實驗高中物理創新實驗教學策略研究

鄭文濤

（甘肅省寧縣第四中學，甘肅寧縣 745200）

物理學科是一門建立在實驗基礎上的自然學科，這門課程本身存在顯著的抽象性、復雜性、理論性特點，增加了學生學習的難度。尤其是面對物理核心素養下的教學目標，傳統的物理實驗教學模式很難滿足學生的訴求。基于此種情況，新課程下迫切需要教師認識到物理實驗教學的重要作用，在課余時間花費時間和精力深入鉆研課程教材，采取有效舉措不斷創新和改進傳統教學模式，促使學生在多樣化的物理實驗教學中深化物理知識，最終完成對物理知識的高效學習。

一、高中物理實驗教學現狀

（一）并未引起教師的充分重視

教師對實驗教學的重視程度，會在很大程度上決定其采取怎樣的教學行為和教學態度。雖然新課改下明確了物理實驗的重要性，但當前物理教師在開展教學時，依然束縛在“應試”教學理念下，過分關注物理知識傳授，認為物理實驗可有可無。在這種教學理念下，物理教師常常將有限的課堂教學時間集中在理論知識傳授上，甚至犧牲物理實驗教學時間開展理論知識教學。長此以往會導致高中物理實驗教學逐漸陷入惡性循環，嚴重制約物理實驗教學效果。

（二）物理實驗教學內容設計不合理

面對物理核心素養下的教學目標，物理教師在開展實驗教學時，必須要對教材上的實驗內容進行重新設計，確保其科學性、合理性。但在調查中發現，物理教師受到傳統教學理念的制約，在開展物理實驗教學時，基本上都是按照教材上的實驗內容按部就班地開展驗證實驗。然而，物理實驗教學存在的模式性、滯后性，阻礙了實驗教學價值的發揮，難以滿足物理核心素養下的教學目標。

（三）留給學生親自展開實驗操作的條件不足

在物理核心素養的視域下，要求教師必須給學生留有足夠的時間，指導學生在實驗操作的過程中深化理論知識，提高實踐操作、觀察分析和問題解決能力。但在調查中發現，部分高中物理教師由于對其重視程度不夠，給學生留有的實驗時間比較少，致使學生親自參與實驗的機會并不多。

（四）實驗教學方式單一

通過調查發現，很多教師受到“應試”教學理念的束縛，對物理實驗教學手段研究不夠深刻，基本上都是沿用傳統的實驗教學模式，致使物理實驗教學陳舊、單一，難以真正提升高中物理實驗教學質量。

（五）物理實驗設備短缺

實驗設備是保障物理實驗教學順利開展的關鍵。學校只有具備充足的物理實驗設備，才能更好地進行物理實驗教學。但在調查中發現，多數學校在開展物理實驗教學時，都面臨著實驗設備短缺的現實，包括實驗儀器陳舊、實驗設備不足等。不僅難以滿足物理實驗教學的需求，還因為物理實驗設備陳舊的問題，導致在物理實驗過程中頻頻出現數據采集不夠精準、出現誤差等現象，嚴重制約了高中物理實驗教學質量。

（六）物理實驗評價滯后

對物理實驗教學進行有效的評價，是保障物理實驗教學質量、促進物理核心素養落實的關鍵。但在調查中發現，教師在對物理實驗進行評價時，依然被束縛在之后的評價模式下，過分關注學生的物理實驗結果，忽視了學生在物理實驗態度、物理實驗操作、物理實驗過程中思維能力的發展等；教師在對學生進行物理實驗教學評價時，又忽視了學生在評價中的參與性，嚴重束縛了評價在教學中的功能。

二、高中物理創新實驗教學策略研究

（一）樹立正確的物理實驗教學觀

物理新課程改革的核心內容就是教學觀念的變革。面對物理核心素養下的教學要求，教師必須要對物理核心素養的內涵形成更加全面、深刻的認識，并在此基礎上樹立正確的實驗教學觀念。

