追根溯源　提升素養(yǎng)

【摘 要】物理是一門以觀察和實驗為基礎的學科，幫助學生理解物理概念與物理規(guī)律，增強動手操作能力和實踐能力，能夠有效提高學生的學習質(zhì)量和學習效果。文章首先分析了新高考背景下高考物理實驗題目的主要特點，其次闡述了新高考背景下高中物理實驗教學的主要舉措，最后指出了需要注意的問題，以供參考。

【關鍵詞】新高考;高中物理;實驗教學;教學舉措

【中圖分類號】G633.7? 【文獻標識碼】A? 【文章編號】1671-8437（2022）24-0048-03

物理實驗教學有利于培養(yǎng)學生的科學探究能力，強化學生的科學態(tài)度，幫助學生養(yǎng)成良好的思維習慣，提高學生的創(chuàng)新意識和實踐能力。新高考對高中物理實驗教學提出了更高的要求，教師要在教學實踐中不斷探索。

1? ?新高考背景下高中物理實驗題目的主要特點

1.1? 考查基礎知識的掌握能力

第一，從近幾年高考題的考查內(nèi)容來看，新高考背景下高考實驗題的考查方式延續(xù)了之前的模式，仍以教材中的必做實驗為主要考查內(nèi)容，以高中階段物理學科的基本規(guī)律的探究、驗證以及某些重要物理量的測量為主要命題載體，如平拋運動、加速度與合外力關系、能量守恒定律、歐姆定律和胡克定律等[1]。還有一部分高考實驗題雖然屬于創(chuàng)新型題目，但仍然是考查學生對于物理教材中主干知識的掌握程度，如探究機械能變化與力做功的關系，或者考查學生把能量守恒定律和拋體運動相結(jié)合的能力，抑或者考查學生以測電阻為主線而了解半導體元件特性的能力。

第二，新高考背景下高考物理實驗題更加側(cè)重對學生實驗過程的考查，加強了對于實驗儀器使用或者實驗具體操作步驟的考查。如各種儀器的讀數(shù)及使用方法，只有學生親自動手做過實驗，在實驗中發(fā)散自身思維，才能夠理解這些考查的內(nèi)容。總而言之，新高考背景下高考物理實驗題目重視對學生基礎知識和基本能力的考查，突出實驗的探究性特點。

1.2? 考查知識的綜合運用能力

在高考實驗題中尤其是一些分值較高且較難的實驗題目，比較注重對知識的綜合性考查，主要體現(xiàn)在以下兩個方面。

第一，命題角度多樣化。如可能會考查學生使用各種基本的實驗儀器，能夠正確理解和闡述科學的實驗原理，能夠正確進行數(shù)據(jù)處理以及誤差分析。其中，數(shù)據(jù)處理不僅包括解析方式，還包括圖像展示，而關于誤差分析，既有定性分析也有定量計算。

第二，新高考背景下高考物理實驗題目強調(diào)學生能夠把所學知識與所掌握的方法融為一體，而且也考查學生對各個模塊知識的綜合運用[2]。如在解答實驗題的過程中，學生需要靈活地運用控制變量法、等效替代法以及理想模型法等物理知識學習思想和解題方法，把多個模塊的知識綜合到一起，順利地完成解題活動。如在2021年全國高考浙江卷物理試題中就考查了用伏安法和等效替代法測量電阻值，學生既需要能夠讀懂儀器數(shù)據(jù)，還需要能夠理解實驗原理，既涉及數(shù)據(jù)處理也涉及誤差分析，因此對于學生綜合能力的考查比較突出。

1.3? 考查學生的創(chuàng)新素養(yǎng)

在當前社會快速發(fā)展的背景下，教師需要重點培養(yǎng)學生的探索精神以及創(chuàng)新意識，而這也是學生學習物理知識必備的品質(zhì)。新高考背景下，高中物理實驗題目越來越重視理論知識和實踐活動的結(jié)合，通常將當前社會中一些先進的科技或者社會熱點場景靈活地應用到考試題目中，考查學生能否運用所學知識來解決實際問題。

如在近幾年的高考實驗題中，設計性實驗和研究性學習實驗等創(chuàng)新型實驗的占比就非常高。如2021年湖南省高考物理實驗題就是讓學生去測量電池電動勢和內(nèi)阻的研究性學習活動，要求學生利用圓形時鐘表盤測量電阻絲的長度，并設計出測量電阻絲單位長度電阻的實驗方案。這種類型的題目注重考查學生的探究思維能力，對于學生的創(chuàng)新創(chuàng)造能力也提出了更高的要求。

