论文部分内容阅读
【摘 要】实验教学是高中物理教学的重要组成部分，实验教学质量影响着物理教学效果，教学实践离不开实验。同时，电学也是高中物理的重要内容。本文主要介绍理清实验思路、教师演示实验、学生操作实验和完成课题实验这四种物理电学实验的教学策略，以期为一线教师提高物理实验教学质量提供参考。
【关键词】高中物理;电学实验;教学质量;提高策略
【中图分类号】G633.7 【文献标识码】A 【文章编号】1671-8437（2020）28-0121-02
电学是高中物理教学的重要内容，也是大部分高中生的物理学习难点。在传统的电学教学中，大部分教师都机械地讲解教材中现成的结论，不利于学生的理解，致使课堂教学效果不尽如人意。立足传统教学的不足，物理课程标准提出了实施实验教学的要求。实验不仅是物理电学中的重要内容，还是教师组织电学教学的主要方式。有效地应用实验，不仅可以降低学生理解电学知识的难度，还可以提高学生的学习效果，促进物理教学质量的提升。而如何有效地开展物理电学实验教学，提高电学实验教学质量是每一位物理教师需要思考的问题。
1 理清实验思路，做好教学准备
电学实验教学是一项较为复杂的教学活动。物理课程标准明确要求教师在组织教学活动之前，要精心做好课堂教学准备，为提高教学质量打好基础。为提高物理电学实验教学质量，教师需要在组织教学之前，切实分析电学实验，理清实验思路，做到心中有数[1]。
具体地，在备课环节，教师要从以下三方面做好电学实验教学准备。第一，要明确电学实验的实施目的、实施内容，尤其是要明确在实验活动中，学生需要完成哪些任务、需要掌握哪些知识、需要怎样掌握这些知识。第二，要准确地把握电学实验的实验原理和实验方法。因为电学实验都是以实验原理为基础的，只有先弄清楚实验原理，才能准确地掌握实验方法和有效操作。第三，要明确实验器材的使用途径、方法以及使用过程中的注意事项，在课堂上尽量减少不必要的问题。
2 教师演示实验，辅助学生理解
教师是物理电学实验教学活动的组织者，在课堂教学中起着重要作用。在高中物理电学教学中，教师承担着辅助学生理解所学的重任。传统教学实践证明，在课堂上，教师机械地灌输电学知识，难以使学生深刻理解知识，甚至会适得其反，加重学生的理解负担，导致教学质量不高。物理课程标准立足物理知识的特点，要求教师引导学生经历物理知识形成和发展的过程。物理实验正是学生经历物理知识形成和发展过程的载体[2]。而且，通过物理实验，学生可以根据直观的实验现象，总结物理规律，深入地理解物理知识。所以，教师在教学物理电学实验时，要立足教学所需，为学生演示相关的电学实验，驱动学生经历知识的形成过程，辅助学生理解物理知识，从而提高电学实验教学质量。
以“探究电阻设计”为例，教材中仅给出了定性探究实验，这难以使学生深刻理解实验内容。而且，教材中展示的实验，在操作的过程中，受装置的影响，存在诸多的问题。基于此，在实施课堂教学时，教师可以改进实验，将定性探究实验转变为演示探究实验，使学生在多种感官的作用下，探究物理知识。具体地，教师可以选择长度为1L和2L的镍烙合金丝，利用控制变量法向学生演示实验。受客观因素的影响，在演示实验时，教师还可以应用多媒体技术。如此演示实验，不仅可以将抽象的实验结论转变为直观的物理现象，还可以使学生结合教师的一步步演示，总结出实验结论，加深知识印象，提升电学实验学习质量。
3 学生操作实验，自主探究物理现象
学生是物理电学实验教学活动的参与主体。在传统高中物理电学实验教学中，大部分教师因为电学实验操作复杂，实验设备不足等原因，没有为学生提供操作实验的机会，大大削弱了学生的电学实验学习兴趣，同时也影响了电学实验教学质量的提高。因此，物理课程标准要求教师引导学生操作实验[3]。同时，教育家陶行知提出的“做中学理念”，呼吁教师将动手操作的权利还给学生。所以，在高中物理电学实验教学时，教师要在改进电学实验的基础上，引导学生自主操作，使其切实发挥主观能动性，通过设计实验方案、操作实验活动，获取物理知识，总结物理实验经验，提高物理学习效果，促进电学实验教学质量的提高。
