摘 要：本文結(jié)合物理實驗特點，從實驗導(dǎo)學(xué)、實驗教學(xué)、知識鞏固三方面出發(fā)，闡述高中物理教師將實驗教學(xué)與智慧課堂進行有效結(jié)合的實施策略.

關(guān)鍵詞：新高考背景；高中物理；智慧課堂；物理實驗

中圖分類號：G632?? 文獻標(biāo)識碼：A?? 文章編號：1008-0333（2023）21-0083-03

收稿日期：2023-04-25

作者簡介：強湧祿（1983.5-），男，甘肅省禮縣人，本科，中學(xué)一級教師，從事高中物理教學(xué)研究.

在新高考背景下，高中物理實驗教學(xué)需要進行合理優(yōu)化與改進，為此，物理教師要堅持與時俱進，巧妙地把智慧課堂教學(xué)模式融入到物理實驗活動中，借此優(yōu)化實驗教學(xué)形式，創(chuàng)新實驗教學(xué)方法，改善知識復(fù)習(xí)與鞏固的質(zhì)量，從而真正提高高中學(xué)生物理實驗學(xué)習(xí)效果.

1 利用智慧課堂強化實驗導(dǎo)學(xué)教學(xué)效果

1.1 微課展現(xiàn)物理概念，明確實驗?zāi)康?/p>

物理教師為了強化學(xué)生對物理概念性知識的理解，為物理實驗打下良好的基礎(chǔ)，可以運用微課開展原理講解活動，并借此幫助學(xué)生明確實驗?zāi)康模蛊湓O(shè)計出合理的實驗方案.

以“用雙縫干涉測量光的波長”課程為例，在實驗教學(xué)活動前，物理教師利用微課視頻回顧“光的干涉”課程知識點，復(fù)習(xí)單色光雙縫干涉條紋的特征，回憶產(chǎn)生光的干涉這一現(xiàn)象的基本條件.讓學(xué)生初步了解實驗相關(guān)物理學(xué)知識.然后，教師利用微課展示“用雙縫干涉測量光的波長”實驗重點和難點知識，如重點內(nèi)容是讓學(xué)生掌握用兩條相鄰亮條紋中心間距的表達式測量出單色光的波長，而難點是如何對這一表達式進行推導(dǎo).學(xué)生通過觀看微課視頻，能夠?qū)ο嚓P(guān)知識有一個清晰了解，并且，通過解析重難點知識，進一步明確實驗?zāi)康?，從而設(shè)計出符合要求的物理實驗方案.

1.2 微課指導(dǎo)實驗預(yù)習(xí)，展示實驗流程

教師可以利用微課視頻創(chuàng)建實驗導(dǎo)學(xué)智慧課堂，把物理實驗步驟以動態(tài)視頻方式展現(xiàn)給學(xué)生，讓他們通過觀看視頻了解不同物理實驗步驟，知道實驗操作注意事項，發(fā)現(xiàn)其中要點信息，從而使物理實驗預(yù)習(xí)達到應(yīng)有效果.

