基于新課標的高中物理實驗教學的創新路徑

宋邦勇

摘 要：物理學科與人們的日常生活息息相關，將實驗教學納入物理教學的實踐中，不僅能激發學生的創新欲和探求欲，更能培養學生積極動手的能力，推動學生更好地發展。但是傳統的高中物理實驗教學，仍然是物理教學中的一個薄弱環節，如重視度不夠、缺乏教學設備、理論與實踐結合不緊密等限制了高中物理實驗教學創新路徑的探索。要實現高中物理實驗教學的質效，必須緊抓當前高中物理實驗教學的缺陷，并予以積極改進，探索實驗教學的創新路徑，推進高中物理實驗教學的目標實現。

關鍵詞：高中物理；實驗教學；新課標

【中圖分類號】G633.7? ? ? ? ? 【文獻標識碼】A? ? ? ? ? ? ?【文章編號】2097-2539（2023）07-0136-04

物理學科作為一門自然學科，與人們的日常生活息息相關，它的一個主要特點就是實踐性很強，可以說，實驗在物理教學過程中具有非常重要的作用。通過開展實驗教學，可以使學生對物理現象有更加直觀的認識和真實的感受，同時加深學生對物理現象的理解。結合前人的研究成果及教學實踐發現，物理實驗教學能有效地激發學生的學習興趣，同時培養學生的動手能力和自主學習能力，促進學生的全面發展。

1.物理實驗教學存在的問題

新課標要求高中物理應通過實驗教學培養學生的動手能力，幫助學生從實踐中學習物理知識，進而提升其創新能力。而在當前的物理教學中，教師及學校未能深刻認識到物理教學中實驗教學的重要性，以至于實驗教學的深度不夠，甚至一些學校實驗教學器材短缺、教學模式落后，教學觀念也存在偏差。這些都不利于新課標下物理實驗教學的發展和對實驗教學的要求的實現。以下對物理實驗教學存在的問題進行詳細敘述。

（1）教學觀念存在偏差

新課改實施之后，物理教學課本中引入了很多的教學實驗環節，但是一些實驗環節設置比較粗糙，使開展實驗的過程往往不能取得良好的教學效果。在當前的實驗物理教學中，仍然存在一些物理教師對實驗教學的重要性存在著忽略的現狀。在物理課堂教學上，一些教師仍然是跟著教材進行理論知識的講解，而對實驗教學則是能省則省。即使學校有足夠的實驗工具做支撐，教師仍然不愿意多頻次主動地開展實驗教學，不利于提高高中生在物理學習中的熱情，也更不利于培養他們的創新思維。除了教學觀念存在偏差，許多高中物理教師的教學模式也相對簡單傳統，不能根據實際的教學需求與學生能力進行創新，導致教學的效果無法達到預期標準。物理是非常嚴謹的學科，通常物理教師給人的印象較為嚴肅死板，教師采用的教學模式也過于傳統，沒有進行教學創新，沒有利用實驗課程激發學生的物理學習興趣。物理教學本來可以通過趣味性的實驗教學來活躍課堂氣氛，讓學生在趣味實驗中學習吸收物理知識，但由于教師的教學模式太過死板，導致教學氛圍壓抑，學生無法產生自主學習興趣，不能真正投入物理知識學習中。

（2）教學器材不足

由于高中的學習時間緊，任務重，而且學校和教師多數將高考分數為評判學生成績好壞的重要標準，對物理教學中的實驗教學，也因學習時間的緊張而放棄。一些學校存在著設備老舊短缺的現象，使學校無法開展正常的實驗教學。盡管在課本的理論教學中，一些實驗的過程需要高中生掌握，這時教師將向高中生講述實驗的過程，卻無法使學生親自動手去了解實驗的重要性。即使想要開展實驗教學，則因器材破損，數據無法檢測而導致學生遭受失望情緒，嚴重挫傷了對物理實驗的興趣和物理學習的積極性。同時，存在著一些教師為了保證實驗的安全和學習的效率，通常通過在課堂講臺對實驗進行快速演示，學生只能跟著講臺教師的實驗步驟進行意識的推進，卻不能真正動手，束縛了學生思維發散。許多高中學校對物理實踐課程的重視程度不高，物理實驗器材都存在不同程度的損壞，這不僅影響了實驗課程的教學進度，也會讓學生失去體驗樂趣。器材的問題會導致實踐課程的教學效果大打折扣，學生不能通過操作增強知識記憶，教師也不能利用器材演示物理現象，使高中物理實驗教學發展受到限制。

