物理课堂实验艺术分析
物理课堂实验艺术分析 一、高中物理实验教学的重要性 物理是高中理科基础科目之一，高中生不仅要学习物理知识，还要提高学 习物理知识和应用物理知识的能力。而高中物理与初中物理相比，是螺旋式上升 的，学习起来比较有难度。若是教学方式使用不合理，会直接影响学习效果。只 有通过有效开展实验教学，才能使学生体验物理实验的独特魅力，并感受学习物 理实验的重要性。开展实验教学的重要性在于：一方面，有助于培养学生科学严 谨的学习态度。物理作为大众一致认可的紧密型科学课程，物理实验的设计与实 践操作非常严密精细，若是其中某一环节出现问题，将直接影响实验结果。［1］ 在物理实验过程中，必须要保证学生注意力的高度集中，观察物质的微妙变化， 并做好记录工作，从而得出正确的实验结论，这样可以于无形中培养学生科学严 谨的学习精神。另一方面，有助于提升课堂教学质量。高中物理教材中蕴含许多 抽象知识，若是教师仅采用讲授式的教学手法，很难吸引学生的学习兴趣。通过 开展一些形式多样、简单易学的物理实验，不仅能够降低物理知识的学习难度， 而且有助于提升学生的实验操作能力，激发学生的学习兴趣。二、高中物理课堂实验教学不足及解决思路 1.轻视学生学习主体地位在高中物理教学中开展实验活动，旨在强化学生 的实践操作能力、实验现象分析能力及创新思维能力。但是现阶段高中物理课堂 实验教学工作的开展情况并不理想，普遍存在教师包办一切的情况，学生只是观 察教师的演示操作，课堂教学忽略了学生的主体地位。而我们知道，旁观与实践 参与是存在本质区别的，物理实验的旁观者很难感受到物理实验的趣味性，更谈 不上形成学习兴趣，其学习效果更是差之千里。［2］基于此种问题，教师需要 及时转换教育思想，在课堂教学中充分展现学生的主体地位，将学生吸引到课堂 中来，鼓励学生在教师指导下自行动手自主探索，这无形中会强化学生的实验操 作能力与感知能力。例如，教师在教学鲁科版高中物理必修一《牛顿第三定律》 这一课时，为了得到作用力与反作用力的关系，可以将两只测力计挂钩钩在一起， 分别用力拉两测力计，观察两测力计的读数，从而得到作用力与反作用力的关系。
实验过程中，可以把同桌学生视为一组进行推移游戏，让学生亲身感受作用力与 反作用力之间的关系。再如，教师在讲解有关重力的知识时，可以让学生站在椅 子上，双手紧握一物体随后再放开双手，观察物体下坠过程的运动轨迹，亲身体 验地球引力的神奇之处。2.实验材料过于老化从调查结果中得知，大部分高中物理实验器材都是陈旧的，并且数量不够，经常是小组三、四个人轮流实验，无法 满足物理实验的教学需求，造成教学时间的极大浪费。高中物理教材中有许多实 验是与学生现实生活息息相关的，教师需要善于从生活中提取素材，引导学生大 胆想象，鼓励学生自主设计实验方案，亲手操作验证自己的猜想。利用简易的实 验器材，深度探索物理知识的奥秘，对培养学生实验操作能力具有诸多帮助。例 如，在学习《动量定理》这节课时，要求生鸡蛋从高处落下不破，引导学生按照 自己设计的实验方案进行操作。有的学生说在底部垫上海绵，有的说底部用泡沫 塑料做缓冲，有的说让鸡蛋掉到水中，有的说利用氢气球等，尽管做法五花八门， 但都是围绕动量定理展开，通过延长作用时间和减小落地时鸡蛋的动量，从而减 小地面对鸡蛋的作用力。教师此时需把握时机引入新课，为学生讲解动量定理相 关知识，从而不断提升物理课堂教学质量。3.实验过程无亮点许多高中物理教师 在开展实验教学活动时，仅是按照教材或是辅助材料上的实验操作方案进行讲解， 且实验过程毫无亮点，很难激发学生的学习兴趣，时间一长，学生很容易产生弃 学厌学情绪。［3］基于此种问题，在实验教学中，教师需要一改传统的授课方 式，从前期准备环节入手进行创新，尽可能简化实验操作流程，增加实验活动的 趣味性，从而使学生对物理实验产生浓厚兴趣。例如，教师在讲解鲁科版高中物 理必修1牛顿第一定律这一知识时，可以为学生布置课下观察任务，观察汽车紧 急刹车时汽车的状态，结合自己的生活经验如公交车突然刹车身体会不由自主前 倾，使学生获得物理知识无处不在、与自己的生活息息相关的认知，从而调动学 生的学习积极性。
