新高考改革背景下優化高中物理實驗教學的策略研究

孫志蘭

(江蘇省江都中學 225200)

有調查顯示，隨著新高考改革的持續深入，個別省份已經開始推定“3+3”的高考模式，即除語文、數學、英語三門必考科目外，在生物、化學、物理、地理、歷史、政治六門科目中任選三門作為選考科目.但這也直接導致了將物理學科作為選考科目的學生越來越少，不僅不利于學生的終身發展，還會對我國的教育形勢及物理研究造成嚴重的影響.究其原因，一方面是因為物理知識十分抽象，學生的思維能力及動手能力普遍較差，學習難度大；另一方面則是學生的自主學習意識不強，對物理學習缺乏興趣，只是將其作為一項學習任務，當有其他趣味性強的學科選擇時，物理自然不會成為學生的最佳選擇.基于此種現狀，教師理應意識到優化高中物理實驗教學的重要性，探索有效且多樣化的教學策略，致力于構建高效課堂.

一、傳統高中物理實驗教學中的弊病

1.忽視學生實踐能力的培養

受傳統教育理念影響，我國大多數教師習慣于在物理教學過程中將更多的精力放在理論知識的講解上，實驗教學也僅是作為驗證理論知識的一種形式而已，導致學生參與實驗學習的機會少之又少.若長久得不到改善，不僅會影響學生的實驗學習興趣，還會影響學生實踐能力的提升.即使在日后的實驗學習中，學生也會更多的依賴于教師的指導，無法獨立完成實驗的操作，不利于其物理綜合學習能力的提升.

2.實驗內容深度不夠且缺乏吸引力

筆者發現，當前許多高中物理實驗的教學內容都缺乏一定深度，未能全面發揮出教學的實際價值.如一部分教師可能在還未詳細講解實驗原理及相關知識的情況下，便要求學生先按照教材中所講的實驗步驟展開自主實驗，學生由于沒能全面理解相應的物理知識，學習起來難度較高，學習興趣也因此受到影響，難以獲得較多的學習收獲.另外實驗教學內容對學生缺乏吸引力也是高中物理實驗教學的常見弊病之一，學生只有對學習內容充滿興趣，才能有著較強的學習動力，但由于實驗內容一直未曾改變，缺乏創新，導致學生不投入過多的學習精力，教學效率自然也會受到影響.

3.評價體系有待完善

與傳統實驗教學體系一樣，高中物理實驗教學的評價體系大多也是圍繞理論知識來構建的，未能有效考察學生的物理實驗能力.加之一些學校與教師未能給予物理實驗教學應有的重視，未設置專門實驗室、取締實驗課、實驗器材短缺等現象十分常見，不滿足開展物理實驗的基礎及必要條件，將學生置于一個被動接收的尷尬境地.在無法有效評估學生實驗技能的情況下，僅是圍繞理論知識考核的實驗成績是無法正確評估出學生的真實實驗能力的，缺乏科學性與合理性.

二、新高考改革背景下高中物理實驗教學的優化策略

1.借助專題，豐富學生實驗經歷

針對高中物理實驗教學中的零散化問題，專題實驗課可有效規避因學生實驗經驗少而難以解決難點知識的情況.對此，教師應當借助專題形式，進一步豐富學生的實驗經歷.首先，教師要層次化的開展專題實驗，使學生經歷由繁到簡的過程，在潛移默化中激發學生的實驗興趣.教師應設計一些簡單、易于操作的實驗來讓學生熟悉實驗的基本操作程序，進而在不斷練習與探究中積累有效實驗經驗與激發實驗興趣，做到能夠利用學校的實驗設備來順利進行實驗.例如在教學“牛頓定律的應用”這一實驗時，該實驗內容對于剛剛進入高中階段的學生來說學習難度較高，因為高中生的生活實踐能力普遍不高，導致未能有充足的生活素材來進行學習情境的構建.這時，教師便可設計一個“紙與硬幣的動摩擦因數”的物理實驗，可采取兩個實驗方法開展：第一，利用木塊及直尺搭建一個斜面，并于斜面上粘上一層紙，對斜面的傾斜度及推硬幣時所用力的數值進行記錄，通過公式來計算出具體規律；第二，在礦泉水瓶蓋上放置一枚硬幣，整體質量加大，在計算時減去礦泉水瓶質量就可得出結果.當然，教師也可鼓勵學生利用身邊工具進行其他實驗方案的設計，培養學生的創新思維與動手能力.在整個實驗過程中，學生不僅可對牛頓定律的相關內容進行有效理解與掌握，還能深刻感悟到物理知識與實際生活的密切聯系，進一步提升學生的物理綜合學習能力.另外在實驗難度不斷增加的過程中，教師還應引導學生進行交流與演算推論，拓寬學生的知識面，并營造出輕松愉悅的學習氛圍，最終在經歷不同的專題訓練后，生成趨于完善的學習體系.