（3）理論與實踐相背離

物理教學與人們的日常生活息息相關，很多時候，物理是解決日常問題的一門重要學科，開展實驗教學能較好地將物理的理論與實踐相結合。然而，一些學校在開展物理實驗教學時，仍然受傳統教育方法的限制，只重視講述理論知識和實驗原理，沒有切實將物理實驗與日常生活相結合。一些學校為了爭取理論學習的時間，讓學生開展死記硬背物理實驗步驟，從而導致了學生出現思維定式。現階段的高中物理教學更重視理論知識方面的教學，對理論與實踐的結合教學應用不足，教師沒有將理論知識融入實踐教學中，學生只能通過反復記憶的學習方式掌握理論知識，缺少對實踐效果的理解。物理實驗教學的根本目的是讓學生更多地掌握物理學習方法，能夠利用物理知識解決實際問題。如果不能把理論與實踐進行結合，就只會呈現紙上談兵的教學效果，不利于高中物理教學的發展，更不能培養全面發展的物理人才。

（4）教師能力有待提升

物理是相對復雜的教育學科，需要專業的物理教師進行深入教學，才能構建高質量的物理教學課堂，提升物理教學質量與效率。高中階段的物理知識復雜，包含了各種類型的知識內容，因此對教師專業能力的要求也越來越高。物理教師需具備專業的理論知識教學能力，要能合理地把物理知識融入教學中，才能發揮出物理教師的教學作用。但就現階段的物理教學情況而言，許多物理教師并沒有達到應有的專業教育追評，教師對物理實驗課程的了解不夠深入，對實驗教學的重視程度不足，所以不能完善實踐教學方案，導致學生的物理學習不夠順利。教師的能力是提高學生學習效果的關鍵，尤其是專業性較強的學科，更需要有專業的教師進行教學引導，才能體現出教育教學作用，一旦教師能力不足以支撐教育發展，就會影響教學的整體效果。物理教師團隊的建立也能在一定程度上提高教師的教學質量，但許多高中學校沒有組建物理教研團隊，導致高中物理教學的效果難以提升。

2.新課改背景下創新物理實驗教學思維的策略

（1）聯合多方力量，突破創新瓶頸

當前物理實驗教學中存在多種多樣的問題，主要源于學校及教師對實驗教學的重視度不夠。新課標要求物理教學應將實驗作為重要的教學方式并予以實踐，但是傳統教學觀念和單一教學模式的長期存在，仍然使學校教師在明知實驗教學重要性的同時，忽略對實驗教學的開展。積極轉變教師的教學觀念是開展物理實驗教學的重要步驟，同時要徹底改變這種落后的思維觀念還需要學校的強制要求和教育部門的指導與監督，以形成多方協同力量，致力于改變傳統物理實驗教學的落后模式，從而提升教學實驗的有效性。對物理實驗教學而言，充分發揮物理實驗教學的作用可以有效提升物理教學的質效。如物理教學中，圓周運動在考試中可以涉及很多題型和知識點，如線速度、向心力、角速度等，因此成為高中物理學習中的重點和難點。不管是初學者，還是高考復習的學生，在處理圓周運動的過程中，都存在著理解和應用上的盲點和誤區，在進行題型練習時，經常出現易錯的情況。針對這種現象，教師可以逐點開展實驗教學，帶領學生通過制作簡單教具、觀看多媒體視頻、開展小組實驗等方式，讓學生了解圓周運動的過程和規律，并通過實驗，實現在樂趣中掌握知識和內容。同時，教師要按照新課程的標準開展高中物理的實驗教學，并切實將實驗教學納入日常的教學管理中，提升教師開展實驗教學的積極性和學生獲得實驗教學的成效。高中學校可以進行互助聯合，要有效利用現有教學資源，并善于發現更多拓展資源。高中學校可以進行聯合教學活動，組織臨近院校開展物理競賽，以此提高學生的物理學習熱情，同時讓學生在競賽中提升抗壓能力，能夠更多地對物理知識進行探索。高中物理教師利用實驗教學課程激發學生的學習興趣與熱情，能夠讓學生積極主動地進行實驗研究，更多地發現物理知識應用方式，這對學生之后的學習成長有著重要的幫助意義。

