高中物理實驗教學模式的改進

阮麗鋒

摘 要：基于學生平均素質水準穩定提升，各類教學資源愈發豐富的發展形勢，優化課程教學內容，培養學生學科素養，促進學生全面發展成為高中物理教學當下的主要發展方向，實驗教學作為其中主體，同樣肩負重要的教學優化責任。教師可以此為背景，探究實驗教學模式在高中物理教學中的優化途徑，為教師優化相關教學設計，提升課程教學質量，提供一定參考依據。

關鍵詞：高中物理;實驗教學;教學探究

中圖分類號：G63? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? 文章編號：1673-9132（2021）17-0111-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2021.17.055

高中物理是學生在原有物理知識儲備與認知結構的基礎上，通過接觸學習進階物理知識概念，并應用其處理相關問題，不斷深化物理觀念，完善自身物理思維的基礎課程。在新課程推進落實地驅動下，對學生學科素養培養工作愈發重視，實驗教學作為綜合培養學生各項物理學習能力的教學內容，其在實際教學中的優化途徑，成為相關教師當下重點關注的問題。

一、實驗教學模式改進的價值

實驗教學作為學生直觀觀察物理現象，將其轉為事物本質屬性以及發展規律認知，進而構建其與課堂知識內容聯系的教學手段，在現代高中物理課堂中的教學地位逐漸提升。一方面，是由于高中物理教學為適應時代發展對自身教學內容設置與質量提出新要求;另一方面，基于學生實際物理學習需求變化，需要擺脫傳統物理教學模式種種限制，受此影響，以往的實驗教學模式已經逐漸不能應對當下物理教學發展變化。因此，實驗教學模式的改進不僅是物理實驗教學提升效用的關鍵，也是整體高中物理教學邁向新階段的重要基石。

二、實驗教學模式改進的問題

（一）改進目標模糊

實驗教學模式改進是一項綜合性教學優化工作，其不單單作用于某節課堂教學中的實驗教學內容，而是基于整體物理實驗教學進行合理調整，確保其能夠為學生提供更具科學性與合理性的物理實驗學習環境。而在目前的高中物理教學中，部分教師在改進實驗教學模式過程中并未從學生學科素養角度出發，針對相應課程教學設立完整明確的改進目標，導致其實驗教學模式改進工作呈現一定的混亂性，學生在缺乏系統實驗學習環境的情況下，難以有效提升自身物理學科素養。

（二）主觀性過強

作為實驗教學的作用主體，學生是實驗教學模式改進的關鍵，而在目前的物理實驗教學模式改進工作中，部分教師忽視了學生自身物理學習認知發展規律，以及其在學科素養發展的需求，僅僅將自身教學經驗與自身對實驗教學內容的認知判斷作為主要教學優化依據，導致實驗教學優化工作呈現較強的主觀性，容易出現學生在實驗教學中的認知發展與教師自身認知脫節的現象，致使實驗教學模式改進工作無法順利達到相應教學預期。

三、實驗教學模式改進途徑

（一）明確改進目標

實驗教學模式改進的根本目的在于利用新型實驗教學體系引導學生借助實驗學習過程，綜合提升自身學科素養水準。因此，基于學科素養構建實驗教學改進目標，是確保實驗教學模式改進工作合理性與科學性的先決條件。兼顧各項物理學科素養培養與課堂教學內容的新型實驗教學目標，能夠為學生提供清晰的實驗學習框架，使其在實驗學習過程中能夠逐漸體會各物理實驗蘊含的研究思路與對應的物理學科素養，進而以更高的思維層面思考分析實驗教學內容，便于其及時完善自身物理知識體系，強化實驗教學效果。同時，在新的物理實驗教學改進目標的影響下，學生可通過剖析思考新的實驗教學內容，明確學習探究目的，進而結合課程知識內容與實驗內容，建立自己的實驗學習目標，在實驗學習過程中精簡思考學習內容，有效降低自身認知負荷，提升實驗學習效率。除此之外，新型實驗教學目標內容能夠幫助教師以各項學科素養為主要線索，有效串聯各章節實驗教學內容，構建新型實驗教學體系，促使學生以獨立學科內容的視角審視實驗教學內容，而非將其視作簡單的物理學習工具，在提升其物理學習認知水平的同時，也便于教師結合實驗教學設計，滲透各項物理實驗研究思想，令學生掌握物理實驗本質，使其能夠迅速將不同形式的實驗探究題目整合為特定的物理模型，提升相應解題能力，以此應對不斷變化的高考物理考察形勢。

（二）拓展實驗教學范圍

在現代高中物理課堂中，實驗教學并不局限于教材中固定的實驗教學內容，而是基于學生對事物本質屬性以及客觀規律的認知需求，靈活運用各項實驗設計進行教學的新型教學內容。因此，自制教具應用與趣味物理實驗的引入是高中物理實驗教學改進的重要途徑之一，其改進目的主要在于拓展實驗教學范圍，擺脫教材內容的限制，進而提升自身教學影響力，將實驗教學內容更全面地滲透至學生的物理課程學習中，以此強化實驗教學效果。自制教具的合理應用可令學生通過觀察簡單的物理實驗器材設計，具象化地對應物理實驗模型，在降低相應物理知識理解難度的同時，也便于學生通過實際操作掌握其蘊含的基本物理原理，并在自制教具的引導下思考實驗方案的可能性，便于其及時延伸物理思維，突破固定實驗器材或實驗步驟對其物理思維發展的局限性。而趣味物理實驗內容不僅便于教師激發學生物理學習興趣，也為實驗教學與課堂導學有機結合創造了良好的教學條件。同時，趣味物理實驗自身的便捷性與啟發性，也便于學生通過與教師進行互動或共同參與實驗演示，有效提升物理思維活躍性，在輕松愉悅的物理學習氛圍中，高效轉化實驗學習內容。

