少教多學(xué)理念下的高中物理實驗教學(xué)

【摘要】實驗是高中物理教學(xué)的重點內(nèi)容，也是學(xué)生解決問題的重要方式。教師借助實驗?zāi)芨玫靥嵘龑W(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。教師在開展物理活動時，可秉持少教多學(xué)的理念，讓學(xué)生親自開展實驗，獲得更多的體驗，加深對所學(xué)內(nèi)容的理解。文章分析少教多學(xué)理念下的高中物理實驗課堂教學(xué)策略?！娟P(guān)鍵詞】高中物理；實驗教學(xué)；少教多學(xué)在少教多學(xué)理念下，教師在開展物理實驗時，要發(fā)揮學(xué)生的主體作用，減少講解的時間，讓學(xué)生主動參與實驗操作并探索各種問題，自主觀察物理現(xiàn)象，驗證物理規(guī)律，進(jìn)而提高實踐能力和自主學(xué)習(xí)能力。一、多讓學(xué)生觀察要想讓學(xué)生多學(xué)，教師在開展實驗的過程中需要調(diào)動他們的多元感官，讓他們從多個方面感知實驗、思考實驗。教師可引導(dǎo)學(xué)生觀察，讓他們在觀察中發(fā)現(xiàn)問題，尋找解決問題的方法。學(xué)生觀察的過程也是他們學(xué)習(xí)與實驗相關(guān)的知識的過程［1］。（一）教授學(xué)生觀察方法教師在開展實驗時，要鼓勵學(xué)生多觀察，但不是讓學(xué)生無目的、隨意地觀察，而是引導(dǎo)學(xué)生掌握基本的觀察方法，進(jìn)而能在觀察中獲得需要的信息。教師可引導(dǎo)學(xué)生采用重點觀察法，讓他們專注于與實驗?zāi)繕?biāo)緊密相關(guān)的現(xiàn)象；可引導(dǎo)學(xué)生運用歸納觀察法，讓他們先對個別現(xiàn)象進(jìn)行觀察，再從中得出個別結(jié)論，然后嘗試歸納結(jié)論；可引導(dǎo)學(xué)生采用累積觀察法，把某些難以用常規(guī)儀器直接準(zhǔn)確測量的物理量，用積累的方法，將小量轉(zhuǎn)化為大量，進(jìn)而提高測量的準(zhǔn)確程度；還可引導(dǎo)學(xué)生采用留跡觀察法，把某些瞬息即逝的物理過程記錄下來進(jìn)行研究。借助這些方法，教師可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的實驗分析能力。以人教版高中物理必修第一冊“運動和力的關(guān)系”的教學(xué)為例。在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗中，教師可引導(dǎo)學(xué)生采用重點觀察法，重點觀察實驗過程中物體的運動狀態(tài)、速度變化等物理現(xiàn)象。在多次觀察之后，教師可引導(dǎo)學(xué)生采用歸納觀察法，歸納總結(jié)加速度與力、質(zhì)量之間的定量關(guān)系。通過這些觀察法的綜合運用，學(xué)生可提高實驗?zāi)芰?。（二）引?dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察實驗現(xiàn)象教師引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察實驗現(xiàn)象，能夠改變以教師講授為主的傳統(tǒng)的實驗?zāi)Ｊ?，增加學(xué)生的學(xué)習(xí)時間，激發(fā)學(xué)生探索實驗現(xiàn)象的欲望，促使學(xué)生積極地投入學(xué)習(xí)。在觀察實驗現(xiàn)象的過程中，學(xué)生能關(guān)注每一個細(xì)節(jié)，思考實驗現(xiàn)象背后的原因，深入理解實驗的本質(zhì)和內(nèi)涵，從而提升學(xué)科素養(yǎng)。