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【摘要】本文探述了高中物理教學(xué)過程中，如何培養(yǎng)學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)能力。解析高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)存問題，如實(shí)驗(yàn)教學(xué)比重低、學(xué)生動手能力落后等，從培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、實(shí)驗(yàn)表述能力、觀察能力、動手操作能力、思維能力、科學(xué)方法應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力、合作能力等角度，列舉高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ姆椒?。期望本文能夠?yàn)閺V大物理教學(xué)工作者帶來一定的參考作用。

【關(guān)鍵詞】核心素養(yǎng)；高中物理；教學(xué)；物理實(shí)驗(yàn)

物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰κ俏锢韺W(xué)科核心素養(yǎng)的基礎(chǔ)內(nèi)容。在教學(xué)改革深入推進(jìn)、素質(zhì)教育全面開展的背景下，物理教師應(yīng)加強(qiáng)訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，立足于教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目標(biāo)，設(shè)計(jì)多元化的物理實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生以分組合作形式，共享探究物理實(shí)驗(yàn)，把握實(shí)驗(yàn)要素、觀察實(shí)驗(yàn)變化現(xiàn)象、總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出結(jié)論，形成對物理知識深化理解，促使物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ奶嵘?，進(jìn)而能夠得心應(yīng)手地應(yīng)用物理定律解決生活中的問題，彰顯物理學(xué)科的寶貴價(jià)值。

一、高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)存問題

（一）實(shí)驗(yàn)教學(xué)比重過低

物理實(shí)驗(yàn)是物理知識的承載體，是學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識的基礎(chǔ)方法。但當(dāng)前很多教師，受不合理教學(xué)觀念的影響，對實(shí)驗(yàn)教學(xué)缺乏重視，開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的意愿較差，在教學(xué)負(fù)擔(dān)較重時(shí)，往往會利用多媒體設(shè)備，以播放錄像的形式，代替實(shí)際的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，對于一些具有危險(xiǎn)性的實(shí)驗(yàn)，甚至?xí)苯釉竭^不講，這顯然會影響學(xué)生物理學(xué)習(xí)水平的成長，不宜于學(xué)生的長遠(yuǎn)發(fā)展。

（二）學(xué)生動手能力落后

受應(yīng)試教育的影響，當(dāng)前很多學(xué)生對物理學(xué)科的學(xué)習(xí)都更側(cè)重于理論知識，對于常見的實(shí)驗(yàn)習(xí)題，也僅是采取背記操作步驟、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)，參與物理實(shí)驗(yàn)的積極性較低，動手操作能力發(fā)展滯后。在課程改革的號召下，顯然，上述問題為物理課堂帶來的困擾，已足以影響物理教學(xué)的順利進(jìn)行。因此，教師亟需順應(yīng)現(xiàn)代教育事業(yè)發(fā)展形勢，采取合適手段，加強(qiáng)對學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)，促進(jìn)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的平衡發(fā)展。

（三）教師教學(xué)觀念傳統(tǒng)

物理課堂中，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ貌坏匠砷L的一個(gè)關(guān)鍵原因，是教師教學(xué)觀念的落后。當(dāng)前，有很多教師，過于依賴以傳統(tǒng)教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)，對一些涉及物理實(shí)驗(yàn)的知識，往往僅會采取口頭教學(xué)的方式，以千篇一律的教學(xué)手段，將其傳授給學(xué)生，這必然會影響學(xué)生對物理實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)興趣。此外，還有部分教師，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，過多應(yīng)用教材設(shè)計(jì)好的物理實(shí)驗(yàn)，很少設(shè)計(jì)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，導(dǎo)致很多學(xué)生在未參與實(shí)驗(yàn)時(shí)，就已從教輔資料中獲知了物理實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容與結(jié)果，這顯然會使教學(xué)效果大打折扣。由此可見，在倡導(dǎo)教學(xué)創(chuàng)新的今天，教師亟需加強(qiáng)對物理實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，一方面調(diào)動學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的探究興趣，另一方面促使學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展。

