與其他學科不同，物理是一門實踐性很強的學科，實驗教學是必不可少的部分，可以說沒有實驗的物理教學是不完整的。因此，實驗教學在物理課堂中占據(jù)舉足輕重的地位，對實驗教學進行精心創(chuàng)設，可以使物理課堂教學得到優(yōu)化，同時對學生的物理學習有著積極作用。

一、創(chuàng)設實驗，提高課堂教學的針對性

隨著新課改的不斷推進，構建高效課堂是一線教師重點關注的話題。高中物理是一門具有極強綜合性和實踐操作性的學科，由于學生生長環(huán)境、個人經(jīng)歷和興趣愛好不同，使他們的物理學習能力有所差異，在此背景下，教師可以通過創(chuàng)設實驗，提高物理教學課堂的實效性，設計與學生能力相符的實驗過程，確保課堂教學的針對性和有效性，讓學習能力不同的學生都能在實驗過程中獲得成長。在創(chuàng)設實驗教學中，教師可以通過問題設計和互動交流的方式，在實驗過程中設計合理問題，由學生展開問題分析和討論，采取分層培養(yǎng)的方式，促進不同層級學生的發(fā)展。[1]

例如，在講解“向心加速度”一課時，教師可以根據(jù)教材內容，在系有重物的繩子做曲線運動的過程中，讓學生對繩子的受力情況進行分析、探討，教師可對不同層次的學生設計與之相符的教學問題。對于基礎弱的學生，教師應當基于課本內容，找出學生能理解的基礎知識內容，并在此基礎上設計問題，以便穩(wěn)固學生的理論知識。而對于普通層次的學生，教師在設置問題時應側重于能力轉化，讓學生能夠將所學知識運用到實際問題中，充分鍛煉學生解決問題的能力。針對學習能力較強的學生，教師設計問題應當以能力延展和知識擴充為主，適當提升問題的難度。在創(chuàng)設實驗教學時，教師采取分層問題設計，既能提高物理教學的針對性，又能提高教學的效率。[2]

二、創(chuàng)設實驗，優(yōu)化課堂教學過程的引入

物理課堂教學的引入階段是教學過程推進的關鍵環(huán)節(jié)，決定了學生應當以怎樣的狀態(tài)進入物理學習中，這對課堂教學效果有著非常重要的影響。精心創(chuàng)設的實驗教學過程，有助于改變學生的學習狀態(tài)，使其從散漫、被動的學習狀態(tài)快速切換到積極主動狀態(tài)，并且將其運用至物理課堂中，能夠豐富學生的教學體驗，幫助學生更好地感知物理情境，充分激發(fā)學生的探索欲。物理實驗教學是十分有趣的過程，在探索實驗結果的過程中，能向學生展示很多奇妙的物理現(xiàn)象，讓學生在驚訝之余感受到物理帶來的樂趣，對于一些違背直覺的實驗結果，學生會產生疑問，從而激發(fā)學生的求知欲。這樣的物理課堂氛圍對教學的順利推進有著積極作用，有助于提高教學效率。

例如，在學習“串聯(lián)電路和并聯(lián)電路”一課時，初中和高中知識會有一定的銜接，如“滑動變阻器在電路中的鏈接方式”，很多教師在教授這一內容時發(fā)現(xiàn)，如果只按照書本內容講解知識，可以使學生大致了解文本內容，但在后續(xù)的電路學習中，會涉及與滑動變阻器相關的知識，由于學生對此部分知識的掌握不夠充分，導致經(jīng)常出現(xiàn)錯誤，主要體現(xiàn)在以下方面：（1）教師所采用的教學策略通常是對電路結構特征和電路參量變化特點展開全面講解，但是課堂中留給學生的自主空間和時間不足，導致學生實踐機會缺乏；（2）從學生方面來說，他們認為自己在初中時已經(jīng)掌握了滑動變阻器的相關知識，故在高中再次學習這一內容時，對課堂的投入度不高。那么應當如何解決這一問題呢？精心創(chuàng)設實驗教學能夠幫助學生重建感知，對物理內容展開深入思考。

