新高考改革背景下優(yōu)化高中物理實驗教學的策略研究

摘 要：在新高考改革的背景下，高中物理學科教學的質量將直接對學生的高考分數(shù)以及綜合素質能力產生影響，而對于具有實踐性的高中物理教學而言，物理實驗能夠有效地提升學生的物理思維，在實驗的過程中引導學生深化對教材理論知識的認知，為提升學生的綜合素養(yǎng)能力奠定良好基礎。因此本文將對高中物理實驗教學的優(yōu)化路徑進行探究。

關鍵詞：新高考改革;高中物理;實驗教學;核心素養(yǎng)

引言：物理作為一門具有探究意義的學科，在教學的過程中需要運用實驗的方式引導學生將理論融入實踐中，并且引導學生能夠在小組合作和獨立思考的過程中，進而更好地培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)。高中物理作為融合專業(yè)內容與實驗過程的學科，其在培養(yǎng)學生理科思維上具有重要作用，而在新高考改革的背景下，物理學科的分值也相應提升，因此為了更好地培養(yǎng)學生的綜合素養(yǎng)能力，物理教師就應結合實驗教學的模式引導學生在實踐過程中培養(yǎng)思維能力，進而為適應當前素質教育發(fā)展趨勢奠定良好基礎。

一、核心素養(yǎng)下高中物理實驗教學的現(xiàn)狀問題

（一）對物理實驗的重視力度不足

在新課程標準確立的背景下，教師需要通過物理實驗培養(yǎng)學生的動手操作能力，進而更好地提升學生的核心素養(yǎng)能力。但部分教師更加注重于物理教材內容以及物理練習題的講解，使得實驗教學的課時出現(xiàn)不足的現(xiàn)象，因此將不利于物理實驗教學的開展。其次，則是部分物理教師在實驗教學的過程中沒有讓學生在自主實踐的過程中認知物理原理，進而使得學生的實踐能力難以得到提升。

（二）沒有形成有效的實驗教學方法

在傳統(tǒng)的物理實驗過程中，主要采用教師演示的方式展開物理實驗教學，期間沒有融入相關的實驗教學方法，進而使得物理實驗教學的效果難以得到提升。一方面，教師自身的實驗教學經(jīng)驗以及觀念使得物理實驗開展的流程難以得到規(guī)范化，另一方面是由于部分高中受限于物理實驗資源，進而使得在物理實驗教學的過程中存在器材缺失，難以保證每位學生都具有相等的機會參與到物理實驗中，進而使得學生的實驗能力難以得到優(yōu)化提升。

二、優(yōu)化高中物理實驗教學的策略

高中物理實驗是培養(yǎng)學生綜合素質能力的重要途徑，在實驗過程中學生可以通過實驗流程的規(guī)劃、物理現(xiàn)象的分析實現(xiàn)觀察能力和分析能力的提升，而在當前素質教育體系不斷變革發(fā)展的背景下，物理教師更加需要將實踐探究的自主權交給學生，以下將對優(yōu)化高中物理實驗教學的策略進行探究。

（一）結合教學內容，自主實踐運用

引導學生把理論知識融入實際操作中，從而不斷深化對物理知識的認識，使抽象枯燥的物理原理更好地轉化為現(xiàn)實生活中的場景，從而為加深學生對基本原理的理解奠定基礎。物理教師通過實驗教學方式的引入，能夠更好地激發(fā)學生的自主實踐意識，同時引導其將生活中常見的物理現(xiàn)象與基本原理聯(lián)系起來，進而為優(yōu)化學生的整體知識結構奠定良好基礎。比如：在“探尋滑動摩擦力的影響因素”實驗中，教師可以通過多媒體平臺向學生展示輪子和鞋底的紋理，讓學生直觀地認識摩擦力，而后，教師可以通過設置問題的方式對摩擦力的作用進行探究，進而更好地引入“影響滑動摩擦力的因素有哪些”這一實驗主題，引導學生在實驗室中運用具有摩擦力的事物展開驗證實驗，以此更好地激發(fā)學生參與實驗教學的積極性。

