高中物理力学实验教学有效策略

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摘要：针对高中物理力学课程模块开展有效的实验教学，是当前物理教育教学改革必不可少的重要内容。针对当前实验教学中存在的问题与不足，文章分别从力学演示实验、探究性实验以及实验习题的设置三方面，对力学实验教学的有效性策略进行了探讨。

关键词：高中物理;力学实验;教学有效性策略

高中物理力学是新高考改革背景下考查学生物理基础知识和动手实践能力的重要方式，在高考物理试题中的比例逐年增大。高中物理教师必须要从思想上引起足够重视，加强力学实验教学创新，不断提高物理力学的教学质量。

一、高中物理力学实验教学模块的基本内容

高中物理力学实验教学模块分为探究性实验、验证性实验、演示性实验三部分。其中，探究性力学实验，指的是对未知物理问题进行探究，利用实验得出结论，旨在培养学生的探索研究能力。验证性力学实验，指的是通过实验方式对物理结论进行验证，旨在引导学生重视对物理知识的证明过程，包括验证力的平行四边形定则、验证机械能守恒定律及动量守恒定律等。演示性力学实验，指的是利用教师示范的方式演示物理现象以表达物理问题，旨在让学生更加直观、形象地了解物理概念和定理，它包括教材的演示实验和教师自制教具的演示实验，涵盖了整个力学部分。

二、高中物理力学实验教学的重要意义

针对力学相关知识开展实验教学，可以更加生动、形象地将力学的原理、现象展现出来，提高教师的教学效果和学生的学习效率。其重要意义表现在：一是力学实验教学有利于激发学生的学习兴趣。通过感受物理实验的趣味性，学生的注意力会更加集中，学习兴趣会更加浓厚。二是力学实验教学有利于培养学生具有创造性、开放性的物理思维。教师以探究性实验为载体，引导学生深入探究物理现象及物理问题，以更好地理解和把握物理规律，提高具有开放性、探究性和创新性的物理思维能力。三是力学实验教学有利于促进学生形成优良的科学素养和科学态度。物理学是极其严谨的，学生在获取实验数据并进行处理的过程中，能够培养他们尊重事实、科学严谨、与人合作等良好品质。四是有助于学生形成物理观念、提升各项能力。

三、高中物理力学实验教学的基本现状

1.以成绩为导向的错误理念，削弱了力学实验教学当前，高考考点多见于一些经典的力学实验。由此，很多物理老师只关注考试大纲上要求的力学实验，对教材中其他的力学实验往往是一带而过，甚至直接忽略，严重影响到学生物理核心素养的养成。此外，部分高中物理教师自身实验能力不强，实验只专注于实验原理、注意事项以及实验误差的理论教学，缺少了对学生核心素养培育的具体指导。2.力学实验教学模式单一，忽视了学生动手能力培养为提高“效率”，部分物理教师干脆直接选择用多媒体播放力学实验录像，或者在电脑屏幕上点击用Flash制作的仿真实验，让学生“机械式”记忆实验的过程和结论。这样的操作，教师省去了准备器材的烦琐环节，却失去了实验的真实性和亲身体验性。对于基础较差的学生来说，单纯依靠死记硬背是很难理解实验原理的。即便是物理考试成绩不错的学生，动手实践能力也比较差。3.只注重结果的终结性评价，不利于学生创造能力的培养当前，在应试思维导向下，考试中对理论知识的考查要远高于实践能力。因此，一些力学理论基础较好的学生仅靠准确记忆力学实验的理论内容，采用固定的解题模式，就能取得不错的成绩。这也导致很多学生形成了物理实验“可做可不做”的错误观念。而这种单纯地只注重结果的终结性评价，对培养学生的创造性思维和创造能力是非常不利的。

四、高中物理力学实验教学的有效策略

1.立足演示实验，将力学抽象知识点形象化高中物理力学演示实验取材灵活，选取实验资源便捷、高效，具有较高的性价比，是教师比较青睐的实验方式之一。在进行演示时必须注意：一是注意实验的可视度、准确预估实验时间，提高实验成功率。二是注重将力学抽象的知识点形象化。比如，讲解“弹力”中的微观形变时，由于肉眼难以观察，学生对微观形变这一抽象概念很难有正确的认知。教师可以在带有橡皮塞的玻璃瓶中添加红墨水，插入细管，通过紧握玻璃杯让学生观察细管中墨水的上涨变化来认识形变的发生，从而改变学生的认知，增强对弹力知识的理解。教师还可以带动学生一起自制教具，比如在讲“重心”一课时，可以布置学生自制“怪坡”教具，并在课堂上让学生演示，比比看谁做的圆锥体能无初速上坡且又快又高，这样的课堂不仅能寓教于乐，激发学生学习物理的兴趣，还能让学生深层次理解物理知识。（图为学生自制“怪坡”教具）2.依托探究实验，激发学生的探索研究能力探究性力学实验，是培养学生创造能力及探索研究能力的重要途径。探究性实验过程包括“提出问题—猜想—设计—实验—分析验证”等环节。在提出问题环节，教师要明确指导学生在实验中需要测量的物理量，引导学生主动探究各物理量之间的关系，让学生带着疑问开展实验。通过对物理问题的假设和猜想锻炼学生的物理思维能力，牢牢把握住实验设计方案的核心，引导学生对实验数据进行科学分析，最终得出正确的物理结论。例如，在探究《影响摩擦力大小的因素》实验时，教师可以从猜想开始一步步引导学生先设计出图1方案，再引导学生说出该方案的弊端，进而启发学生设计出能让弹簧秤固定时读数的图2方案。教师要明确自身辅导者的地位，有效利用探究性力学实验激发学生的探究能力和创新能力。3.合理设置实验习题，提升学生的实验能力受到应试制度的影响和制约，很多物理教师将实验教学目标定位于让学生记忆实验原理、方法及步骤，能应对考试即可。在这种观念指引下，教师设置的力学实验课后习题功利性过强、不够科学合理，极大地限制了学生物理核心素养的培育。要科学设置力学实验习题，真正做到“基础性、综合性、应用性、创新性”四维度的考查。一是及时更新观念，设计以情景为载体的力学实验习题，引导学生利用力学知识进行分析论证，注重启发性思维的培养；二是针对学生力学实验知识点的薄弱之处设定基础性的题目以及容易产生变式的典型习题，加强学生就某一力学实验知识的全方位理解，力争获得举一反三的效果，注重迁移能力的培养；三是针对力学实验数据测量的更精确性，改良实验方案，设计出创新方案的习题，注重学生发散思维的培养。

五、结语

陶行知说：“我们深化教育是国家万年根本大计。教师必须天天学习，天天进行再教育，才能有教学之乐而无教学之苦。自己在民主作风上精进不已，才能以身作则，宏收教化流行之效。”高中物理力学实验教学中，物理教师应积极通过力学实验激发学生学习兴趣，帮助学生理解和建构力学知识。在教学理念、教学模式以及评价反馈等方面仍然需要不断加强和改进。

参考文献

[1]薛钰康.运用知识图谱指向核心素养的物理复习课教学设计——以初中物理力学综合复习教学为例[J].物理教师，2020(2)：41-43.

[2]范丽华.新课改下高中物理高效课堂的构建策略[J].教学管理与教育研究，2019，4(24)：99-100.

作者：洪英兰 单位：福建省三明市第二中学