以“摩擦力”課程為例，物理教師為了讓學(xué)生對靜摩擦力大小變化因素有一個初步了解，知道此項實驗步驟和要點，可以給學(xué)生播放物理實驗視頻.與此同時，教師還需要在學(xué)生觀看過程中對他們進行思維引導(dǎo)，從而使其建立與靜摩擦有關(guān)認(rèn)知基礎(chǔ).在視頻中，學(xué)生先看到此項實驗需要的器材，如長木板、木塊、彈簧測力計、紙團.在實驗過程中，實驗者先使用彈簧測力計沿水平方向輕拉長木板上的木塊，在木塊移動前，所使用的拉力與靜摩擦力相等；之后，實驗者繼續(xù)增加力的大小，當(dāng)木塊開始移動時，此時拉力會突然變小.最后，通過對彈簧測力計各階段數(shù)據(jù)分析，實驗者得出“靜摩擦力的大小隨拉力的變化而變化”的結(jié)論.針對視頻，學(xué)生需要總結(jié)實驗步驟，并根據(jù)細(xì)節(jié)梳理實驗注意事項，如（1）拉動木塊的力要由小到大緩慢變化；（2）時刻記錄彈簧測力計的數(shù)值；（3）用紙團標(biāo)記指針到達的最大位置.最后，學(xué)生還需要結(jié)合自身的生活經(jīng)驗和對知識點的疑惑提出相關(guān)實驗問題，如如何判斷靜摩擦力的最大值度？只能使用彈簧測力計測出拉力值嗎？木塊移動時，靜摩擦力是多少？借此為學(xué)生之后的實驗操作提供明確方向.物理教師利用視頻開展預(yù)習(xí)活動，不僅改善了學(xué)生預(yù)習(xí)質(zhì)量，還能使他們對物理實驗有一個大致了解，從而為之后的具體操作打下良好基礎(chǔ).

2 巧用智慧課堂優(yōu)化物理實驗教學(xué)方法

2.1 利用信息課件，展示特殊物理實驗

在高中物理教學(xué)中，包含一部分比較有難度或者難以在課堂上實現(xiàn)的物理實驗，而這些實驗也影響學(xué)生理解學(xué)科知識原理的效果.對此，物理教師為改進文字或圖片講解方式，讓學(xué)生能夠直觀看到此類實驗的過程，可以利用實驗視頻開展信息化教學(xué)活動，把特殊的物理實驗帶入到智慧課堂之中，從而有效提升學(xué)生實驗認(rèn)知的質(zhì)量［2］.

以“電磁場與電磁波”課程為例，此節(jié)課要求學(xué)生了解電磁場理論，知道電磁波的特點，知道赫茲證明電磁波存在的實驗過程和實驗方法，明白赫茲實驗的意義.對于高中學(xué)生來說，“赫茲的電火花實驗”具有一定的危險性，而物理教師也無法在課堂上進行此項實驗演示.對此，教師為了讓學(xué)生能夠真正理解此項實驗意義，需要利用信息課件播放實驗視頻，讓他們通過對視頻畫面的細(xì)致觀察，加深對實驗內(nèi)容的理解與感悟.比如，在視頻畫面中，實驗者先用導(dǎo)線把兩個金屬球與感應(yīng)圈相連，而當(dāng)這兩個金屬球產(chǎn)生電火花時，周圍空間的電磁場迅速出現(xiàn)了變化，而這種變化就是電磁場以電磁波的形式在空間中進行傳播.之后，當(dāng)電磁波遇到導(dǎo)線環(huán)時，就會在導(dǎo)線環(huán)中激發(fā)出感應(yīng)電動勢，從而導(dǎo)致導(dǎo)線環(huán)中間的空隙也產(chǎn)生了電火花，學(xué)生看到電火花則說明這個導(dǎo)線環(huán)接受到了電磁波.事實上，人類是無法用肉眼看到電磁波的，而學(xué)生也是通過觀察導(dǎo)線環(huán)的變化和空氣中的磁場變化判斷出了電磁波.對此，物理教師為了讓學(xué)生更加清晰地看到電磁波位置變化，可以對實驗視頻進行編輯處理.用視頻編輯器中的符號工具或色彩工具標(biāo)注出電磁波的產(chǎn)生和發(fā)射過程，從而使學(xué)生直觀了解到此項實驗的關(guān)鍵要素，并借此提高他們對實驗內(nèi)容的理解，同時，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合實驗視頻體會到赫茲實驗的真正含義.

2.2 巧用仿真實驗，拓展物理學(xué)習(xí)空間

隨著智慧課堂深入發(fā)展，越來越多物理教師看到了信息化實驗教學(xué)的優(yōu)勢，他們利用專業(yè)化教學(xué)軟件創(chuàng)建了仿真實驗教學(xué)模式，而學(xué)生只需要使用鼠標(biāo)對其進行操作，就可以得到各種復(fù)雜性物理實驗的數(shù)據(jù)，并通過對數(shù)據(jù)的科學(xué)分析得出實驗結(jié)論.

