物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)優(yōu)化

李龍?jiān)?/p>

當(dāng)前高中物理課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的不足，學(xué)生缺少自主實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)，教師若能在課堂中有效組織學(xué)生進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)，不僅能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還能幫助學(xué)生加深對(duì)物理理論知識(shí)的理解。然而，當(dāng)前物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)際情況是學(xué)生缺少自主實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)。一方面，教師很少開(kāi)展物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，因此常常出現(xiàn)大部分學(xué)生雖然物理成績(jī)優(yōu)秀但實(shí)際物理實(shí)驗(yàn)操作能力很低的情況。另一方面，由于學(xué)生受“應(yīng)試教育”影響嚴(yán)重，只注重通過(guò)學(xué)習(xí)理論知識(shí)和完成課后練習(xí)的方式提高物理成績(jī)，而把物理實(shí)驗(yàn)當(dāng)成可有可無(wú)的學(xué)習(xí)手段。

當(dāng)前，大部分高中物理教師教學(xué)缺乏創(chuàng)新，一方面體現(xiàn)在物理教案的設(shè)計(jì)上，一部分教師的教案已經(jīng)是使用很多年的舊教案，千篇一律，毫無(wú)創(chuàng)新，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興致不高。另一方面體現(xiàn)在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開(kāi)展上，一部分教師盡管在課堂上開(kāi)展了實(shí)驗(yàn)教學(xué)，但只是應(yīng)付了事。教師把實(shí)驗(yàn)的具體步驟羅列在黑板上后，讓學(xué)生自己實(shí)驗(yàn)，雖然學(xué)生能按部就班地完成實(shí)驗(yàn)，卻不理解其中的實(shí)驗(yàn)原理。

教師在進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，要根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況，聯(lián)系課本理論知識(shí)，設(shè)計(jì)豐富有趣的物理課堂實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入。由于物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)本身具有生動(dòng)、真實(shí)的特點(diǎn)，教師可以抓住這一特點(diǎn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)導(dǎo)入，通過(guò)情境導(dǎo)入法、提問(wèn)導(dǎo)入法等方法導(dǎo)入課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。如進(jìn)行驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，教師可以通過(guò)情境導(dǎo)入法導(dǎo)入實(shí)驗(yàn)課堂。教師用鉛球做一個(gè)大擺球，將大擺球懸掛在教室的天花板上，讓它擺動(dòng)起來(lái)，教師站在擺球的起始位置，可擺球擺動(dòng)時(shí)卻不會(huì)碰到教師的鼻尖。學(xué)生在這樣的情境導(dǎo)入下，學(xué)習(xí)興趣得到大幅度提高，大部分學(xué)生會(huì)對(duì)擺球擺動(dòng)時(shí)不會(huì)碰到教師鼻子的原因產(chǎn)生好奇，進(jìn)一步激發(fā)對(duì)能量守恒知識(shí)的求知欲望。

在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，僅依靠教師為學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，學(xué)生只是觀看實(shí)驗(yàn)演示，沒(méi)有自己動(dòng)手完成實(shí)驗(yàn)操作，往往容易出現(xiàn)過(guò)目就忘的情況。針對(duì)這一情況，教師應(yīng)該盡可能為學(xué)生創(chuàng)建自主實(shí)驗(yàn)的平臺(tái)，使學(xué)生通過(guò)親自動(dòng)手完成實(shí)驗(yàn)加深對(duì)物理理論知識(shí)的印象。

物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，我們對(duì)事物的認(rèn)識(shí)都是建立在實(shí)驗(yàn)結(jié)果之上，尊重事實(shí)，實(shí)事求是。物理實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，是培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、分析能力和動(dòng)手實(shí)踐的一個(gè)重要途徑，也是學(xué)生理解物理知識(shí)并領(lǐng)悟其過(guò)程和方法的有效手段。因此，任何演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)都不能用物理課件來(lái)替代，多媒體課件無(wú)論做得多么逼真，畢竟只是物理現(xiàn)象的模擬，缺乏真實(shí)性、可信性，但有的物理實(shí)驗(yàn)中有無(wú)形的物理事實(shí)，如：場(chǎng)（重力場(chǎng)、電場(chǎng)、磁場(chǎng)）無(wú)法直接看到，許多物理量的變化，如：磁通量、電場(chǎng)強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度等也不能直接觀察到。而需要學(xué)生發(fā)揮想象能力去理解，這就使學(xué)生在學(xué)習(xí)物理中遇到了很大困難，而我們借助多媒體課件化無(wú)形為有形恰好能夠彌補(bǔ)這些缺陷，利用多媒體課件模擬展現(xiàn)在物理實(shí)驗(yàn)中看不到的電場(chǎng)、磁場(chǎng)的分布、磁通量的變化，幫助學(xué)生更好地理解有關(guān)的物理規(guī)律，可以彌補(bǔ)其抽象思維之不足。

此外，還有各種能量的變化、動(dòng)量的變化、速度的變化等等無(wú)形的物理量在進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)完成之后，再進(jìn)行多媒體課件的展示，化無(wú)形為有形，給出生動(dòng)形象的畫(huà)面可以幫助學(xué)生直觀地理解相關(guān)的抽象的物理過(guò)程，以彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中存在的缺陷。