因此，教師要適當(dāng)減少講解的時間，為學(xué)生創(chuàng)造仔細(xì)觀察的機(jī)會，讓他們自主開展學(xué)習(xí)。以人教版高中物理必修第一冊“相互作用—力”的教學(xué)為例。教師設(shè)置“探究求合力的方法”的實驗，要求學(xué)生做到用一個彈簧測力計拉橡皮條與用兩個彈簧測力計同時拉橡皮條的作用效果相同。在實驗中，教師要求學(xué)生一邊做實驗一邊觀察，重點觀察橡皮條伸長的長度和方向，讓他們更準(zhǔn)確地得出結(jié)論。（三）鼓勵學(xué)生匯報觀察結(jié)果教師在引導(dǎo)學(xué)生觀察時，不僅要讓學(xué)生看，還要讓他們在看的過程中進(jìn)行推理與分析，得出觀察的結(jié)果。觀察的結(jié)果可以多樣的形式呈現(xiàn)，如文字、圖表等。教師要鼓勵學(xué)生匯報觀察結(jié)果，引導(dǎo)學(xué)生嘗試用準(zhǔn)確的語言進(jìn)行描述，同時適當(dāng)提問，讓他們深入思考并討論觀察到的現(xiàn)象。以人教版高中物理必修第二冊“拋體運動”的教學(xué)為例。在“探究平拋運動的特點”的實驗中，教師可鼓勵學(xué)生就物體做平拋運動的軌跡匯報觀察結(jié)果，也可就物體在水平方向上的運動特點匯報觀察結(jié)果，或者就物體在豎直方向上的運動特點匯報觀察結(jié)果，還可就物體落地位置的不同匯報觀察結(jié)果。在學(xué)生匯報觀察結(jié)果的過程中，教師可鼓勵學(xué)生開展創(chuàng)造性思考，也可借助問題，讓他們匯報個性化的觀察結(jié)果。二、多讓學(xué)生提問在開展物理實驗時，教師要在每個環(huán)節(jié)都秉持少教多學(xué)理念。因此，教師可改變以往以教師為主的提問方式，讓學(xué)生多提問。教師可以不設(shè)定學(xué)生提問的范圍和具體的提問次數(shù)，讓學(xué)生充分展示自己的思維過程，提升實驗的深度。（一）營造提問氛圍在物理實驗教學(xué)中，教師需要營造積極的、富有探索性的學(xué)習(xí)氛圍，讓學(xué)生發(fā)揮主觀能動性。教師要以親和的態(tài)度對待學(xué)生的提問。不管學(xué)生提出什么問題，教師都要耐心地聽完。在傾聽學(xué)生的問題時，教師要平視學(xué)生，讓他們感到舒適和親切，促使他們主動提問。教師要強(qiáng)調(diào)質(zhì)疑的重要性，鼓勵學(xué)生對物理現(xiàn)象、理論和實驗結(jié)果提出疑問，將提問作為評價的標(biāo)準(zhǔn)之一［2］。以人教版高中物理必修第一冊“運動和力的關(guān)系”的教學(xué)為例。在“探究加速度與力的關(guān)系”的實驗中，教師設(shè)置實驗裝置，先引導(dǎo)學(xué)生調(diào)節(jié)桌面水平，再讓他們利用力傳感器來測量細(xì)線拉力。在引導(dǎo)學(xué)生操作實驗時，教師可讓他們從多方面進(jìn)行質(zhì)疑。就教師引導(dǎo)學(xué)生調(diào)節(jié)桌面水平這一做法，有的學(xué)生提出疑問：“為什么要保證繩和紙帶、木板平行？”就實驗中教師選用電火花計時器這一點，有的學(xué)生提出問題：“選用電火花計時器是不是比選用電磁打點計時器實驗誤差更?。俊边@樣的實驗氛圍能讓學(xué)生提出更多的問題，真正開展學(xué)習(xí)。（二）教授提問技巧在引導(dǎo)學(xué)生提出問題時，教師要傳授他們一些提問的技巧，讓他們提出有質(zhì)量的問題，更好地落實少教多學(xué)的理念。教師可引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實驗的目的和預(yù)期結(jié)果進(jìn)行提問，或根據(jù)觀察的細(xì)節(jié)進(jìn)行提問，又或進(jìn)行對比式提問。