（三）合理運用信息技術

基于現代信息技術的便捷性與綜合性，在實驗教學中引入信息技術元素，是高中實驗教學邁向現代化的主要標志，也是其提升自身教學效果的高效途徑。在傳統物理教學中，部分實驗教學內容受實驗器材與實驗條件限制，無法在課程教學中進行展示。而基于信息技術的新型物理實驗教學內容，可利用多媒體或微視頻等信息技術，突破該教學局限，進而針對部分相對抽象的知識板塊，運用信息技術向學生展示其模擬出的物理模型及實驗演示過程。學生在信息化物理實驗學習模式中，可通過反復觀察或是對比分析實驗演示內容，消化理解其蘊含的物理模型。同時，基于信息技術的實驗教學，可將部分不易直觀觀察的物理現象或事物的內在變化過程具象化，在降低實驗學習難度的同時，也便于教師滲透抽象化思維與轉化思維培養內容，以此培養學生物理學科素養。相較于傳統物理實驗教學模式，引入信息技術無疑可令該教學環節更具靈活性，便于教師適時采用實驗教學豐富課堂教學內容，提升整體物理教學的全面性與趣味性，并與學科素養培養工作相契合，強化實驗教學效用。

（四）構建多元化實驗學習情境

基于高中學段學生課業壓力重，個性心理強的特性，維持學生課堂學習狀態，確保其物理思維延續性與完整性，是實驗教學改進的重要目標之一。構建多元化實驗情境可幫助教師達成上述改進目標。認知障礙是驅動學生通過實驗探究進行新舊知識遷移與認知結構更新的基石，而實驗研究背景與相關科研應用發展則是升華實驗學習內容的關鍵。因此，推動物理實驗教學改進的多元化實驗情境應包含問題情境、研究背景、科研情境等，令學生在實際實驗學習過程中，能夠在多重情境的引導下逐步解決認知障礙，并借助教師提供的研究背景與我國相關科研發展介紹，提升自身物理實驗學習認知。同時，該情境體系也便于教師滲透科學探究精神與社會責任感等學科素養內容，以此提升實驗教學全面性。除此之外，在信息技術的支持下，引入翻轉課堂模式也成為實驗教學改進的途徑之一，該教學模式更側重引導學生自主思考消化知識內容，與實驗教學改進發展方向相契合，同時也便于教師精簡實驗教學在課堂中的教學流程，節省一定課堂實踐資源，以此提升實際課堂教學效率。

（五）調整師生角色比重

傳統物理實驗教學中存在教師占據絕對主導地位，學生被動依照指令完成實驗的現象。因此，采用學生為主，教師為輔的課堂教學模式成為實驗教學在師生課堂角色比重設置方面的主要改進內容。基于該教學理念開展的實驗教學活動，更側重令學生參照教師提供的實驗主題，通過自主猜想實驗結果，自行設計實驗方案，進而通過實驗操作進行驗證。與傳統實驗教學模式相比，學生主導的實驗教學內容更契合學生自身認知發展規律，并能夠為其提供更廣闊的自主思考空間，挖掘其物理學習潛力與創造力，便于教師借助實驗教學培養其創新意識。同時，該實驗學習模式便于學生深入體會各實驗步驟在整體實驗中的作用及意義，促使其掌握各實驗器材特性以及實驗內容本質，對其課程學習有一定促進作用。

（六）開展社會實踐

基于現代教育理念，物理實驗教學并不限定于校園之中，而是以特定物理研究內容為線索，以對應物理現象或問題為橋梁，構建學生物理知識儲備與生活實際聯系的教學內容。因此，高中物理實驗教學改進應以社會實踐為主要渠道，向生活化發展。基于課程知識內容與實驗教學目標的社會實踐活動，一方面可有效調動學生主動參與實驗探究活動，激發其實驗探究興趣，有助于其形成正確的實驗探究態度，一方面可通過引導其應用物理知識內容解決實際問題，令其在實驗探究過程中收獲一定的成就感，提升自身物理學習認知水平，并對相應知識內容在生活實際中的應用與意義有所體會，以此強化自身物理學習精神內核，使其在脫離課堂教學環境的情況下依舊可以自發應用物理思維視角審視各類生活問題，延續物理實驗教學影響。

四、結語

綜上所述，為構建貼合當下物理教學發展趨勢、滿足學生物理學習需求的新型高中物理課堂，教師應正視實驗教學在物理教學發展中的作用，進而結合學生自身實驗探究認知發展規律以及課程教學要求，綜合調整實驗教學工作，使其與現代物理教學理念相契合，以此為學生提供多元化物理實驗學習環境，促使學生在多重教學影響下不斷提升自身物理學習水平，為自身日后學習發展奠定堅實基礎，凸顯實驗教學在高中物理教學中的作用。

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