變靜態(tài)為動(dòng)態(tài) 彌補(bǔ)過(guò)程變化之不足

在高中物理教學(xué)中，學(xué)生最感困難的就是動(dòng)態(tài)變化過(guò)程，許多物理量因外界條件變化而同時(shí)發(fā)生變化，這些物理量如何變化，它們的相互依存關(guān)系如何，而對(duì)這類問(wèn)題物理教學(xué)過(guò)程通常采用的方法，除教師用實(shí)驗(yàn)方法幫助理解外，就是教師作出靜態(tài)圖進(jìn)行分析，這樣需要學(xué)生有很強(qiáng)的想象能力，如果想象不出就無(wú)法理解物理過(guò)程，而有些學(xué)生往往因缺乏良好的想象力，在這樣的問(wèn)題上容易形成思維障礙，從而使這類問(wèn)題成為學(xué)生學(xué)習(xí)的一大難點(diǎn)，為此，利用多媒體課件就能很好地變靜態(tài)為動(dòng)態(tài)，學(xué)生就能很好地理解整個(gè)的物理變化過(guò)程，這樣，多媒體物理課件就很好地彌補(bǔ)了無(wú)法用動(dòng)態(tài)變化實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行教學(xué)之不足。

此外，一些作用過(guò)程可見(jiàn)度小或作用時(shí)間很短不易觀察的物理實(shí)驗(yàn)，以及受實(shí)驗(yàn)條件限制，或具有危險(xiǎn)性的實(shí)驗(yàn)，都可以用多媒體課件進(jìn)行展示，以彌補(bǔ)僅靠想象而進(jìn)行思維推理之缺陷，讓學(xué)生直觀形象地觀察到這類物理現(xiàn)象。

轉(zhuǎn)不真為仿真，彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)條件之不足

在研究物理問(wèn)題的實(shí)驗(yàn)中我們總是在實(shí)際環(huán)境中進(jìn)行的，總是受到各種環(huán)境因素的影響和干擾，因此高中階段的物理實(shí)驗(yàn)總是在特定的條件下通過(guò)控制變量法等等完成的，也正是這樣的原因，物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芎芎玫嘏囵B(yǎng)鍛煉學(xué)生的各種綜合能力，但在完成實(shí)際實(shí)驗(yàn)后，再進(jìn)行仿真物理實(shí)驗(yàn)?zāi)苓M(jìn)一步地虛擬出各種情況下的物理情景，讓學(xué)生進(jìn)一步地理解和體會(huì)研究物理問(wèn)題的過(guò)程與方法.

計(jì)算機(jī)仿真是現(xiàn)代科學(xué)研究中的一種先進(jìn)方法，例如：模擬核試驗(yàn)、計(jì)算機(jī)模擬氣象變化、模擬導(dǎo)彈運(yùn)行軌跡、模擬橋梁受力情況等等。合理使用這類計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)，不僅使學(xué)生加深了認(rèn)識(shí)，突破了教學(xué)難點(diǎn)，而且讓學(xué)生初步學(xué)會(huì)了一種真正的科學(xué)研究方法。

現(xiàn)在市面上出現(xiàn)了一種“仿真物理實(shí)驗(yàn)室”軟件，使用計(jì)算機(jī)虛擬技術(shù)，創(chuàng)設(shè)出一個(gè)探索物理現(xiàn)象和物理規(guī)律的虛擬環(huán)境。使學(xué)生在這個(gè)虛擬環(huán)境中，可以按照自己的想法去探索研究物理現(xiàn)象和物理規(guī)律，達(dá)到讓學(xué)生通過(guò)自主探究，“發(fā)現(xiàn)”和總結(jié)出物理規(guī)律的教學(xué)目的。

虛擬物理實(shí)驗(yàn)環(huán)境可以提供一個(gè)實(shí)驗(yàn)器具比較完備的綜合性實(shí)驗(yàn)環(huán)境，可以設(shè)定各種研究對(duì)象和實(shí)驗(yàn)環(huán)境。學(xué)生通過(guò)這個(gè)虛擬物理實(shí)驗(yàn)環(huán)境可以模擬物理實(shí)驗(yàn)過(guò)程。教學(xué)中，可以讓學(xué)生自己先創(chuàng)設(shè)出一個(gè)合適的物理模型，然后按照這個(gè)模型的要求設(shè)定實(shí)驗(yàn)環(huán)境及有關(guān)參數(shù)，創(chuàng)建出所需的實(shí)驗(yàn)。

總而言之，當(dāng)前高中物理課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)還存在許多不足，主要體現(xiàn)在對(duì)物理課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視不足、學(xué)生缺少自主實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)及物理課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)缺乏創(chuàng)新等方面?；谛抡n標(biāo)對(duì)高中物理教學(xué)的要求和物理學(xué)科實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性，教師應(yīng)該設(shè)計(jì)高效的物理課堂實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入環(huán)節(jié)，為學(xué)生提供自主實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，并且充分發(fā)揮教學(xué)多媒體的實(shí)驗(yàn)演示作用，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到物理學(xué)習(xí)的重要性，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，使學(xué)生在“活學(xué)活用”的過(guò)程中感受到物理的魅力。

（作者單位：云南省騰沖市第三中學(xué)）