2? ?新高考背景下高中物理實驗教學的主要舉措

高中物理教師開展實驗教學活動，幫助學生打好知識基礎，提高他們靈活運用知識解決問題的能力，是適應新高考環(huán)境的必然要求。

2.1? 提煉實驗知識，夯實學生學習基礎

在《普通高中物理課程標準（2017年版2020年修訂）》中，明確指出高中階段的物理實驗總共包含60個，其中有21個必做實驗，涉及力學、電磁學、光和熱等多個模塊的知識，包含游標卡尺、電流表、電壓表、多用電表等基本物理實驗儀器的使用方法以及讀數(shù)[3]。所以高中物理教師在開展教學活動的過程中，需要根據(jù)教學計劃及時調(diào)整實驗教學，讓學生能夠擁有較多的時間親自動手做實驗，以鍛煉他們的實驗能力，加深他們對于所學知識的印象。

另外，高中物理教師在開展實驗教學的過程中，要幫助學生準確理解主干知識，如力與運動、沖量與動量變化、歐姆定律等;要讓學生能夠理解核心物理量的主要測量方法，如測量速度、測量加速度、測量折射率等;要讓學生能夠理解并且靈活地應用各種物理實驗方法或者技巧，如等效替代法、控制變量法、轉(zhuǎn)換法、累加法等。此外，需要讓學生充分理解并且利用解析法以及圖像法，正確理解和處理實驗數(shù)據(jù)，加深學生對于教材中的實驗基本原理的認識，讓他們對于整個實驗流程有更全面的體會，從而達到夯實學生知識基礎和豐富學生知識體系的目的。

2.2? 理論聯(lián)系實際，提高學生創(chuàng)新與探究能力

在新高考背景下，縱觀大量的高考真題可以看出，對于學生創(chuàng)新能力和探究能力的考查越來越突出，而且從大量的高考物理實驗真題中可以看出，對于學生的基本物理概念和基本物理規(guī)律的考查都有著比較高的要求。所以在這一背景下，高中物理教師需要主動回歸教材。

第一，高中物理教師在開展教學活動的過程中要充分挖掘教材資源，先讓學生能夠做好必做實驗，之后再根據(jù)學生的知識薄弱處強化實驗教學，如通過演示實驗或者拓展實驗的方式，進一步闡述物理知識、物理概念或者物理規(guī)律，加深學生的理解。除此之外，也可以引導學生在課后利用自己身邊的器材完成教材中的各種實驗活動，在提高他們動手能力和操作能力的同時，有效提高他們解決問題與分析問題的能力。

第二，開展專題實驗訓練活動。高中物理教師在開展教學活動的過程中要積極開展專題訓練活動，如從大量的模擬試題中選擇能夠突出物理知識與實際生活聯(lián)系的題目，或者與當前社會先進科技、社會熱點密切相關的題目，考查學生理解物理規(guī)律以及實際動手操作的能力，引導學生將理論與實踐相結(jié)合。如教師可以組織專題訓練，讓學生掌握基本實驗儀器的使用方法或者讀數(shù)方式，讓學生從圖表或者圖像中發(fā)現(xiàn)有利于解題的信息，通過聯(lián)想、想象、類比、等效等實驗方法，建立起科學的模型思維，不斷提高學生的學科素養(yǎng)。

2.3? 結(jié)合教材內(nèi)容，組織自主實驗活動

物理學科的眾多知識都與我們的生活緊密相連，所以高中物理教師也要引導學生將知識融入實際生活中，加強學生對于知識的認知和理解，把枯燥乏味且抽象的物理原理或物理規(guī)律轉(zhuǎn)化為形象生動的場景表現(xiàn)，這對于提高學生的學習效果，增強學生的學科素養(yǎng)有著重要的積極影響[4]。

通過在物理實驗教學活動中融入生活常見現(xiàn)象，能夠很好地幫助學生理解物理知識和物理原理，激發(fā)他們的學習興趣，進而提高他們的實踐能力。如高中物理教師在組織學生開展“探索滑動摩擦力的影響因素”的實驗活動時，可以向?qū)W生展示生活中一些常見的物體，如汽車車輪或者鞋底的紋路，通過對比展示的方式講解摩擦力。同時，高中物理教師可利用實驗問題引導學生進一步探究摩擦力的主要性質(zhì)和作用，讓學生在參與實驗活動的過程中把握摩擦力的主要影響因素。這樣能夠幫助學生形成直觀認識，借助實驗活動激發(fā)學生的探究欲望，從而有效改善物理實驗教學的效果，提高學生的動手操作能力和知識理解能力。

以高中物理“電磁學”的實驗活動為例，該章節(jié)知識屬于近年來我國高考物理的重點考查內(nèi)容，要想提高整個實驗教學活動的效果，就要加深學生對于電路原理的認識。基于此，高中物理教師可以電路的基本功能為分類標準，將電路分成電源電路、測量電路、保護電路和測量儀表等四個類別。在開展實驗教學活動的過程中，把相同的電學實驗歸為一類，讓學生在整合實驗的過程中深入理解相關物理規(guī)律或者概念的形成過程，基于對相同類型的電路開展實驗活動，可以提高學生的創(chuàng)新能力以及知識遷移能力。