以“導(dǎo)體的電阻”課程為例，此節(jié)課包含了一項“控制變量法”物理實驗，目的是讓學(xué)生通過實驗掌握伏安法測電阻的方法.在伏安法測電阻實驗過程中，學(xué)生需要用到分壓式和限流式兩種電路，并通過多次改變滑動變阻器阻值的方式對電阻進行測量.對于學(xué)生來說，此節(jié)課學(xué)習(xí)的難點在于他們很難通過教師的講解透徹理解上述兩種電路.而物理實驗雖然可以幫助學(xué)生對其進行有效探索與研究，但是，傳統(tǒng)的實驗方式比較復(fù)雜，而且多次改變滑動變阻器阻值這個過程非常浪費時間，學(xué)生很有可能無法在規(guī)定時間內(nèi)容完成實驗.對此，物理教師為了提高學(xué)生實驗學(xué)習(xí)的效率，可以利用信息仿真軟件開展“伏安法測電阻”物理實驗活動，并借此拓展他們實驗學(xué)習(xí)的空間.在仿真實驗過程中，學(xué)生可以使用鼠標(biāo)單擊軟件中的滑動變阻器和電阻，根據(jù)實驗需求多次改變兩個電阻值的設(shè)置，通過雙擊鼠標(biāo)的方式打開和關(guān)閉分壓式電路與限流式電路的開關(guān)，并對其進行觀察，記錄每一次操作所得數(shù)據(jù)，最終根據(jù)數(shù)據(jù)信息總結(jié)出實驗結(jié)論.

2.3 利用信息軟件，快速處理實驗數(shù)據(jù)

在高中物理智慧課堂中，教師會給每個實驗小組提供一個平板電腦，此項設(shè)備中含有智能化學(xué)習(xí)軟件，并且學(xué)習(xí)終端與云平臺進行了綁定，使學(xué)生在實驗過程中能夠利用此設(shè)備與教師進行高效互動，并且，能夠快速傳輸實驗數(shù)據(jù)，從而提高其實驗學(xué)習(xí)的質(zhì)量.另外，智能化軟件中包含了Excel軟件和大數(shù)據(jù)處理技術(shù)，學(xué)生可以使用更加專業(yè)的信息技術(shù)手段對實驗數(shù)據(jù)進行精準(zhǔn)計算，從而使大量實驗數(shù)據(jù)能夠得到快速處理，提升其物理實驗的效率［4］.

以“導(dǎo)體的電阻”課程中“伏安特性曲線”拓展性物理實驗為例，此項實驗需要學(xué)生根據(jù)實驗數(shù)據(jù)思考一般伏安特性曲線的橫縱坐標(biāo)應(yīng)該如何?。客ㄟ^觀察伏安特性曲線分析線性元件和非線性元件的伏安特性曲線有哪些不同之處？對此，物理教師為了提高學(xué)生實驗數(shù)據(jù)處理效率，讓他們能夠擁有更多時間分析圖像信息，可以指導(dǎo)學(xué)生使用Excel表格自動生成標(biāo)準(zhǔn)圖像，然后再對圖像信息進行細(xì)致分析.比如，學(xué)生需要把實驗數(shù)據(jù)錄入到Excel表格中，然后再使用Excel軟件中的曲線功能將數(shù)據(jù)自動生成伏安特性曲線.這里需要注意的是，需要對自動生成圖像進行檢查，去掉錯誤數(shù)據(jù)，同時，要運用軟件中的平滑線選項得到平滑曲線.之后，再結(jié)合圖像與數(shù)據(jù)對橫縱坐標(biāo)進行分析，最終得出正確的實驗結(jié)論.在實驗過程中，學(xué)生如果遇到無法解決的問題，可以直接使用平板中的交流功能或提問功能與教師進行溝通，而教師也需要及時給予解答，從而使實驗?zāi)軌蝽樌M行下去.高中物理教師利用智能化信息技術(shù)創(chuàng)建實驗教學(xué)活動，不僅給學(xué)生帶來了全新的體驗，調(diào)動了他們主動參與實驗活動的積極性，還能使其借助軟件功能使實驗數(shù)據(jù)得到快速處理，并自動生成比較復(fù)雜的實驗數(shù)據(jù)模型，在降低實驗難度的同時，提高學(xué)生物理實驗的效率.