以“电动势测量法”為例，高中物理电学实验大都是测量类实验、训练类实验，旨在使学生掌握实验设备的使用方法，通过现象建构对物理特性的认知，准确掌握物理规律。此目的的实现，离不开学生的主动参与。尤其是，这节课的教学重点是引导学生掌握电动势的策略和方法。所以，在组织教学时，教师要将操作实验的权利还给学生。纵观教材中给出的实验内容，尽管在实验操作中，使用到的实验材料和装置较为简单，但是通过操作实验获取预期的效果是不太理想的。对此，要想有效地引导学生操作实验，教师可以在原实验的基础上，为学生提供足够多的导线和两个量程的电压表，让学生利用两只电压表测量。之后，要求学生以小组为单位，迁移知识，合作设计实验原理图，并展示电动势和电阻的表达式。受电学知识储备和实验操作能力的影响，学生在动手操作实验的过程中，会出现各种各样的问题，此时教师要发挥教学引导作用，帮助学生解决操作中的问题。如结合实验原理图（见图1），教师可以指导他们令S和1接触，读出电压表上的度数，同理，引导学生读出S和2接触时的电压表上的度数。之后，按照学习到的公式计算电动势。如此做法有利于让学生推算电动势和电阻有没有系统误差，完成实验任务。这样不仅能使学生掌握操作电学实验的权利，成为物理课堂教学的主体，还使他们借助与教师的互动，准确地操作实验，获取实验数据，归纳实验结论，进一步提升实验学习效果。此外，实验教学还可以潜移默化地引导学生发展创新思维、创新能力，可谓一举多得。
4 完成课题实验，巩固课堂所学 电学实验是高中物理教学的重中之重，而且，电学实验内容具有开放性和拓展性，与现实生活有着密切联系。物理课程标准提出了引导学生用物理的眼光看待世界的教学要求。要想实现此要求，教师需要在组织教学时，将生活现象引入课堂中，使学生借助生活现象，深入理解物理知识，应用物理知识解决现实生活中存在的问题，提升物理应用能力。但是，从当前的高中物理电学实验的教学实施情况来看，大部分教师还受试验资源少、实验内容不足等影响，没能充分发挥电学实验的作用，导致电学实验质量不尽如人意，同时也阻碍了学生物理能力的提升，违背了物理课标要求。要想解决此问题，教师可以联系教学内容，组织课题探究实验，整合相关的物理知识，将生活现象带入课堂，驱动学生发挥主观能动性，自主感知和理解，从而提高物理电学实验教学质量[4]。
以“自感和互感”为例，此次实验教学活动旨在引导学生切身感知自感现象。基于此，教师可以在生活教育理念的指导下，在保证设备安全和学生安全的情况下，选择几名学生，让他们手拉手地站到一起，两端的两名学生各自手持一段电线。教师在电源中安装1节干电池，然后，闭合开关。在通电的一刹那，学生可以感受到电流的存在。在打开开关之后，教师可以引导学生联系自身的切身经历，谈一谈当时有什么感觉。通过畅所欲言，可以发现，这些学生对自感现象有了一定的认知。同时，在实验现象的作用下，这些学生也对自感现象产生了浓厚的探究兴趣，为深入探究物理知识打下坚实基础。在课后，教师可以将实验设备交给学生，监督其他学生体验自感现象，使每一个学生都能建立自感现象的直观认知，自主联系自身感觉和电学内容，深刻理解所学知识，同时获得学习物理电学的乐趣，自主地投身于物理电学学习中，从而促进电学实验教学质量的提高。
综上所述，电学实验是高中物理电学内容的教学重点。在新时期，教师要在课前精心準备实验，在课堂上，围绕教学内容，或演示物理实验，或让学生自主操作，或和学生共同完成课题实验，使学生在实验的作用下，产生电学知识学习兴趣，透过实验现象把握电学规律，加深对电学知识的理解，同时潜移默化地锻炼学生物理实验操作和探究能力，从而提高物理电学实验教学质量。
【参考文献】
[1]游桂章.高中生谈高中物理电学实验难点的应对策略初探[J].科技风，2018（33）.
[2]刘永祥.物理学科核心素养视域下高中电学实验设计研究——以“测量电源电动势和内阻”为例[J].物理通报，2018（S2）.
[3]黄以明.高中物理一种电学实验疑难解析——半偏法测量电流表的内阻[J].华夏教师，2018（22）.