首先，重視物理實驗教學。實驗是物理教學的基礎和核心，物理概念、物理規律基本上都是從物理實驗中得來的，是學生進行物理實驗學習的基礎和關鍵。同時，通過有效的物理實驗，學生自身的實驗觀察能力、問題分析和解決能力、科學探究能力也隨之增強，并逐漸形成科學探究思維。基于此，更需要教師自身能夠認清物理實驗教學的重要作用，注重給學生提供更多參與實驗操作的機會，才能促使學生在物理實驗學習中逐漸實現物理核心素養下的教學目標。其次，圍繞“物理核心素養”，科學設計物理實驗教學目標。物理核心素養背景下，教師在設計實驗教學目標時，不能局限于知識與技能層面上，還應結合“物理核心素養”的內容，關注實驗學習過程中問題分析、科學論證、反思和交流等教學目標，真正實現實驗教學目標的全面性。再次，為學生提供良好的實驗教學環境。以物理實驗教學的相關要求為導向，教師在優化教學流程的同時，必須逐漸加大物理實驗器材的投入，完善物理實驗器材，及時對陳舊和落后的物理實驗器材進行更新等，以便于學生更好地開展物理實驗學習。

（二）優化演示實驗教學模式

開展高中物理實驗教學時，演示實驗是其構成要素之一，通過有效的物理演示實驗，可促使學生在實驗觀察中，對抽象、難以運用語言表達的物理概念、規律進行直觀、形象的展示，促使學生在深刻理解的過程中，形成科學的物理觀。若想實現這一目標，教師在優化實驗教學模式時，必須要結合一定的物理實驗教學內容，利用相關的物理實驗儀器等，給學生進行充分的實驗演示；也可以帶領學生進入物理實驗室，親自體驗物理實驗。但并非所有學校都具備相關的實驗教學條件，部分物理教師在開展演示實驗時，常常會受到一定的限制。面對這一現狀，為了優化物理演示實驗教學效果，教師就可以靈活借助現代信息技術這一工具，引導學生在虛擬的物理實驗環境中觀察和分析物理實驗，從而達成高效學習的目標。除此以外，對于物理演示實驗的改進，還需教師關注師生之間的互動，可指導學生在分組親自操作實驗的過程中，實現生生互動；也可以通過有效的師生互動，指導學生將實驗中遇到的問題反饋給教師，教師則進行針對性的指導，不斷提升物理演示實驗教學的有效性。

在具體開展演示實驗的過程中，為了促進物理核心素養的落實，教師還應明確演示實驗就是引導學生在實驗觀察中發現問題、思考問題、觀察現象、得出結論等，最終促使學生在演示實驗學習中，促進物理核心素養的落實。高中物理教師在優化實驗時，應注意的問題是：首先，激發學生興趣。正所謂“學起于思，思起于疑”，在開展演示實驗的時候，應給學生營造一個探索未知的學習環境，喚醒學生的求知欲望；其次，在演示實驗中，發現問題僅僅是學習的開始，也是學生思維的開端。因此，基于物理核心素養下的教學目標，教師在開展演示實驗教學時，還應通過引導和點撥，使學生在演示實驗觀察、思考和分析中，促進科學思維的發展。

（三）重視物理實驗方案設計

以往，物理教師在開展實驗教學時，基本上都是按照教材上的實驗教學內容，指導學生按照教材上規定的實驗步驟進行驗證。這種實驗教學模式存在諸多弊端，難以真正發揮學科自身具備的教育價值。若要扭轉這一局面，對實驗教學予以創新、優化，還需在教師指導下，讓學生對物理實驗方案進行重新設計，促使學生在設計的過程中，深化所學理論知識，發展自身的創新思維，最終落實物理核心素養下的教學目標。由于物理實驗方案設計對學生的要求比較高，學生必須要熟悉和了解實驗器材，并具備清晰的邏輯思維能力，明確物理實驗的步驟。教師在指導學生設計物理實驗方案之前，必須要關注學生的個人能力、實際學習特點，還應給學生提供明確的設計方向，使學生在明確的實驗方案設計目標指引下，結合一定的理論依據提出猜想。接著，要指導學生結合已經學習的物理知識及以往的學習經驗，對問題進行匹配，最終形成最佳的物理實驗方案設計思路；最后，實驗方案的確定，明確物理實驗流程。具體來說，教師引導學生嘗試自主設計實驗方案時，實現了知識、理念和思路的整合，也促使學生在物理實驗設計的過程中，激發了自身的創新意識，落實了物理核心素養下實驗教學目標。