除此之外，教師還可以讓學(xué)生在假設(shè)中提問，在邏輯推導(dǎo)中提問。借助這些提問技巧，學(xué)生能開展深度學(xué)習(xí)，提升科學(xué)思維能力和探究能力。以人教版高中物理必修第一冊“勻變速直線運動的研究”的教學(xué)為例。在學(xué)習(xí)自由落體運動的內(nèi)容時，教師設(shè)置了演示實驗，將一個紙團(tuán)和一個蘋果從同一高度同時釋放。教師將提問的機(jī)會交給學(xué)生，并教授學(xué)生提問技巧。在實驗前，有的學(xué)生提出了對比性問題：“紙團(tuán)和蘋果哪個下落得更快？”在實驗中，有的學(xué)生就實驗的細(xì)節(jié)提出問題：“紙團(tuán)和蘋果在下落過程中是否受到其他外部因素的影響？”在實驗后，有的學(xué)生提出了假設(shè)性問題：“如果將紙團(tuán)和蘋果從更高的地方同時釋放，紙團(tuán)與蘋果下落的時間會不會發(fā)生變化，下落的順序會不會發(fā)生變化？”教師通過教授提問技巧，能讓學(xué)生深入理解實驗背后的科學(xué)原理。（三）及時反饋問題在學(xué)生提問的同時，教師也要及時給予反饋，培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力，提高他們的學(xué)習(xí)動力。在反饋的過程中，教師可更精準(zhǔn)地把握學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，從而精準(zhǔn)施教，達(dá)到少教的目的。教師可從多方面給予學(xué)生反饋。對于物理概念和原理的提問，教師可直接回答學(xué)生；對于實驗現(xiàn)象的提問，教師可鼓勵學(xué)生通過進(jìn)一步觀察與操作來尋找答案；對于拓展性的問題，教師可引導(dǎo)學(xué)生查閱資料，同時組織討論，拓寬學(xué)生的知識視野，提高學(xué)生篩選與處理信息的能力。以人教版高中物理必修第一冊“相互作用—力”的教學(xué)為例。在學(xué)習(xí)摩擦力時，教師讓學(xué)生開展了以下實驗：先在瓶子里裝滿米，再將一根筷子插入米中，試著用筷子將瓶子提起來。在實驗結(jié)束后，學(xué)生從多個角度提出了與實驗現(xiàn)象和原理相關(guān)的問題：“瓶子、筷子和米之間的摩擦力會因為擠壓而增大嗎？摩擦力的大小與米的多少、筷子插入的深度有關(guān)嗎？如果沒有把米壓實，筷子還能否成功提起米和瓶子？”教師給予學(xué)生充分的肯定與鼓勵，以增強(qiáng)他們探究的自信心和積極性。對于第一個問題，教師可詳細(xì)解答，告訴學(xué)生擠壓可使米粒之間更加緊密，增大它們之間的摩擦力。對于第二個問題，教師可引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步思考，讓學(xué)生自行設(shè)計其他實驗來探究不同因素對摩擦力的影響。對于最后一個問題，教師可鼓勵學(xué)生實踐，讓他們在具體的操作中加深對知識點的理解，解決問題。教師在給予學(xué)生反饋時，要幫助學(xué)生解決在實驗過程中遇到的問題，并引導(dǎo)他們進(jìn)行更深入的探索。三、多讓學(xué)生合作在開展物理實驗的過程中，教師要盡可能地讓學(xué)生自主開展實驗，解決問題，進(jìn)而提升他們多方面的能力。學(xué)生在實驗的過程中可能會遇到一些問題，教師可引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行合作，確保實驗順利進(jìn)行，讓學(xué)生在相互交流與分享中獲得更多的學(xué)習(xí)機(jī)會。