基于新課改理念的高中物理實驗教學實踐

翁美玉

摘 要：在新課改理念的指導下，高中物理教師應轉變傳統教學模式，注重發揮學生學習的主動性，從而有效地提高課堂教學質量。文章從高中物理課堂實驗教學現狀出發，結合當前教學中存在的問題，從情境教學、思想方法、實驗能力、探究能力和改進實驗五個方面來展開討論，以此來培養學生的實驗能力。

關鍵詞：新課改;高中物理;實驗;教學實踐

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 收稿日期：2019-11-13 文章編號：1674-120X（2020）16-0094-02

目前，物理在高考中占有很大的比重，也是理工科學習和深造的基礎科目，學習難度較大，特別是物理實驗，更是令很多學生感到頭疼的內容。新課改要求廣大教師關注學生素質的整體發展，加之物理是一門實踐性和綜合性較強的學科，物理定律都需要實驗現象的支持，因而實驗對物理教學起到了引領的作用。只有對實驗理解得夠透徹，才能有效地掌握物理規律，才能發展學生自身的物理核心素養。

一、高中物理課堂實驗的教學現狀

目前，高中物理實驗雖然受到了廣大教師的重視，但仍然存在一些問題：①不重視情境教學。部分物理教師認為在實驗課堂中直接講解實驗就好，忽視了問題情境的重要性，導致學生在實驗中無法快速進入學習狀態。②不講解實驗方法。每個實驗背后都有著實驗方法，教師不重視實驗方法的講解導致學生無法體會實驗過程中的物理方法。③忽視了實驗能力的培養，有的課堂實驗直接由多媒體演示，不能借助實驗操作來培養學生的物理實驗實踐能力。④實驗探究時間過短。學生沒有充足的時間進行探究和思考，因而無法提高自身的實驗探究能力。⑤在實驗中，教師一味地講解教材中的實驗過程，不注重對實驗中存在的問題進行改進，導致學生創新意識不足、創新能力較差。面對上述學生的種種問題，筆者認為要從以下幾個方面來展開物理實驗教學，從而有效地促進學生物理實驗素養的形成和發展，提高個體實驗的綜合能力。

二、新課改理念背景下高中物理實驗的教學策略

（一）創設問題情境

興趣是最好的老師。目前，部分物理教師在授課過程中采用“滿堂灌”的方式來要求學生掌握實驗知識點，忽視了他們的學習興趣，使得他們不愿意積極參與實驗實踐活動，對所探究的知識和提出的問題不感興趣。在高中物理課堂教學中，教師要注重問題情境的創設，借助問題情境來使每個人都能進入課堂學習狀態，使他們在課堂開始階段積極參與實驗思考，帶著物理思維快速進入課堂，集中精力思考問題的答案，有效地發展自身的物理思維。

在講解“動能的改變”知識點時，筆者借助情境問題帶領學生快速進入課堂學習狀態，問道：“同學們，什么是物體的動能？它與哪些因素有關系呢？”學生紛紛回答：“物體由運動而具有的能稱為動能，與物體本身的質量和速度有關。”進而順利引出本節課的教學內容——物體動能與質量、速度的關系。在開始階段，多媒體播放實驗——滑塊A從光滑導軌上滑下，與木塊B相碰，推動木塊做功。班級學生根據實驗演示來描述所看到的現象，有的發現高度較高的滑塊把木塊推得更遠，有的發現同一高度下質量較大滑塊把木塊推得更遠。根據觀察現象來進行猜想，即質量大、速度快的物體對其他物體做的功較多，具有的能量更大。借助問題情境，能快速地讓學生對本節課的學習產生興趣，并帶著物理思維順利地進入學習狀態。

（二）促進掌握方法

新課改要求課堂教學應突出學生的主體地位，這也是核心素養培養的一大目標。因此，教師在實驗教學中要發揮學生學習的積極性，使每個學生都能掌握實驗原理和方法，有效地提升學生物理實驗素養。物理是一門較為抽象的學科，只有通過實驗才能把抽象知識轉化為形象內容，進而使學生掌握現象背后的實質。在實驗教學中，物理教師要鼓勵學生探索物理實驗規律，將其運用到學習之中，活躍他們的學習思維，從而達到提升物理實驗教學效果的目的。

“探究加速度與力、質量之間的關系”這一知識點，涉及控制變量法、圖像法，而這些方法都是在高中物理實驗中常用的方法，學生要能夠體會和掌握實驗背后的方法。在課堂學習中，學生在猜想的基礎上來進行實驗設計，提出了可行性方案，領悟和體會了控制變量法的應用。在體會了控制變量法思想后，筆者追問道：“在實驗中如何做到控制變量？”學生根據提問，運用方法來得到具體思路，即先保持質量不變來分析加速度和力的關系，再保持所受力不變來分析加速度和質量的關系。在此基礎上，學生還要思考如何測量物體加速度、如何為運動的物體提供恒定外力、如何測量外力。在整個實驗過程中，筆者以參與者的身份引導學生思考如何解決實驗過程中遇到的困難，選擇好實驗儀器，準確收集和整理實驗數據，鼓勵學生運用圖像法進行實驗數據的分析，從而直觀地理解物理規律。在整個實驗過程中，筆者注重引導學生掌握實驗方法，確定實驗方案，有效地加深了他們實驗的參與程度和對知識的認知程度。