（四）深入挖掘開放性物理實驗

面對物理核心素養下的教學目標，高中物理教師還應關注實驗教學的開放性原則，帶領學生積極參與開放性實驗探究活動，逐步培養學生的探究能力、動手能力、思維品質等。而要實現這一教學目標，物理教師可從學生活動、實驗題材選取兩個方面入手，在尊重學生主體地位的基礎上，科學設計開放性物理實驗方案。首先，教師可對教材中的物理實驗進行改進，可以對教材中“無法實現”的物理實驗進行改進，促使學生大膽提出改進意見，使學生在開放性的物理實驗教學中，完成對物理知識的高效學習。其次，物理實驗的開放性還體現在物理實驗活動形式上，可以突破傳統實驗局限于課堂教學的現狀，將物理實驗設計在課后生活中，引導學生在課余生活中的物理小實驗、小制作中，感悟物理實驗的樂趣，并在實驗操作和思考中，增強自身的思維能力。再次，開展家庭物理實驗。面對高中物理核心素養下的教學目標，教師在實施開放性物理實驗教學時，還應在課堂教學之余，積極開展家庭物理實驗，將其作為物理實驗教學的拓展和延伸，使學生在家庭物理實驗學習中，激發自身的物理實驗興趣，提升自身的物理綜合素養。基于此，高中物理教師應指導學生準備一個家庭物理實驗筆記，定期給學生布置一些簡單、易于操作的家庭物理實驗課題，引導學生在課下利用家庭中常見的器材進行實驗。同時，教師還應定期檢查學生的家庭物理實驗筆記本，并選擇記錄得較好的進行展示，鼓勵其他學生積極認真地進行物理實驗。這不僅能激發學生的物理實驗積極性，也能促使學生在家庭物理實驗的過程中，循序漸進地提升自身的物理實驗探究素養和創造性思維能力等，真正落實物理核心素養下的教學目標。

（五）實施多樣化教學手段

在學科教學過程中，教師采取的教學手段是否科學、合理，將直接決定物理實驗教學質量。基于當前物理實驗教學手段單一、陳舊的現狀，教師必須要結合具體的物理實驗教學內容，立足于高中階段學生的實際情況，對物理實驗教學手段進行創新和優化，真正實現物理實驗多樣化教學。具體來說，可將實驗教學蘊含于一定的教學情境中，喚醒學生的實驗學習積極性；也可以借助多媒體技術，將難以完成的物理實驗，直觀、形象、全方位地展示在學生面前，便于學生觀察、理解物理實驗；基于傳統物理實驗教學中學生實驗操作學習不足的現狀，高中物理教師在優化實驗教學時，還應結合實驗教學內容，科學設計實驗探究任務。可將全班學生劃分為幾個實驗小組，明確小組成員的實驗職責，使其以小組的形式，通過合作、探究的方式完成物理實驗。另外，為了真正提升高中物理實驗教學的有效性，教師還應從傳統的實驗教學模式下解放出來，立足于“生活即教育”的理念，將物理實驗與生活案例、生活現象整合起來，促使學生在生活化的物理實驗學習中，落實物理實驗教學目標。

（六）創新教學評價體系

對于高中物理實驗教學的整體規劃來說，教學評價是其中非常關鍵的一個環節，是決定教學質量的重要因素之一。傳統教學模式下，教師在實驗教學評價時，基本上都是以實驗結果作為唯一的評價標準，且評價方式以批評和找不足為主。這種物理實驗評價模式存在極強的局限性，難以反映出學生的物理水平，也制約了學生的物理學習自信心。面對這一現狀，物理教師在優化實驗教學評價時，還應對其進行創新和優化。一方面，在對實驗結果進行評價時，可將學生參與實驗期間的綜合表現納入教學評價體系，通過教學評價全面、客觀地反映學生的物理學習情況；另一方面，創新教學評價體系還應尊重學生的主體地位，積極開展學生自我評價、小組互相評價等模式，還應借助激勵性的評價語言，持續強化學生的內在學習自信心，充分發揮教學評價的促進價值，促使物理實驗教學進入良性循環模式中。

綜上所述，物理實驗是物理課堂教學的核心，也是落實物理核心素養的關鍵途徑。但在具體的教學實踐中，受應試教育理念的影響，物理實驗教學改革效果并不如人意，阻礙了實驗教學價值的發揮。在此背景下，教師應當以身作則，建立科學、合理的教學觀念，并在此基礎上優化演示實驗教學方案、指導學生設計物理實驗方案、開展開放性物理實驗、創新實驗教學手段、構建完善的教學評價體系，從而增強高中物理實驗教學的有效性，使高中物理實驗教學的整體質量和效率得到顯著提升。