（2）開展多元教學方法，推動實驗教學創新

第一，自制教具，兼顧教學一體化。物理知識源于生活，而進行物理學習也是為了讓學生更好地認識生活和開展生活。傳統教學過程中高中物理教師大多只會使用傳統教具，常常忽略聯系學生生活自制教具，以此激發學生的學習興趣和創新積極性。以學生的實際生活為基礎自制的物理實驗教具，對于學生而言會有更好的吸引性，容易促使學生將所學知識運用到生活中，加深學生對生活現象的認識和理解。物理教師可以根據教學的內容，結合生活中常見的物品，帶領學生自制物理教具。這樣學生既能在制作教具的過程中了解物理知識，也能參與到物理實驗中，獲得更多的體驗感與成就感。與此同時，這樣不僅能提高學生的物理學習熱情，也能讓學生感受到物理知識的深奧與物理實驗的神奇，能更加專注地進行物理知識實驗學習。例如，在進行圓周運動教學時，可以要求學生自制線模型和桿模型教具，利用紙板、線和石子等簡單的工具了解圓周運動，通過自制的教具一方面增強了學生的動手能力，另一方面更是在制作的過程中了解了圓周運動的條件、向心力、達到最高點的向心力、達到最高點的速度等，同時學生能夠聯想到圓軌道模型、汽車過拱橋模型，實現在教學過程中事半功倍的效果。

第二，借助新媒體技術開闊學生認識視野。互聯網時代也為物理教學帶來了便利，網絡上豐富的教學資源可以用于學習和借鑒，促進教師綜合素養的提高。并且在一些物理教學實驗條件不具備的地區，通過多媒體教學資源的學習，可以使學生直觀觀察到實驗的全過程，為學生創設真實的實驗情景，彌補無法實際動手操作的不足。在教學過程中，教師也要給予學生有效的引導，積極解決學生在觀看實驗視頻時提出的問題，通過這種互動教學方法，也可以有效提升學生的課堂參與度，幫助學生更深入地掌握物理知識。例如，在學習勻變速直線運動速度與時間關系的探討中，在現有的實驗工具下，無法準確地開展勻變速直線運動，這時為了加深學生對勻變速直線運動的認識和了解程度，可以通過開展新媒體教學的方式，讓學生觀看實驗教學的視頻，體會速度運行過程中的瞬時速度和瞬時加速度，進而深入了解勻變速直線運動與時間之間的關系。借助新媒體的豐富多彩的教學方式也增強了學生的新鮮感和興趣感。雖然沒有通過學生的動手實驗來獲得對勻變速直線運動的體驗，但是卻能通過畫面的沖擊使他們深刻地掌握課堂的學習內容。

第三，開展小組合作教學。開展小組合作教學，可以激勵學生之間通過物理實驗課堂增強互助互愛的能力。很多時候，高中班級的學生人數眾多，在開展物理實驗教學時，教師不可能對學生進行一對一的教學。通過小組學習，可以提升組內學生學習興趣和欲望。特別是在開展物理實驗時，通過小組合作教學，可以讓小組成員內的學生自成一體，并對實驗過程、實驗結果及實驗問題進行討論，讓學生自己解決自己遇到的問題。這一方面可以拉近學生之間的距離，增加一起學習的樂趣；另一方面也能夠提升實驗教學過程的質效，使學生切實掌握實驗教學的目標。例如，在驗證力的平行四邊形法則實驗時，就可以通過小組之間的協作，完成實驗操作。在這個過程中，小組成員需要進行分工合作，進行數據的記錄、配合實驗的操作。在這個過程中，教師可以在每個小組實驗的過程中進行停留和指導，學生之間也可以就出現的問題及時予以思考和列舉，小組與小組之間可以就出現的問題相互解決。這樣的小組合作學習課堂不僅可以激發學生的學習熱情，還有利于提升他們的創新能力和解決問題、分析問題的能力。

第四，注重實驗的趣味性。物理學科具有抽象性和枯燥性的特點，因此導致了一些學生對物理沒有學習的積極性。然而，實驗教學的引入可以為學生重拾物理學習興趣提供保障。因此，教師在進行物理實驗課程時要進行精心的組織，并注重教學的趣味性。如在學習氣壓不斷增大過程對容器空氣的影響時，教師可以通過指導學生運用可樂瓶制作水火箭的方式進行實驗和展示，在緩慢注入空氣使氣壓不斷增大時，水火箭中的水燃料就會沖破瓶塞高速噴射。這個實驗過程器具簡單，但是效果很好、趣味性強，能夠轉變學生對物理學習的固有印象，幫助學生從物理學習中獲取樂趣。另外，教師要充分結合學生的實際生活，鼓勵學生運用課后時間開展實驗。如設立物理實驗興趣班，并配備專業教師，讓教師以朋友的姿態與學生交流學習，一起完成物理實驗、總結實驗結果、探索知識的奧秘。同時，教師也可以布置家庭作業的方式，強化學生與家長的溝通，將家庭作為實驗的場所，把物理知識搬至家中，將日常的生活與物理知識有效結合。