（三）培養實驗能力

《普通高中物理課程標準（2017年版）（以下簡稱《物理課程標準》）明確提出，要培養學生的實驗探究能力，使學生經歷探究過程來學習科學的探究方法，形成探究意識及實踐能力。在物理實驗課堂教學中，教師要強調學生學習的主動性、積極性，注重課堂實踐過程，以問題來展開探究，促進學習實驗能力的形成。教師要借助備課活動，深入挖掘實驗教學資源，采用合適的教學方法來鼓勵學生進行實驗，促進其實驗能力的形成，有效地加深其對知識的理解程度。

在講解“單擺的周期與哪些因素有關”這一知識點時，筆者要求學生在掌握知識的基礎上來設計實驗方案。結合實驗原理，班級學生設計出三種實驗方法：①同一高度放開擺長相同、質量不同的單擺;②不同高度放開擺長和質量都相同的單擺;③同一高度放開質量相同、擺長不同的單擺。筆者邀請了三位同學來到講臺上展開演示實驗，第一位同學選取實驗方法①，結果單擺擺動同步，證明了“單擺周期與質量無關”的結論。第二位同學選取實驗方法②，結果單擺擺動同步，證明了“單擺周期與振幅無關”的結論。第三位同學選取實驗方法③，結果單擺擺動不同步，大家哈哈大笑。筆者本來預設學生看到第三位同學的操作會想到“單擺周期與擺長有關”，但很多人卻認為第三位同學實驗能力不足。于是，筆者邀請班級一位能力較強的同學來演示，發現結果一樣。課堂安靜了下來，筆者說道：“并不是第三位同學操作能力較差，而是他用實驗來引起了大家的質疑，我們該給他鼓勵。”這一小小的“曲折”使班級學生明白了單擺周期與擺長的關系，學會了更加深入地看待物理問題，有效地促進了他們實驗能力的形成。

（四）開展課堂探究

《物理課程標準》指出，有效的物理學習活動并不是單純地依賴和記憶，而是動手實踐、自主探索。由此可知，高中物理實驗課堂要重視實驗探究的過程。在物理實驗教學過程中，學生學習方法的改革也是新課改的一大亮點，教師要大膽地改變傳統實驗教學方法，嘗試給學生足夠的時間來進行實驗探究，轉變他們內心依靠教師的想法，通過實驗探究的過程促使其物理思維的形成和發展。借助實驗探究活動，學生能夠積極、深入地分析物理實驗現象，探討現象背后的實質，找到隱藏在現象背后的物理規律，促進物理思維的發展。

在學習“探究恒力做功與動能改變的關系”時，學生要通過實驗來探究恒力做功與動能改變的關系，學會利用圖像法來研究功和物體速度變化的關系。在課堂講解中，筆者要求學生根據實驗原理來選取實驗器材，依據器材以小組為單位來設計實驗方案與步驟。在小組討論過程中，教師在課堂中來回巡視，查找實驗設計過程中的薄弱環節和共性問題，幫助學生解決遇到問題，提高實驗設計的質量。在小組討論完成后，教師選取學生代表來說出組內討論的結果，找到相對合理的實驗方案，再開展物理實驗。在實驗過程中，測量結果難免會受到摩擦力的影響，而摩擦力對小車做負功，這就需要學生想辦法來消除摩擦力影響。學生積極討論解決辦法，發現如果把木板一端墊高，可借助重力沿斜面的分力與摩擦力來消除摩擦力影響。實驗探究過程大大地激發了班級學生對實驗的興趣，有效地提高了他們的探究能力。

（五）適度改進實驗

創新教育是基礎教育的重要組成部分，物理實驗創新也符合新課改教學理念。在物理實驗教學中，教師要結合實驗過程中出現的問題來引導學生適度地改進實驗的過程，培養他們的創新意識和能力，挖掘實驗的精髓，提升物理實驗教學的有效性。實際上，高考命題人也非常重視物理實驗創新性考查，常命制一些改進型實驗試題來考查學生對實驗的理解和掌握，這就要求教師對傳統物理實驗進行改進和創新，讓學生提高對實驗的重視程度，從而突出實驗能力的培養。

在“探究影響滑動摩擦力大小因素的實驗”教學中，傳統實驗過程并不利于觀察和操作，學生在操作過程中要一邊拉彈簧測力計一邊讀數，這會影響觀察。此外，本實驗雖然直觀、方便，但難以控制變量，加之沒有定量數據來證明，導致說服力不夠，難以激發學生的學習興趣。鑒于此，筆者帶領學生對實驗進行了適度的改進，發揮了他們課堂探究的積極性，使每個人都開動腦筋來進行思考。有的人想到把彈簧測力計豎直放置在鐵架臺上，掛鉤系上細線后繞正下方帶定滑輪長木板與木塊相連，這種做法具有更好的可視性，便于讀取數值。用這種教學方法引導學生積極參與課堂實驗，不僅提高了團隊協作能力，加深了他們對知識的理解，而且讓學生學會了改進實驗的方法，有效地提高了其創新解決問題的能力。

總之，高中物理教師應采用多種課堂教學方式來讓高中生愛上物理課，從問題情境、實驗方法、實驗能力、探究能力和改進實驗等方面著手提高物理課的教學質量，使每個學生都能從物理實驗中學到物理知識，體會實驗從設計到開展再到數據分析的精妙之處，掌握實驗的精髓，發展自身物理核心素養。

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