在“串聯(lián)電路和關聯(lián)電路”的教學中，教師應當提前備好物理實驗器材，如直流電源、開關、導線、燈泡和滑動變阻器。課堂中要求學生對教學材料進行充分閱讀，然后使用上述材料，進行電路組裝，在組裝完成后，對滑動變阻器滑片進行滑動，控制燈泡按照指定方式變化：（1）燈泡亮度單調變化；（2）讓燈泡亮度非單調變化。對于教師提出的實驗要求，很多學生僅是對材料進行大致閱讀，就立即投入討論中，提出了很多的實驗計劃，教師充分展示實驗操作，引導學生將具體的實驗操作與其計劃相比較和總結，大致可劃分為兩種類型：（1）限流式接法；（2）分壓式接法（如圖1）。但是不論哪一種接法，按照要求連接后對滑動變阻器的滑片進行波動，都無法讓小燈泡非單調變化。這時很多學生會對教師提出的要求進行合理的質疑，然后教師在剛才的電路基礎上進行適當?shù)恼{整，設置為圖2，通過這種方式連接后，在進行變阻器滑動時，燈泡就會非單調變化。

在物理課堂教學中，通過學生的質疑來完成對學生的引導，能夠讓學生充分聯(lián)系以往學過的串聯(lián)和并聯(lián)知識，對上圖的三種連接方式進行比較和總結，學生能夠更充分地理解和認識到電阻并聯(lián)和串聯(lián)的相關知識，以創(chuàng)設實驗教學方式將學生引入該課中，能使學生對物理課堂的參與度更高，能更好地理解、思考和感知物理，從而提高學生的學習積極性。

三、創(chuàng)設實驗，提升課堂教學中學生的探究效率

在物理課堂中，教師通過實驗教學過程能夠及時發(fā)現(xiàn)學生的思維卡頓點，及時對學生進行適當?shù)狞c撥，促使學生更深入地投入實驗思考中，對實驗進行直接觀察，并展開相關問題探究，提出無理猜想、數(shù)理邏輯推理的理論結果、計算機軟件模擬成果等，幫助學生建立信心，積極正面地引導學生的學習，從而改善物理課堂氛圍，使學生對物理課堂的參與度更高。

例如，在講解“動量與動量守恒”內容時，在該模塊中會學到“彈性碰撞與非彈性碰撞”，很多教師在講解內容時，通常是對能量守恒定律和碰撞能量變化特點展開詳細講解，并對其過程展開推導，然后從理論方面對其所表示的物理意義進行闡述。在這種教學方式中，學生在課堂的開始階段，能夠對教學內容產生興趣，但是面對枯燥理論知識的講解，學生的興趣會逐漸消磨，部分數(shù)學基礎薄弱的學生在進行理論推導時會直接進入模糊狀態(tài)。因此，很多教師在講解這部分內容時會將數(shù)學推導部分進行弱化處理，直接演繹推導結果。從實踐能夠得知，在學習“彈性碰撞與非彈性碰撞”時，學生很難列出物理方程式，對求解過程更是一知半解，無法充分理解其所表達的物理意義。

針對這一情況，在實際教學中，教師可以通過創(chuàng)設實驗解決。如圖3，在教學開始前，教師可提前準備需要使用的物理材料，如有軌道槽的泡沫板F、G、半徑等大的鋼球A、B、塑料球C、橡皮泥球D和簡易斜槽軌道E。此實驗共需進行3次，鋼球A均需要作為撞擊物，將其放置于水平軌道槽，并保持在靜止狀態(tài)，然后分別從B、C、D沿著軌道斜槽在相同位置滑下，觀察與A的撞擊情況，并做好對應的數(shù)據(jù)記錄，觀察A在與上述各部位撞擊后的運動距離。在上述各球撞擊后，將其運動看作均減速運動，那么在受到撞擊后，球的運動位移和撞擊后的速度平方成正比。由此實驗學生能夠清晰觀測到球體的具體運動情況，在經(jīng)過3次撞擊后，效果存在較大的差異性，這就表明“彈性碰撞”與“非彈性碰撞”過程中，兩者都遵循系統(tǒng)能量守恒定律，但是兩者在動能變化方面存在非常明顯的差異，通過對運動距離的測量，能夠更加直觀地觀察到其變化特點，深刻體會到該主題所表達的物理意義，從而牢固掌握相關知識。