3 使用智慧課堂加強物理實驗知識鞏固

物理實驗教學(xué)不僅僅是讓學(xué)生扎實掌握實驗技巧，鍛煉實驗?zāi)芰?，還需要利用實驗活動培養(yǎng)學(xué)生自主設(shè)計意識和自主實驗意識，同時，使其在實驗過程中形成正確的實驗思維，并且能夠通過實驗操作加深對學(xué)科知識的理解.對此，物理教師為了更好地落實上述教學(xué)要求，使學(xué)生得到有效的知識鞏固和能力提升，可以布置生活化物理作業(yè)，并利用智慧課堂教學(xué)模式優(yōu)化作業(yè)的形式.讓學(xué)生把實驗設(shè)計方案上傳到網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺，以便教師能夠?qū)ζ溥M行及時批閱和指導(dǎo).還要讓學(xué)生把實驗過程錄制成視頻，同樣上傳到平臺之中，并把不理解的實驗步驟或?qū)嶒灲Y(jié)果進行標(biāo)注，而教師則需要根據(jù)視頻內(nèi)容對知識點進行細(xì)致講解，從而使學(xué)生真正理解物理知識，并且，使課程作業(yè)發(fā)揮出應(yīng)有的鞏固效果［5］.

以“探究平拋運動的特點”課程作業(yè)為例，物理教師可以給學(xué)生布置“利用日常生活中的物體進行平拋運動實驗”作業(yè).對此，學(xué)生需要根據(jù)所學(xué)知識設(shè)計物理實驗方案，如用飲料瓶制作噴水工具，用噴出的水流顯示平拋運動軌跡，然后用彩筆在水流后面的玻璃板上畫出其運動軌跡.之后，學(xué)生把實驗方案上傳到網(wǎng)絡(luò)平臺，由教師進行審核，并對有問題的方案提出完善意見.然后學(xué)生再按照修訂后的方案進行實驗操作，錄制成視頻上傳到平臺.物理教師利用智慧課堂布置實驗作業(yè)，不僅優(yōu)化了作業(yè)的形式，還能使學(xué)生在實驗設(shè)計、實驗操作中得到知識的鞏固，進而提高其物理學(xué)習(xí)的質(zhì)量.

綜上所述，在新高考背景下，物理教師若想提高實驗教學(xué)的質(zhì)量，則需要將其與智慧課堂教學(xué)模式進行有機融合，通過優(yōu)化導(dǎo)學(xué)活動、創(chuàng)新教學(xué)方法、強化知識鞏固等方式提高學(xué)生物理實驗的積極性，改善他們物理實驗的效率和效果，使其在多樣化實驗活動中提高物理綜合實驗?zāi)芰?

參考文獻：

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［3］ 康莉.信息技術(shù)環(huán)境下高中物理實驗探究教學(xué)模式研究［J］.科技資訊，2021，19（09）：154-156.

［4］ 楊東泉.信息技術(shù)與高中物理實驗教學(xué)的有效整合［J］.科技資訊，2021，19（09）：157-159.

［5］ 耿碧玉.信息技術(shù)與高中物理實驗教學(xué)融合的策略［J］.科技資訊，2021，19（07）：26-28.

［責(zé)任編輯：李 璟］