（3）實現理論實踐融合，增強教學實際效果

高中物理教師可以根據現代教育改革的需求與學生實際的物理知識掌握情況制定合理的教學結合方案，用理論加實踐的教學形式提高學生對物理知識的理解能力，讓學生可以學會物理知識的應用方式。物理教師要在教學中利用信息技術手段提升教學效果，在傳統理論知識教學的基礎上創新信息技術實踐教學方式，教師可以利用多媒體進行實驗步驟演示，讓學生可以進行虛擬操作。這樣既保證的學生的安全，也能讓學生親自進行實驗，加深對物理知識的學習印象。物理實驗教學中有許多的趣味實驗，教師可以利用這些趣味實驗內容進行理論實踐結合教學，讓學生可以在愉快的學習氛圍中進一步提升物理學習能力。高中物理教師在講解理論知識的過程中要用生動形象的語言進行描述，在之后的實驗教學中，學生可以在腦海中形成知識結構畫面，這樣更有利于學生的實驗操作。高中學校應當加強對物理實驗教學的重視，要為學生提供理論實踐學習的場地。教師要利用創新思維豐富理論實踐教學的內容，通過引導學生進行趣味實驗，讓學生的注意力更加集中，這樣才能進一步增強物理教學效果，讓高中生能在更輕松的狀態下完成物理知識與實驗學習。

（4）培養教師綜合能力，促進師生互動發展

物理教師除了要掌握專業的物理教學技能，還要有充足的物理知識儲備，這樣才能給學生進行綜合教育指導，提高物理教學的質量與效率。高中學校在招聘物理教學人才時，可以提高招收標準，引進一些全面性物理人才，確保教師可以用創新的實驗教學形式增強教學效果。在對現有物理教師進行能力培養的過程中，高中學校可以定期邀請物理學者開展講座，組織教師進行深入學習，對于表現優異的教師可以獎勵外派學習名額，讓教師也可以不斷學習新的知識，掌握新的物理實驗教學方法，這樣才能更好地提高教師綜合能力，完成物理教學的任務目標。高中學校要加強教師教研團隊的建設，綜合性地提高物理教師團隊素質，利用團隊教學的方式提升教學價值。物理教師團隊要各自發揮所長，對物理教學中出現的問題進行討論分析，找到最佳的教學解決方法，這才是團隊存在的意義，也是能提高教師綜合教學能力的有效方法。此外，高中學校可以建立完整的激勵機制，定期對物理教師進行綜合評估，按照教師的教學能力以及學生的學習成長情況給予教師適當的獎勵，這樣不僅能更多地激發教師的教學熱情，還能對表現突出的教師給予肯定。獎勵的方式可以分為精神獎勵與物質獎勵，精神獎勵可以從教師的職稱評定入手，給表現優異的教師頒發優秀教師獎勵；在物質獎勵方面，可以適當地提升教師的薪資，獎勵教師休假旅游機會，這樣能更全面地提升教師工作熱情，也能讓教師擁有更多教學的動力。除了要掌握物理教學技能，高中物理教師還要學習掌握信息技術教學模式，要能利用現代信息技術完成教學創新，把教材中的物理理論知識與動手實驗教學進行深入的結合。同時，教師要合理利用互聯網信息資源擴展物理實驗教學，通過掌握信息化的教學方式增強物理教學效果，保證物理教學質量。

3.結語

綜上所述，當前高中物理教學存在的問題具體體現在學生物理學習興趣低迷，教師主動創新教學方式的動力不足等方面，因此，高中物理教學效果亟需進一步提高。盡管當前我國的物理實驗教學過程中還存在許多的問題，但是經過眾多教育工作者的努力，未來的物理實驗教學將成為教師引導學生發現知識、學習知識的重要方式。學校和教師應當從新課改的實際要求出發，充分利用實驗教學的方式，推動物理教學的深化，通過實驗教學使學生充分掌握更加專業的物理知識，為學生的全方位發展提供保障。

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