三、高中物理课堂的实验艺术――魅力实验 1.理论与实验结合，激发学生创新思维在物理实验课堂中，教师需要依据 学生的理解能力，将理论与实验教学结合起来，利用实验操作引导学生自主解析 物理现象并总结实验原理，从而不断提升课程教学效率［4］。例如，教师在教 学鲁科版高中物理必修1平抛运动这一知识时，因为平抛运动比直线运动复杂， 不容易直接研究它的速度变化规律，需要将它分解成较简单的运动来研究。考虑 到实验的难度，教师需要采取理论与实践相结合的授课方式，带领学生回顾之前 所学的知识，引导学生利用运动合成分解知识将平抛运动分解成多个小实验，随 后利用已有经验进行实验猜想，自主实验验证猜想，从而更直观地理解并掌握平 抛运动这一知识。实验步骤：①利用教师提供的定有斜槽的木板，适当调整角度， 同时检查木板是否水平；
②将钉子竖直钉在木板上，用重锤线检查坐标的竖直情 况，将斜槽末端所在的位置视作原点，自原点O绘制出竖直向下的y轴和水平向 右的x轴；
③选定某一位置，让球自由下滑，从原点开始做平抛运动；
④观察并大致确定平抛运动小球在某一x值处的y值，随后用笔标出小球经过的位置，对应 坐标纸进行记录，随后依次改变x值，确定其他各点的位置。为了保证实验精确 度，教师需要适当进行语言指导。如：在操作中，需要保证记录面板处于竖直平 面内等。如此一来，可以有效实现感性到理性的学习过渡，不仅符合学生的认知 规律，且能激发学生的创新思维。［5］借助亲身体验实验操作活动，学生能够 准确得出实验结论，从整体上提升课程教育质量。2.简易实验，激发探究兴趣在 学习某些物理定理前，由于多种因素的影响，学生可能会对物理知识产生一些错 误的认知。为了解决这一问题，教师在实验教学中需要巧用简易实验，激发学生 的探究兴趣，调动学生参与的积极性。同时，围绕实验疑点设置多种问题，鼓励 学生自主实验解析问题，强化学生的学习能力。［6］如：教师在教匀变速直线 运动实例这一课时，为了让学生能够自主构建自由落体实验模型，教师可以采取 对比实验的方式，帮助学生更好理解问题。例如，将一个乒乓球和一个网球同时 从一个高度放手，结果表明网球的下落用时更少。学生依据实验得出，质量大的 物体下落得更快。此时教师需要再继续提问：“这一理论具备全面性吗？”随后继 续演示实验，拿出两张完全一样的纸，将其中一张纸揉成纸团，另一张不做处理， 再次进行对比实验。结果学生发现纸团下落更快。此时不用教师提问，学生便会 主动说出自己的疑惑，如：为什么两个实验所得的结论是相悖的？有些学生提出 自己的猜想，即物体下落的速度与质量自身并无关联。通过这样的实验，无形中 纠正了学生的学习问题，使学生对接下来的学习充满好奇。在此基础上，教师提 问“为什么纸团比纸片要下落得快？”学生会立即联想到之前所学的阻力知识，回 答说：“纸片在下落过程中受到的阻力比纸团大。”因此，借助简易实验，学生不 仅能够掌握自由落体运动的条件，自主推导运动规律的三个公式，并且可以形成 实验验证的好习惯。3.魅力之三：自主探究实验，强化学习能力高中物理课程教 育标准指出：“物理教育的终极目标是学生能够灵活利用所学知识去解决实际问 题。”在日常教学中，教师需要联合物理实验与现实生活，利用生活中多种有趣 的现象，吸引学生的注意力，激发学习兴趣，使学生更快更好更牢地掌握物理知 识［7］。例如，在学习有关“电学”方面的知识时，教师可以以实验室内灯管与 走廊的灯管为例，使学生对串并联产生初步的认知，随后经过实验操作，从而深 度体会电学方面的知识。如：利用简易的实验装置，引导学生分析物理串并联电 路蕴含的原理，并鼓励学生解析声控灯的工作原理。在讲解理论知识后，教师可 以带领学生动手制作简易的串并联电路，以加深学生对此原理的学习印象。经过 实验体验学生得知，在串联电路中电流途径只有一条，整个电路只需一个开关控 制，开关所在位置对电路控制没有影响，而在并联电路中电流途径有两条或两条 以上，干路开关控制整个电路。借助实验探究，不仅可以加深学生对知识的理解，而且可以培养学生自主探究的实验意识，为日后学习发展奠定基础。
综上所述，在物理实验教学活动中，教师需要善于创新实验活动，激发学 习兴趣，使实验教学变得简单而亮点不断，专业而不令人反感；
需要通过巧设实 验情境，展现实验魅力，引导学生应用所学知识去解决实际问题，从而真正达到 物理知识学以致用的教学目的。