新高考背景下物理實驗教學策略的探究

劉忠強

摘 要?新高考改革正如火如荼的推進著，但在實際物理教學中，仍存在著諸多困難。如在物理實驗教學中，如何去突破教學過程中采用傳統的講實驗、畫實驗，學生學習過程中的記實驗、背實驗，這一直是值得高中物理老師思考的問題。本文將從教學生認識實驗器材、實驗中開展小組合作、引導學生進行實驗創新等方面來探究高中物理實驗教學的策略。

關鍵詞?合作實驗;邏輯推理;創新設計

中圖分類號：G632 文獻標識碼：A 文章編號：1002-7661（2018）14-0200-01

物理是一門以實驗為基礎的自然科學，高中物理教育在培養學生核心素養方面起著至關重要的作用，在高中物理教育中實驗教學必定成為老師引領學生進行科學探究、實現科學創新的重要授課方式。在近幾年的高考變革中對物理實驗的考查也悄然發生著變化，這要求物理老師的教學策略要隨之發生調整。本文將結合新高考要求和筆者的從教經歷來闡釋自己理解的高中物理實驗教學的策略。

一、預習實驗器材

認識物理實驗器材至少要讓學生明白該器材叫什么、有什么用、怎么用等。建議：

（一）對所教內容有足夠的預見性。建議老師提前一個星期，將需要學生認識了解的器材進入教室，讓學生有充足的時間去觸摸、去把玩、去嘗試、去感知、去猜想、去思考、去運用……

（二）提前布置好實驗器材預習任務。可以以完成表格的形式要求學生通過自主查詢與老師提供的實驗器材相關的信息來促使學生對該器材的“預習”。對老師，則要求對準備的實驗器材提前做好“功課”。

（三）設計實驗器材“預習單”。可將器材名稱直接告知學生，讓他們利用網絡技術等去查閱該器材用途、使用步驟、使用注意事項、配套設備設施、技術參數、精確度等。

二、明確實驗目的，制定實驗計劃

在高中物理實驗中，常碰見同一實驗裝置可實現多個實驗目的，這就要求教師在實驗前要與學生一起明確本次實驗的實驗目的，目的不同，具體的實驗要求和步驟是不同的，例如用于“探究勻變速直線運動的規律”實驗裝置既能用于“探究勻變速直線運動的規律”，又能“探究加速度與合力的關系”，還能用于“探究合外力做功與動能變化的關系”，也可用于“驗證系統機械能守恒”。盡管實驗裝置圖一樣，但在“探究做勻變速直線運動的規律”時不用考慮小車與長木板間摩擦力的影響，不需墊高左端來平衡摩擦力;在“探究加速度與合力的關系”實驗中，為了讓小車運動過程中所受合外力近似等于細線拉力，要求：（1）用薄木片墊高長木板左端來平衡摩擦力;（2）砝碼盤以及盤中砝碼總質量m遠小于小車質量M。在“探究合外力做功與動能變化的關系”中既要求平衡摩擦力，砝碼盤以及盤中砝碼總質量m遠小于小車質量M，還要求實驗中需用天平測量砝碼盤以及盤中砝碼總質量m和小車質量M。在“驗證系統機械能守恒定律”實驗中既要求平衡摩擦力，還需要用天平測量砝碼盤以及盤中砝碼總質量m和小車質量M，但不要求m遠小于M。

所以，在進行具體實驗操作前，一定要指導學生認識到：不同實驗目的，即便實驗裝置相同，每一實驗的具體操作要求是可以不同或者可以不完全相同的。

三、采用分組式小組合作實驗

采用小組合作實驗，一般建議每組4到6人。在分組實驗中可充分發揮各個組員的主動參與實驗的積極性，也能實現互幫互助、共同學習、共同提高。通過小組合作實驗，動手能力較強的同學可為動手能力較差的同學起到榜樣示范作用，也可在實驗中將實驗能力強的同學的存在感體現出來，促使這類同學能夠在以后學習中變得更加優秀。通過小組合作實驗，對動手能力較差的同學會起到刺激、激勵的作用，讓這類同學在羨慕中去學習、在佩服中去提高。在這種模式下，大家都有收獲，都能提升自己的物理實驗能力。具體實施步驟：

（一）實驗分組。物理教師在對學生進行分組時，可將實驗能力強的學生和實驗能力弱的學生進行混合編組，這樣可以更大程度上提高實驗效率。

（二）明確實驗分工。在實驗前，物理教師可提前謀劃（也可以讓各組組員自行決定）一個小組內誰負責這個實驗的哪個環節、哪個步驟，誰在實驗中擔任主要的舵手，誰負責記錄實驗數據等。

（三）重復實驗，各小組組員交換任務，組員間協作完成每一次的實驗

（四）每個組員各自處理實驗數據，結束后比對實驗結果，分析實驗誤差。

（五）每個組員各自撰寫實驗報告。

四、重視數學邏輯推理

在近幾年高考中，在物理實驗中考查學生數學邏輯推理能力的題目較多，如2018年全國Ⅱ卷23題中“求f與m、木塊質量M、木板和木塊之間的動摩擦因數μ及重力加速度g之間的關系式f=??????”等。

因此，對需要帶領學生沖刺高考的物理教師來講，在日常實驗教學中就必須要有針對性地培養學生在這一方面的能力。具體落實工作時，要求老師反復給學生做好數學邏輯推導的示范引領，并在課后習題和實驗檢測中有意識、有目的的增加對這方面的考查。

五、引導學生對開放性實驗進行實驗創新探究

對同一個實驗目的，在不添加過多的限制條件的情況下，可以很好的挖掘學生的想象力和創造力，讓學生有更多的時間和精力去“異想天開”，使得他們借助物理實驗可以嘗試去打破禁錮、突破思維的定勢，以培養他們在物理實驗方面的核心能力。如，在進行“用伏安法測電阻”實驗時，可以誘導學生用“伏伏法”、“安安法”、“安阻法”、“伏阻法”、“等效替代法”、“電橋法”等方法去探索對電阻值的測量。