（一）組織小組合作實驗教師在開展實驗時可將學(xué)生分成不同的小組，保證組里有基礎(chǔ)好的學(xué)生，也有基礎(chǔ)一般的學(xué)生，有動手能力強(qiáng)的學(xué)生，也有推理能力強(qiáng)的學(xué)生，讓學(xué)生相互支持，共同完成實驗。在合作的過程中，教師可設(shè)置不同的職位，如實驗操作員、數(shù)據(jù)記錄與分析員、報告撰寫員、安全監(jiān)督員等，讓學(xué)生根據(jù)自己的優(yōu)勢自主選擇，在實驗過程中發(fā)揮自己的特長，更好地參與學(xué)習(xí)。以人教版高中物理必修第一冊“運動和力的關(guān)系”的教學(xué)為例。在學(xué)習(xí)牛頓第一定律時，教師讓學(xué)生施加適當(dāng)?shù)耐屏?，使自己的物理課本從靜止?fàn)顟B(tài)開始運動，然后停止施力。此時，學(xué)生發(fā)現(xiàn)課本停止運動。tuc06LCX1PBYrypxrKKVr23t+dimTMUe0tOVkIpVTSA=接著，教師讓學(xué)生在組內(nèi)思考，在課本運動的過程中，推力起到了什么作用，能不能得出一個結(jié)論。接著，教師將課本換成小車，讓學(xué)生對小車施加推力并撤去推力，觀察小車的運動狀態(tài)，并推測力與運動的關(guān)系。在這個實驗中，有的小組成員擔(dān)任操作員，負(fù)責(zé)對小車施加推力并撤去推力；有的小組成員擔(dān)任記錄員，負(fù)責(zé)記錄小車的運動狀態(tài)；還有的組員擔(dān)任觀察員，負(fù)責(zé)觀察小車的運動情況。教師讓學(xué)生開展合作能夠發(fā)揮學(xué)生的主體作用，讓學(xué)生更好地開展實驗。（二）鼓勵交流與分享教師在引導(dǎo)學(xué)生開展小組合作時，不能浮于表面，要讓他們真正地開展交流與分享，在實驗過程中交流思想，分享經(jīng)驗，展示成果。這樣能讓學(xué)生成為實驗活動的主體，讓學(xué)生的思維碰撞，增強(qiáng)學(xué)生的獲得感［3］。以人教版高中物理必修第一冊“相互作用—力”的教學(xué)為例。教師設(shè)置了以下實驗：在每個小組的桌面上放一個水瓶與一張紙條，將水瓶倒放在紙條上，讓組員輪流將紙條抽出，看誰能保持水瓶不倒。接著，教師引導(dǎo)成功的學(xué)生分享自己如何做到保持水瓶不倒，讓學(xué)生交流實驗背后的物理原理。教師鼓勵學(xué)生開展交流和分享，能深化學(xué)生對實驗原理、操作步驟的理解，讓學(xué)生學(xué)習(xí)他人的長處，正視自己的不足，有針對性地改進(jìn)學(xué)習(xí)方式，提升學(xué)習(xí)質(zhì)量。（三）評價合作成果在小組合作中，教師可讓學(xué)生參與評價環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生評價合作成果，讓學(xué)生自主反思和總結(jié)小組合作過程中的成果及存在的問題，從而更深入地學(xué)習(xí)實驗原理和過程。以人教版高中物理必修第一冊“運動和力的關(guān)系”的教學(xué)為例。教師設(shè)置了以下小組合作實驗：讓各小組用吸管往瓶子內(nèi)吹氣，使瓶子內(nèi)產(chǎn)生氣泡，再使瓶子從靜止?fàn)顟B(tài)突然向前加速運動，觀察氣泡在瓶內(nèi)的運動方向并解釋其中的原因。教師在引導(dǎo)學(xué)生評價合作成果時，先讓他們評價自己在實驗中的職責(zé)是否完成，如是否準(zhǔn)備好實驗所需器材。然后，教師讓學(xué)生評價自己在實驗中的表現(xiàn)，如有沒有注意到瓶子加速時氣泡相對瓶子向前移動的現(xiàn)象。接著，教師讓學(xué)生評價自己