二、例談高中物理教學(xué)對學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)

廣義上來講，物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Π幌盗芯唧w的素質(zhì)、技能，如探究精神、實(shí)驗(yàn)表述能力、實(shí)驗(yàn)操作能力、觀察能力、思維能力等，此外，在實(shí)際的教學(xué)過程中，教師應(yīng)重視激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生帶著更為濃厚的興趣，投入到對物理實(shí)驗(yàn)的求索中，保證課堂教學(xué)效果。以下列舉幾點(diǎn)值得教師采用的策略：

（一）培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

學(xué)生參與物理實(shí)驗(yàn)的興趣不足，嚴(yán)重影響物理實(shí)驗(yàn)質(zhì)量。從古至今，大多數(shù)物理學(xué)家，都是在好奇心的驅(qū)使下，對物理知識展開一遍又一遍的求索，最終得知了物理現(xiàn)象的真諦。因此，學(xué)生對物理實(shí)驗(yàn)的興趣不足，也可解讀為學(xué)生對物理現(xiàn)象、物理實(shí)驗(yàn)的過程與結(jié)果缺乏好奇心與求知欲。建議教師在教學(xué)時(shí)，采用生活化教學(xué)法，借助生活中特殊的物理現(xiàn)象，喚起學(xué)生對物理知識的求知欲，再引導(dǎo)學(xué)生帶著對物理知識的好奇心，編制實(shí)驗(yàn)方案，完成實(shí)驗(yàn)操作，體驗(yàn)物理知識在腦海中建構(gòu)而成的成就感。此外，借助物理學(xué)家的事例、真實(shí)的物理學(xué)史料來激勵(lì)學(xué)生也是不錯(cuò)的選擇。物理學(xué)科史上的每一項(xiàng)重大突破，都是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，因此，將物理學(xué)史中的實(shí)驗(yàn)范例，與教材中的物理知識結(jié)合在一起進(jìn)行教學(xué)，能夠調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，也能夠培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度，增強(qiáng)其對科學(xué)家的崇敬感，彰顯物理學(xué)科德育功能。以對“電磁感應(yīng)規(guī)律”的教學(xué)為例，在課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié)中，教師可應(yīng)用多媒體技術(shù)，為學(xué)生展現(xiàn)與法拉第有關(guān)的資料，將法拉第花費(fèi)十年時(shí)間探索電磁感應(yīng)規(guī)律、經(jīng)歷千百次實(shí)驗(yàn)失敗，終于得到了理想的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的故事簡要介紹給學(xué)生，讓學(xué)生正視物理學(xué)習(xí)中遇到的困難，潛心探究物理實(shí)驗(yàn)，不斷突破困難，獲得物理學(xué)習(xí)水平的提升。

（二）培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)表述能力

實(shí)驗(yàn)表述能力是實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ幕A(chǔ)之一。物理語言是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?、?guī)范的，當(dāng)前很多學(xué)生，在物理課堂中，不懂得如何規(guī)范地使用物理語言描述物理現(xiàn)象，不僅導(dǎo)致教師難以準(zhǔn)確了解學(xué)生的學(xué)情，久而久之也限制了學(xué)生自身的成長發(fā)展。由此可見，在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師亟需為學(xué)生傳授一些正確的實(shí)驗(yàn)表述方法，訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)驗(yàn)表述技巧，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)物理知識的嚴(yán)謹(jǐn)美、規(guī)范美。例如，在教學(xué)“牛頓第二定律”的過程中，教師應(yīng)在指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)的同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生思索如何從a與F成反比、a與m成反比，得出F=ma，如何用科學(xué)的語言，描述物理結(jié)論，促進(jìn)學(xué)生物理探究能力的平衡發(fā)展。