（二）小組合作完成，注重生活化知識引入

小組合作模式能夠更好地讓學生在相互討論、探究的過程中培養(yǎng)學生的物理核心素養(yǎng)，同時也將使得學生在相互影響中激發(fā)發(fā)散思維，在物理實驗操作合作探究的過程中，將使得學生在互幫互助中培養(yǎng)學生團隊精神和合作意識，進而為培養(yǎng)物理學科精神奠定良好基礎。除此之外，由于物理學科中的許多物理現(xiàn)象往往來源于生活，再加之高中物理課上對知識內容的講授也能幫助學生對新型物理現(xiàn)象進行猜想和假設。例如：在學習高中“焦耳定律”時，就需要運用日常生活中對電的了解進行分析，再通過物理知識的運用，可以對導致導體產生熱量的影響因素進行猜想和假設，以此實現(xiàn)對物理學科的深入探討。其次，教師也可以結合學生生活中常見的燈泡在長時間使用后產生熱量，以及微波爐通電后產生的熱量的現(xiàn)象進行研究問題的導入，并讓學生基于此現(xiàn)象對該研究進行思考和交流，并對其影響因素展開合理的猜想和假設。最后和學生們進行最后的實驗驗證，以此證實學生猜想和假設的準確性，在提高學生探索積極性的同時，也能有利于高中生物理思維的形成。

再者，引導學生通過小組合作的方式對實驗中的物理現(xiàn)象進行分析，也將使得學生的綜合素質能力得到優(yōu)化補充，并且在相互分工以及監(jiān)督的過程中提升學生參與實驗探究的積極性，為優(yōu)化物理實驗教學質量奠定良好基礎。比如：在“確定電池的電動勢和內阻”實驗教學中，組員要根據(jù)實驗環(huán)節(jié)做好相應的分工，期間還需要做好組間成員的能力水平，對于物理基礎較差的學生可以分配參與和記錄電路變化情況的工作，而對于物理基礎較好的學生則可以分配設計電路、分析電路變化情況等工作，由此在合理的分工下將使得每一位學生的參與感得到提升，同時也能在相互幫助中提升實驗的成就感，為培養(yǎng)學生的物理學科素養(yǎng)奠定良好基礎。

（三）逆向假設，實驗求真

逆向思維需要一定的思維嚴謹性，因而就需要學生對猜想和假設中的關鍵環(huán)節(jié)進行嚴密的分析，從而推導出與特殊現(xiàn)狀相符的物理特征。即從已證實的實驗結果推導出具體現(xiàn)現(xiàn)象的可靠性。運用逆向思維去探討問題能夠減少其中的在猜想和假設過程中耗費的時間，更加專注于對問題真實性的審視和證實，從而滿足猜想和假設的需求。在具有多種因素影響下的物理分析過程中，就需要運用逆向思維對其中的問題展開逆向推導，從而簡化猜想和假設的過程，使問題簡單化。對于新奇的物理學習，學生往往會出現(xiàn)難以接受以及毫無思緒的現(xiàn)象，這就需要教師運用類比的形式來引導學生，從而提高學生猜想和假設的有效性。例如：在學習“電勢能和電勢”時，由于其電力理念具有一定的抽象性，電荷在電場中是否具有能量則是一個難以證實的實驗過程，因而，教師就需要引導學生將重力勢能運與電力勢能進行類比，從而提高學生對靜電力做功的理解，從而提出合理的假設。

在高中物理知識學習上，最為重要的便是加速度與力的結合學習，即牛頓第二定律，而這一章節(jié)也具有一定的抽象性的，因而為了讓學生更好地對其進行合理的猜想與假設，就需要教師運用生活中常見的交通工具的圖片和視頻，引導學生將理論知識與生活常識進行有效結合，從而提出猜想與假設，從而激發(fā)學生對加速度a與力學F和質量m之間的定量關系的探討，并整理出相應的研究思路，以驗證自己的猜想。例如：采用多次調整控制變量的方法，來實現(xiàn)實驗結果的最優(yōu)化，教師并以小組的組織形式探究方案，并在其中給予相關的指導，以此促進學生研究的順利進行。學生在進行實驗探究時，教師可采用巡視的方式，及時發(fā)現(xiàn)并糾正學生實驗時出現(xiàn)的問題，以便提高學生后期數(shù)據(jù)的準確性。經(jīng)過多次的實驗可以證實學生所提出的猜想與假設是具有可靠性的，即當m一定，a與F成正比;當F一定，a與m成反比。通過架設以及猜想的方式使得學生能夠在實驗驗證過程中深化對物理知識的認知，進而為構建完善的知識體系奠定良好基礎。