2.4? 開展情境教學，激發(fā)學生學習興趣

高中階段的物理知識內(nèi)容較多而且更加復雜，如果不能激發(fā)學生的學習興趣，那么就無法提高他們學習的積極性和主動性，從而影響學習效果和學習質(zhì)量。所以在新高考背景下，高中物理教師在組織實驗教學活動時，要不斷激發(fā)學生參與實驗的興趣，提高他們參與實驗活動的積極性和主動性。

近年來，在新課程改革的持續(xù)推動下，情境式教學已經(jīng)成為一種越來越成熟的教學方式，而且在各個教學階段的課堂上都取得了很好的應用效果。情境式教學對于幫助學生理解復雜的物理知識，更好地激發(fā)他們的學習興趣有著重要的促進作用。

以“自由落體運動”的實驗教學為例，教師可先以兩個趣味實驗引入話題：第一，足球與氣球同時進行自由下落運動;第二，兩塊一樣重的磁鐵，一個在銅管內(nèi)自由下落，一個在塑料管內(nèi)自由下落。以此激發(fā)學生的興趣，引發(fā)他們思考影響物體下落速度的因素。隨后，教師可以播放NASA全球最大真空實驗室自由落體實驗的視頻，學生可以在震撼的場面中對之前的思考進行驗證。然后，教師將打點計時器和頻閃照相器材交給學生，讓學生進行分組實驗，通過實驗和數(shù)據(jù)的相互印證來探究自由落體運動。最后，教師播放“懸停的雨滴”“刻度尺測反應時間”等自由落體的小視頻，讓學生明白物理在實際生活中的運用。

通過情境教學，能夠很好地激發(fā)學生的學習興趣，使學生共同參與到整個實驗活動中，并在親自動手操作和自主完成實驗的過程中學習物理知識，使整個課堂的教學氛圍更加活躍。

3? ?新高考背景下高中物理實驗教學需要注意的問題

物理知識體系是以抽象的概念和理論為主，在現(xiàn)實生活中很難找到可以直觀展示和表達實驗現(xiàn)象的案例[5]。如教學“摩擦力”相關知識時，對于摩擦力大小的計算和具體方向的闡述都是比較理論化的。在新高考背景下，高中物理教師應合理設計實驗教學活動，通過完善的教學策略，做到小型實驗大型化、演示實驗分組化、特殊實驗生活化、嚴謹實驗趣味化、分組實驗精致化等，有效增強物理實驗教學的效果。

此外，對于高中物理實驗教學來說，影響學生參與實驗的最主要因素就是缺乏實驗器材，如果實驗效果不佳，會對教學效果造成一定的影響。如高中物理教師組織學生開展驗證牛頓運動定律的實驗時，會涉及打點計時器、托盤天平、低壓交流電源等多項實驗器材。在開展實驗教學活動的過程中，如果實驗器材的數(shù)量不足，那么很多情況下都只能依靠教師進行演示，學生在一旁觀察和記錄。這樣很難保證學生獲得良好的學習體驗，不利于實驗教學的目標達成。因此在開展物理實驗教學前，教師要對涉及的實驗器材進行清點，保證必需實驗器材到位，且功能正常。

綜上所述，高中物理教師要在新高考背景下積極轉(zhuǎn)變自身的教學方式，注重培養(yǎng)和發(fā)展學生的自主學習能力以及探究能力，不斷提升高中物理實驗教學質(zhì)量和教學效果，幫助學生在高考中取得優(yōu)異的成績。

【參考文獻】

[1]李曉燕.新高考背景下高中物理實驗教學存在的問題及對策[J].新課程，2022（16）.

[2]張文靜.新高考背景下基于核心素養(yǎng)的高中物理實驗校本課程的開發(fā)和實踐[J].物理通報，2022（3）.

[3]涂強春.新高考背景下高中物理實驗優(yōu)化策略研究[J].數(shù)理化解題研究，2021（36）.

[4]陳書強.新高考改革下提升高中物理實驗教學的策略分析[J].考試周刊，2021（94）.

[5]尚永權(quán).新高考背景下高中物理實驗教學有效性思考[C]//.2021教育科學網(wǎng)絡研討會論文集（五），2021.

【作者簡介】

趙胤飛（1970～），男，漢族，甘肅白銀人，本科，中學高級教師。研究方向：中學物理教育與教學。

*基金項目：本文系甘肅省教育科學“十四五”規(guī)劃2021年度一般課題“基于新高考背景下高中物理實驗的改進與創(chuàng)新”（課題批準號：GS[2021]GHB0452）研究成果。