（三）培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力

對于一個(gè)完整的物理實(shí)驗(yàn)而言，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)結(jié)果，是必備環(huán)節(jié)。例如，對“用雙縫干涉測光的波長”這一實(shí)驗(yàn)的探究，就很考驗(yàn)學(xué)生的觀察能力。在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生應(yīng)仔細(xì)觀察亮暗條紋的變化，在此基礎(chǔ)上，得出準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論；再如，對“勻變速直線運(yùn)動”這一實(shí)驗(yàn)的研究，就需要學(xué)生盡可能手眼并用，在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶中，選取點(diǎn)跡最為清晰的一條，舍棄密集的點(diǎn)跡，從便于測量的部位，選取一個(gè)開始點(diǎn)O，之后隔5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，分別記作A、B、C、D，最終得出S1、S2、S3。上述實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確與否，與觀察能力息息相關(guān)。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，教師應(yīng)不吝引導(dǎo)學(xué)生細(xì)致觀察，手眼并用，從實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)入手，全面把握實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，形成對物理知識的深層次認(rèn)知。

（四）培養(yǎng)學(xué)生的操作能力

操作能力是物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ幕A(chǔ)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，教師應(yīng)加強(qiáng)對學(xué)生操作能力的訓(xùn)練，引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)操作，更好地探究物理現(xiàn)象，透過物理現(xiàn)象，更好地總結(jié)物理規(guī)律，真正提升學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。以對“物體變化與外力做功之間的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)的教學(xué)為例，教師可先引導(dǎo)學(xué)生，利用如下方法探究實(shí)驗(yàn)：做功方面，以一根、兩根、三根橡皮筋，改變外力做功，其他條件不變，此為控制變量法。亦可引導(dǎo)學(xué)生從轉(zhuǎn)化法的角度，探究這一實(shí)驗(yàn)，結(jié)合小滑塊在光滑曲面上上升的高度，探究動能的大小，將動能轉(zhuǎn)化為動力勢能來測量。此外，還可引導(dǎo)學(xué)生用驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)器材來操作，此時(shí)，外力做功為mgs，理想模型方法下，繩子拉力T≈mg?？衫么螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器，求出兩個(gè)點(diǎn)之間的速度，即v1、v2，從而求出動能的變化。上述幾種不同的實(shí)驗(yàn)方法，體現(xiàn)的物理思想是不同的，教師可引導(dǎo)學(xué)生以小組為單位，分別測驗(yàn)上述幾種實(shí)驗(yàn)方法，感受對不同物理實(shí)驗(yàn)的具體操作，發(fā)展物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?

（五）培養(yǎng)學(xué)生的思維能力

“思維能力”這一素養(yǎng)極其重要，在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，更多體現(xiàn)為學(xué)生為檢驗(yàn)?zāi)骋徊孪攵幹茖?shí)驗(yàn)方案或進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的思路。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，教師應(yīng)加強(qiáng)對學(xué)生的思維訓(xùn)練，鼓勵(lì)學(xué)生靈活、獨(dú)立地思考物理現(xiàn)象，啟迪學(xué)生的深層次思維，促進(jìn)學(xué)生思維品質(zhì)的發(fā)展。以對“驗(yàn)證動量守恒”實(shí)驗(yàn)的教學(xué)為例，實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量為m1與m2的小球?qū)l(fā)生碰撞，碰前m1運(yùn)動，m2靜止。依據(jù)動量守恒定律，可得m1v0=m2v2+m1v1，此時(shí)驗(yàn)證速度問題，轉(zhuǎn)化為了驗(yàn)證位移問題，即驗(yàn)證m1OP=m1OM+m2ON是否成立。教師可帶領(lǐng)學(xué)生思索出現(xiàn)這種轉(zhuǎn)化的原因，學(xué)生依據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置（如圖1），不難分析出其中蘊(yùn)藏的道理：小球飛離斜槽后做平拋運(yùn)動，兩球下落速度相同，因此飛行時(shí)間也相同，可將m1v0=m2v2+m1v1轉(zhuǎn)化為m1v0t=m2v2t+m1v1t，時(shí)間t取小球下落時(shí)間，得v0t=OP，v1t=OM，v2t=ON，便得到了m1OP=m1OM+m2ON。顯然，學(xué)生對上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的探究，分別用到了類比思維與簡化思維，物理實(shí)驗(yàn)探究的繁瑣步驟得到了一定的簡化，學(xué)生的思維也得到了一定的啟迪，思維品質(zhì)得到了發(fā)展。之后，教師可引導(dǎo)學(xué)生圍繞這一實(shí)驗(yàn)，以假說—演繹—驗(yàn)證的思路，總結(jié)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，發(fā)展學(xué)生的物理學(xué)習(xí)思維、鍛煉學(xué)生的核心素養(yǎng)。