（四）深度探索實驗，激發(fā)創(chuàng)新意識

在問題提出以及實驗操作的過程中，高中物理教師需要指導學生積極對物理現(xiàn)象進行分析，將所學的理論知識與實驗操作結合起來，為推動學生思考探究問題奠定良好基礎。在實驗的過程中通過一步步引導學生進行問題探究和解答，使得學生能夠在合作探究的過程中完成實驗操作，進而得到實驗結論，在這個過程中對學生實驗素養(yǎng)進行培養(yǎng)。期間物理教師可以將提問的方式貫穿于整個探究流程，引導學生分析問題、解決問題提供明確指向，同時也能更好地激發(fā)學生參與課堂的積極性，因此高中物理教師需要充分把握提問的時機，通過合理的方式提升學生參與課堂的熱情，進而為實現(xiàn)教學目標提供保障。在物理教學時，物理教師要積極地引導學生將探索未知事務的欲望激發(fā)出來，讓其在問題中找出關鍵點，進而以更快的速度發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。其次，在進行提問方式上可以采用創(chuàng)設情景的方式，讓學生更好地理解問題出現(xiàn)的具體環(huán)境，更好地激發(fā)探索新事物的熱情。這就要求教師積極轉變傳統(tǒng)的教學觀念，將以生為本的教學理念融入物理實驗探究中，進而為提升學生探究的主體性奠定良好基礎。思考探究需要給予學生更多的時間和空間，引導其一步步發(fā)現(xiàn)問題的突破口，這種探究方式相對于傳統(tǒng)直接告知答案的方式更加具有推動意義，同時也將有利于學生科學素養(yǎng)的提升。

新課程改革的目標之一是轉變傳統(tǒng)的“應試思維”，引導學生從被動的學習模式轉變?yōu)椤白灾鳌⑻骄俊⒑献鳌钡姆绞剑M而更好地提升整體的科學素養(yǎng)。學生的科學精神以及學習能力需要可以從物理實驗中得到優(yōu)化發(fā)展，也唯有在實驗中進行主動探索，才能更好幫助學生提高其科學精神，使其具備學習的優(yōu)良品質。在物理實驗中，教師可以開展開放式的實驗教學，即只給學生實驗的主題，實驗的方案和流程完全由學生自己設計。例如：在學習“傳感器的應用實驗”這一課時，教師可以設置開放性的實驗主題，并基于傳感器實驗的特點提出問題，引導學生在分析問題、解決問題的過程中層層深入，對物理知識進行深層次探究。而這種開放式的實驗設計，使得學生能夠基于已有的知識結構進行實驗設計，同時也能讓學生有更加充足的思考、創(chuàng)新空間，例如部分學生可以將傳感器的實驗轉換為“光敏電阻”主題進行研究，進而使得學生的實驗目的和內容順利展開，而部分學生則是利用傳感器設計的原理設計相關的聲控燈等物件，使得實驗探究的方向更加多元化。

結束語

優(yōu)化高中物理實驗教學模式是新高考改革背景下培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)能力的重要基礎。因此教師在實驗的過程中就需要明確學生的主體地位，引導學生充分基于現(xiàn)有的知識結構參與到物理實驗教學中，進而為提升物理技能掌握的程度奠定良好基礎。物理實驗是培養(yǎng)學生邏輯思維、創(chuàng)新思維以及實踐能力的重要途徑，因此在高中教育體系中應予以充分地重視，以此為培養(yǎng)全面發(fā)展的人才創(chuàng)造良好條件。

參考文獻

[1]雍志元.核心素養(yǎng)背景下高中物理實驗教學探究[J]科學咨詢（科技·管理），2019（08）：173.

[2]陳建華.基于核心素養(yǎng)的高中物理實驗教學探究[J]科學咨詢（科技·管理），2019（09）：167.

[3]胡思凡，劉竹琴.核心素養(yǎng)導向下高中物理實驗教學策略研究[J]科技風，2020（01）：45.

[4]冉龍江.淺析如何提高高中物理實驗教學的有效性[J]亞太教育，2015（04）：69.

作者簡介：盧福坤.1967年11月，男，漢族，福建省龍巖市，本科學歷，從事高中物理教育教學工作。