[4]黄细金.高中物理电学实验误差分析及其应用——通过电学实验类比突破高考电学实验误差分析难点[J].中学理科园地，2017（4）.
【关键词】高中物理;电学实验;教学质量;提高策略
【中图分类号】G633.7 【文献标识码】A 【文章编号】1671-8437（2020）28-0121-02
电学是高中物理教学的重要内容，也是大部分高中生的物理学习难点。在传统的电学教学中，大部分教师都机械地讲解教材中现成的结论，不利于学生的理解，致使课堂教学效果不尽如人意。立足传统教学的不足，物理课程标准提出了实施实验教学的要求。实验不仅是物理电学中的重要内容，还是教师组织电学教学的主要方式。有效地应用实验，不仅可以降低学生理解电学知识的难度，还可以提高学生的学习效果，促进物理教学质量的提升。而如何有效地开展物理电学实验教学，提高电学实验教学质量是每一位物理教师需要思考的问题。
1 理清实验思路，做好教学准备
电学实验教学是一项较为复杂的教学活动。物理课程标准明确要求教师在组织教学活动之前，要精心做好课堂教学准备，为提高教学质量打好基础。为提高物理电学实验教学质量，教师需要在组织教学之前，切实分析电学实验，理清实验思路，做到心中有数[1]。
具体地，在备课环节，教师要从以下三方面做好电学实验教学准备。第一，要明确电学实验的实施目的、实施内容，尤其是要明确在实验活动中，学生需要完成哪些任务、需要掌握哪些知识、需要怎样掌握这些知识。第二，要准确地把握电学实验的实验原理和实验方法。因为电学实验都是以实验原理为基础的，只有先弄清楚实验原理，才能准确地掌握实验方法和有效操作。第三，要明确实验器材的使用途径、方法以及使用过程中的注意事项，在课堂上尽量减少不必要的问题。
2 教师演示实验，辅助学生理解
教师是物理电学实验教学活动的组织者，在课堂教学中起着重要作用。在高中物理电学教学中，教师承担着辅助学生理解所学的重任。传统教学实践证明，在课堂上，教师机械地灌输电学知识，难以使学生深刻理解知识，甚至会适得其反，加重学生的理解负担，导致教学质量不高。物理课程标准立足物理知识的特点，要求教师引导学生经历物理知识形成和发展的过程。物理实验正是学生经历物理知识形成和发展过程的载体[2]。而且，通过物理实验，学生可以根据直观的实验现象，总结物理规律，深入地理解物理知识。所以，教师在教学物理电学实验时，要立足教学所需，为学生演示相关的电学实验，驱动学生经历知识的形成过程，辅助学生理解物理知识，从而提高电学实验教学质量。
以“探究电阻设计”为例，教材中仅给出了定性探究实验，这难以使学生深刻理解实验内容。而且，教材中展示的实验，在操作的过程中，受装置的影响，存在诸多的问题。基于此，在实施课堂教学时，教师可以改进实验，将定性探究实验转变为演示探究实验，使学生在多种感官的作用下，探究物理知识。具体地，教师可以选择长度为1L和2L的镍烙合金丝，利用控制变量法向学生演示实验。受客观因素的影响，在演示实验时，教师还可以应用多媒体技术。如此演示实验，不仅可以将抽象的实验结论转变为直观的物理现象，还可以使学生结合教师的一步步演示，总结出实验结论，加深知识印象，提升电学实验学习质量。
3 学生操作实验，自主探究物理现象
学生是物理电学实验教学活动的参与主体。在传统高中物理电学实验教学中，大部分教师因为电学实验操作复杂，实验设备不足等原因，没有为学生提供操作实验的机会，大大削弱了学生的电学实验学习兴趣，同时也影响了电学实验教学质量的提高。因此，物理课程标准要求教师引导学生操作实验[3]。同时，教育家陶行知提出的“做中学理念”，呼吁教师将动手操作的权利还给学生。所以，在高中物理电学实验教学时，教师要在改进电学实验的基础上，引导学生自主操作，使其切实发挥主观能动性，通过设计实验方案、操作实验活动，获取物理知识，总结物理实验经验，提高物理学习效果，促进电学实验教学质量的提高。