（六）傳授學(xué)生科學(xué)方法

高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，教師應(yīng)高度重視對學(xué)生良好實(shí)驗(yàn)習(xí)慣的培養(yǎng)，不遺余力、不失時(shí)機(jī)地為學(xué)生傳授一些經(jīng)典的物理實(shí)驗(yàn)探究方法，提升學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)效率，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究素養(yǎng)。例如，實(shí)驗(yàn)推理法就是極為典型的物理實(shí)驗(yàn)研究方法，如帕斯卡實(shí)驗(yàn)推理；理想化實(shí)驗(yàn)方法屬于科學(xué)抽象方法，如伽利略理想實(shí)驗(yàn)方法；分析綜合法也是典型的物理實(shí)驗(yàn)研究方法，如牛頓就是在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，利用這一方法，得出了牛頓三定律。教師可在物理實(shí)驗(yàn)演示教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生對上述物理實(shí)驗(yàn)方法的掌握。如對于“平拋運(yùn)動”演示實(shí)驗(yàn)，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生思索，如何證明物體在豎直方向上做的是自由落體？重點(diǎn)應(yīng)觀察哪些實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)？久而久之，學(xué)生的物理學(xué)習(xí)水平與物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力均能夠得到長足的發(fā)展。

（七）培養(yǎng)學(xué)生的合作能力

高中物理教學(xué)中，很多實(shí)驗(yàn)都需要學(xué)生以小組合作形式完成。因此，培養(yǎng)學(xué)生的合作能力，也是培養(yǎng)學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ闹匾画h(huán)。教師應(yīng)著力挖掘物理實(shí)驗(yàn)中考驗(yàn)學(xué)生合作能力的元素。如對一個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)，往往需要多名學(xué)生的共同參與；對電學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)物連接，也需要多名學(xué)生進(jìn)行合作，教師可引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行組內(nèi)分工：有的學(xué)生負(fù)責(zé)滑動變阻器，有的學(xué)生負(fù)責(zé)電源，有的學(xué)生負(fù)責(zé)用電器……各部分連接正確的情況下，學(xué)生就能夠較為成功地制作出整個(gè)實(shí)物裝置，之后就可以較為順利地完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)。對于一些發(fā)生速度較快的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，教師可引導(dǎo)學(xué)生以小組分工，決定由誰觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、由誰記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，讓小組中每一名學(xué)生都能夠參與物理實(shí)驗(yàn)探究，在探究完畢后，也可坐在一起討論物理實(shí)驗(yàn)，久而久之，學(xué)生的分工能力、合作能力與人際交往能力都會得到明顯的發(fā)展。

三、結(jié)束語

綜上所述，當(dāng)前高中物理課堂中，學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Πl(fā)展得不容樂觀。為強(qiáng)化學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，教師?yīng)加強(qiáng)對實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革，不斷汲取先進(jìn)的教學(xué)方法，將各種別開生面、別出心裁的物理實(shí)驗(yàn)一一呈現(xiàn)于學(xué)生面前，從啟迪學(xué)生的表述、觀察、思維、創(chuàng)新等一系列能力素養(yǎng)出發(fā)，潛移默化、循循善誘地發(fā)展學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ趯?shí)驗(yàn)實(shí)踐中不斷提升，強(qiáng)化學(xué)生對物理現(xiàn)象的理解、對實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)的把握，促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的長遠(yuǎn)發(fā)展。

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作者:楊年 單位:江蘇省通州灣中學(xué)