在這一主題的講解中，教師可以根據(jù)上述實驗過程向學生展示物理圖景，寫出與之過程特征相符合的基本動量關系和能量關系，然后在此基礎上，通過數(shù)理演繹方式推導過程。教師通過簡單的實驗操作，能將抽象的物理知識直觀且清晰地展現(xiàn)在學生面前，并將物理過程與數(shù)理演繹推導有機融合；能幫助學生厘清探究思路；能在有限的課堂教學時間內，完成該主題的內容講解，并保留傳統(tǒng)教學的優(yōu)點，使物理課堂得到明顯優(yōu)化。

四、創(chuàng)設實驗，助推課堂教學中學生創(chuàng)新能力的形成

隨著新課改的不斷推進，對高中物理有了新的教學要求，需要學生具備良好的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，而創(chuàng)設實驗能夠滿足這一教學目的。在創(chuàng)設實驗的基礎上，向學生展示物理的新現(xiàn)象，引導學生提出新問題，積極探索新的物理規(guī)律。

例如，在學習“光的衍射”一課時，在教學開始前，教師可以進行隨堂小實驗，吸引學生的注意力，讓學生發(fā)現(xiàn)新的問題。自然界中的光大多是沿著直線傳播，但是這并不代表全部，將學生分為學習小組，每組都要配置激光筆、燈泡、A4紙、導線、電池、剪刀、刀片和縫衣針。使用剪刀在A4紙上裁剪出直徑為4～8mm的圓孔，然后使用刀片，在紙張的中心部位劃縫，再使用縫衣針，將紙張戳一小孔。將燈泡和激光筆的開關打開，將其發(fā)出的光依次穿過小孔洞、狹縫和微孔，然后觀察另一張A4紙上的現(xiàn)象（如圖4）。這時就能發(fā)現(xiàn)，燈泡和激光筆所發(fā)出的光線并非完全是以直線傳播，光的傳播方向發(fā)生了改變，學生對這一現(xiàn)象十分驚奇，對這一主題內容的學習興趣會更高，從而全身心投入光的衍射學習中。

在物理課堂教學中，教師可以通過創(chuàng)設實驗教學過程，將學生的注意力吸引到實驗中，引導學生積極探索物理問題，并尋找問題的解決方法。在學習“測量玻璃磚的折射率”內容時，教師可以讓學生參與到實驗過程中，在實驗結束后提出新問題：玻璃磚是透明固體材料，根據(jù)教材上的實驗操作步驟，能夠將玻璃磚的折射率計算出來，但是隨著科技的發(fā)展，新型材料層出不窮，如現(xiàn)階段我們所關注的EUV光刻機，是以水作為深紫外光的折射材料，這種材料對光路的操作和控制更加精確，即使極小分度的光刻過程也能體現(xiàn)出來。那么，我們應當怎樣測量液體的折射率呢？根據(jù)課本中所描述的實驗步驟進行操作能夠實現(xiàn)嗎？在這一問題的探究過程中，教師要求學生從日常生活用具中選擇材料，設計簡單的實驗方案。然后讓學生進行小組討論，設計其認為可行的實驗方案。其中某一方案中，需要準備的材料有水槽、刻度尺、激光筆、平面鏡和水（如圖5）。將激光筆的位置進行固定，然后逐漸改變其射出的光與水面的角度，并記錄反射光點在刻度尺上顯示的位置，通過記錄的數(shù)據(jù)，學生能夠立即畫出與之相應的光路圖，這樣能夠提高學生的成就感，主動對液體的折射率進行計算，學生的思路更加清晰，能夠更好地完成科學探索。

五、結語

在高中物理教學中，教師應根據(jù)學生的學習情況和教學情況等方面，精心創(chuàng)設與之相應的實驗，并且應當具備良好的靈活性和便捷性，讓實驗教學能夠充分滲透到物理課堂教學中。教師應當合理利用實驗教學，將教學過程具體化和直觀化，最大限度地促進學生思維能力、創(chuàng)新能力和動手能力的提升，培養(yǎng)學生的科學探索意識，實現(xiàn)高中物理課堂優(yōu)化，促進教學質量和效率的提升。

參考文獻：

［1］宋曉玲.創(chuàng)設實驗教學，助推高中物理課堂優(yōu)化［J］.數(shù)理天地（高中版），2023（4）：65-67.

［2］史天寶.優(yōu)化實驗教學增加學生課堂獲得：以高中物理實驗教學為例［J］.科技資訊，2020（18）：148， 150.

（作者單位：內蒙古包頭市包鋼第五中學）

編輯：趙文靜