以“电动势测量法”為例，高中物理电学实验大都是测量类实验、训练类实验，旨在使学生掌握实验设备的使用方法，通过现象建构对物理特性的认知，准确掌握物理规律。此目的的实现，离不开学生的主动参与。尤其是，这节课的教学重点是引导学生掌握电动势的策略和方法。所以，在组织教学时，教师要将操作实验的权利还给学生。纵观教材中给出的实验内容，尽管在实验操作中，使用到的实验材料和装置较为简单，但是通过操作实验获取预期的效果是不太理想的。对此，要想有效地引导学生操作实验，教师可以在原实验的基础上，为学生提供足够多的导线和两个量程的电压表，让学生利用两只电压表测量。之后，要求学生以小组为单位，迁移知识，合作设计实验原理图，并展示电动势和电阻的表达式。受电学知识储备和实验操作能力的影响，学生在动手操作实验的过程中，会出现各种各样的问题，此时教师要发挥教学引导作用，帮助学生解决操作中的问题。如结合实验原理图（见图1），教师可以指导他们令S和1接触，读出电压表上的度数，同理，引导学生读出S和2接触时的电压表上的度数。之后，按照学习到的公式计算电动势。如此做法有利于让学生推算电动势和电阻有没有系统误差，完成实验任务。这样不仅能使学生掌握操作电学实验的权利，成为物理课堂教学的主体，还使他们借助与教师的互动，准确地操作实验，获取实验数据，归纳实验结论，进一步提升实验学习效果。此外，实验教学还可以潜移默化地引导学生发展创新思维、创新能力，可谓一举多得。
4 完成课题实验，巩固课堂所学 电学实验是高中物理教学的重中之重，而且，电学实验内容具有开放性和拓展性，与现实生活有着密切联系。物理课程标准提出了引导学生用物理的眼光看待世界的教学要求。要想实现此要求，教师需要在组织教学时，将生活现象引入课堂中，使学生借助生活现象，深入理解物理知识，应用物理知识解决现实生活中存在的问题，提升物理应用能力。但是，从当前的高中物理电学实验的教学实施情况来看，大部分教师还受试验资源少、实验内容不足等影响，没能充分发挥电学实验的作用，导致电学实验质量不尽如人意，同时也阻碍了学生物理能力的提升，违背了物理课标要求。要想解决此问题，教师可以联系教学内容，组织课题探究实验，整合相关的物理知识，将生活现象带入课堂，驱动学生发挥主观能动性，自主感知和理解，从而提高物理电学实验教学质量[4]。
以“自感和互感”为例，此次实验教学活动旨在引导学生切身感知自感现象。基于此，教师可以在生活教育理念的指导下，在保证设备安全和学生安全的情况下，选择几名学生，让他们手拉手地站到一起，两端的两名学生各自手持一段电线。教师在电源中安装1节干电池，然后，闭合开关。在通电的一刹那，学生可以感受到电流的存在。在打开开关之后，教师可以引导学生联系自身的切身经历，谈一谈当时有什么感觉。通过畅所欲言，可以发现，这些学生对自感现象有了一定的认知。同时，在实验现象的作用下，这些学生也对自感现象产生了浓厚的探究兴趣，为深入探究物理知识打下坚实基础。在课后，教师可以将实验设备交给学生，监督其他学生体验自感现象，使每一个学生都能建立自感现象的直观认知，自主联系自身感觉和电学内容，深刻理解所学知识，同时获得学习物理电学的乐趣，自主地投身于物理电学学习中，从而促进电学实验教学质量的提高。
综上所述，电学实验是高中物理电学内容的教学重点。在新时期，教师要在课前精心準备实验，在课堂上，围绕教学内容，或演示物理实验，或让学生自主操作，或和学生共同完成课题实验，使学生在实验的作用下，产生电学知识学习兴趣，透过实验现象把握电学规律，加深对电学知识的理解，同时潜移默化地锻炼学生物理实验操作和探究能力，从而提高物理电学实验教学质量。
【参考文献】
[1]游桂章.高中生谈高中物理电学实验难点的应对策略初探[J].科技风，2018（33）.
[2]刘永祥.物理学科核心素养视域下高中电学实验设计研究——以“测量电源电动势和内阻”为例[J].物理通报，2018（S2）.
[3]黄以明.高中物理一种电学实验疑难解析——半偏法测量电流表的内阻[J].华夏教师，2018（22）.
[4]黄细金.高中物理电学实验误差分析及其应用——通过电学实验类比突破高考电学实验误差分析难点[J].中学理科园地，2017（4）.