué)生物理核心素養(yǎng)的提升大有裨益。