2.巧設問題，增強學生實驗感悟

“疑”是學生自主學習的重要動力，可引導其通過思考與探究來獲得更多的實驗知識與技能，并使物理實驗顯現出重要的教學價值.對此，教師可圍繞學生喜好、教學重難點、基本學情等要素來設計問題，讓學生帶著問題去操作物理實驗，引導學生在實驗過程中展開更為細致的觀察，更多的理解與認識實驗現象.例如在進行“用單擺測重力加速度”這一實驗時，為使學生更多的理解與認識實驗現象，教師便可在實驗進行之前，設計一系列的問題，包括：“該實驗說明了一個怎樣的物理原理？計算單次振動次數時，應從什么位置開始計時？小球擺動時的最大偏角值范圍是多少？…”要求學生以小組合作的形式進行問題的逐個解決，在思考與實驗過程中提升學生的思維能力、動手能力與解決問題的能力.另外在實驗結束后，物理教師還應鼓勵學生在課堂上分享自己對問題的解答及對問題的思考，并由教師進行補充，實現物理知識的綜合性講解，加深學生的學習感悟.

3.聯系生活，激發學生實驗興趣

物理是一門源于生活且作用于生活的課程，兩者有著密切的聯系.同時對于認知水平不夠成熟的高中生而言，基于生活化情境的物理實驗教學更加符合其學習需要，接近于其認知水平，有利于教學效率的提升.對此，高中物理教師可進行生活情境的創設，借用現有的實驗資源及現代信息技術，為學生構建一個熟悉的生活情境，引發學生的情感共鳴，從而充分挖掘出學生的潛力.例如在教學“功率、速度及牽引力三者關系”的實驗時，教師可在設計實驗過程中依照學生要求以“山地自行車”為實驗工具，對登山現場進行模擬，同時及時記錄下不同階段輪胎摩擦力的值.之后在車輪架上固定一感應器，通過無線傳輸設備來將具體的騎行數據傳送至碼表上，再利用計算機進行加速度、位移距離及時間等數據的處理.在整個實驗過程中，需要學生將自身生活經驗與物理知識充分聯系起來，注重考慮一些實驗當中易忽略的問題，有效提高實驗質量.此外在實驗學習中形成的關鍵能力，還能幫助學生解決一些現實問題，讓學生感受到物理知識的魅力，從而進一步提升其物理學習興趣.

4.提供資源，引導學生自主學習

在高中物理實驗教學中，部分教師受傳統教學觀念影響，大多是通過演示或是講解的方式來向學生傳授知識，這樣不僅不利于課堂教學效率的提升，還會弱化學生的課堂參與度，影響學生思維的拓展及時間能力的提升.基于此，教師應當進行實驗內容的合理設計，引導學生自主展開實驗操作與觀察實驗現象.另外，由于課堂教學時間有限，物理實驗通常無法用一節課講完，這時教師便可依照實驗要求及學生需求等進行實驗室的開放，讓學生自主開展實驗.當然，在條件允許的情況下，教師還可爭取課下開放實驗室的機會，為學生提供更多的實驗機會.例如在教學“電學實驗”時，為使學生更為清晰體會到“內接法”與“外接法”間的差異，教師便可帶學生進入實驗室，單獨開放有關電學的實驗器材，要求學生自主分析“內接法”與“外接法”對電阻阻值的具體影響，并分辨出兩者電流表讀數技巧的差異性，最終依照生活實踐要求與物理題目要求準確選取“內接法”與“外接法”.而教師則要在當中充分發揮引導作用，及時為學生提供幫助與指導，切實提高實驗教學效果.

總的來說，在新高考改革背景下，要想使高中物理突破當前的教學困境，引導更多學生參與學習，便需要教師積極創新實驗教學策略，增強實驗教學內容及形式的多樣性與趣味性，讓學生利用實驗學習更好的內化理論知識，并通過不斷動手實踐來提升自己解決問題的能力，切實提升高中生的物理學科核心素養.