探究新課標下高中物理實驗教學的有效策略

韓琦

【摘要】新課標指出，物理學科引領學生利用物理知識、物理思維、物理語言觀察、理解與表達，在此基礎上增強實踐能力、創(chuàng)新意識、科學思維，還能塑造健康的“三觀”，形成科學態(tài)度，為學生成長為有社會責任感的人給予支持.物理教學的重要性可見一斑，如何在新課標的引領下高效育人，屬于教師要探究并解決的問題之一.本文探析新課標下高中物理實驗教學的策略，以期為提升高中物理育人水平提供參考.

【關鍵詞】新課標；高中物理；實驗教學

高中物理實驗為學生邊做邊學提供條件，學生能在實驗中動手操作、動腦思考，還能觀察到物理實驗結果，在此基礎上理解公式、定理等基礎知識，并用基礎知識進一步開展實驗活動.實驗是物理教學的重要組成部分，亦是高考考點，但目前存在學生不愛做實驗、實驗教學手段單一等問題，學生很難在實驗活動中學習知識、全面發(fā)展.基于此，為了提升高中物理課程的育人水平，探析新課標下實驗教學的策略顯得尤為重要.

1?新課標下高中物理實驗教學的基本理念

1.1?凸顯學科本質，培育學科素養(yǎng)

新課標指出，高中物理教師需在實驗教學中彰顯學科本質，引領學生從科學探究、思維、態(tài)度，及物理觀念、社會責任感等角度切入?yún)⑴c實驗活動，繼而彰顯育人價值，使學生能在實驗教學活動中增強物理素養(yǎng)，同時為學生應對未來學習與發(fā)展中的挑戰(zhàn)給予支持.

例如?教師在進行“實驗：探究平拋運動的特點”教學時，可以引領學生透過物體運動的表象洞悉客觀規(guī)律，抓住事物的本質，理解平拋運動的定義，物體沿著水平方向拋出，忽視空氣阻力，并僅受重力作用，進而基于物理實驗教學強化學生的物理觀念，確保學生能用物理學視角觀察事物，形成關于運動的基本認識，并能在實驗中總結平拋運動規(guī)律，為學生解決相關的物理問題奠定基礎.

1.2?時代性、選擇性、基礎性兼顧

新課標指出，物理課程與現(xiàn)代社會、高新技術、現(xiàn)實生活關系緊密，可反映科學思想、技術成果，還要引領學生關注科學技術應用與推廣的意義，使學生能在學習中增強社會參與感與責任感.物理課程還要為學生發(fā)展打下基礎，精選對學生趣學、趣探有益的內容，多樣化、結構化地設計物理課程，使學生能在個性化、自主化的學習活動中全面發(fā)展.實驗屬于物理課程的一部分，因此教師要受新課標的引領凸顯實驗教學內容的時代性、選擇性與基礎性，繼而提高實驗教學質量.

例如?教師在進行“實驗：驗證機械能守恒定律”的教學時，可以從現(xiàn)實生活場景中選取素材，營造生活化的實驗探究情境，如小孩滑滑梯、直升機勻速下降、升國旗等，教師鼓勵學生在生活情境的啟發(fā)下繪制圖像，用以展示物體運動的過程，培育學生的抽象能力、物理思維能力、聯(lián)想能力等素養(yǎng).在此基礎上，指引學生動手做實驗，利用實驗材料再現(xiàn)生活場景.教師引領學生根據(jù)自己的能力篩選實驗對象，繼而賦予物理實驗活動選擇性，使學生可以在難度不同、形式不同的實驗活動中得以個性化成長[1].

1.3?構建開放度較高的實驗教學平臺

新課標指出，教師需立足課堂構建學生勤于思考、樂于實驗、敢于探究的教學平臺，確保學生能積極參與物理學習活動，培育學生思維品質、自學能力等素養(yǎng).基于此，高中物理教師要在新課標的引領下使用信息技術構建開放度較高的實驗教學平臺，使學生能了解事物本質并形成科學思維.

例如?教師在進行“實驗：練習使用多用電表”的教學時，可以基于勞育構建開放度較高的教學平臺，給學生機會參與本校電力系統(tǒng)運維工作，在電工的協(xié)助下使用多用電表，立足電路檢修、數(shù)字設備運維與性能優(yōu)化等具體情境展開實驗活動，繼而使用多用電表診斷線路、設備，發(fā)現(xiàn)故障，配合使用觀察法、替換法等電氣設備檢修常用手段，以及電阻、電流等物理知識解決具體問題.這不僅可賦予實驗教學活動趣味性、開放性，還能培養(yǎng)學生的責任感及物理觀念，這亦利于教師加強勞育，助力學生塑造健康的勞動觀，又能滲透安全教育，引領學生塑造嚴謹、認真的性格，繼而基于新課標落實高中物理實驗教學目標.

2?新課標下高中物理實驗教學的阻力

2.1?學生在實驗教學活動中不夠積極主動

新課標要求高中物理實驗教學以學生為主，學生在實驗活動中的活躍度與教學質量成正比.然而，有些物理教師未能調動學生參與實驗教學活動的積極性，存在不了解學生成長規(guī)律的問題，未能根據(jù)學生的認知水平和學習興趣靈活地設計實驗教學活動，這就會降低高中物理課堂上的實驗教學質量.

2.2?物理實驗課程有待開發(fā)

新課標指出，高中物理課程應具有時代性，把前沿科技與研究成果引入課堂，助力物理教學內容與時俱進.有些物理教師不注重實驗課程開發(fā)與延展，過于依賴教材，實驗教學內容單一，很難吸引學生，對于一些實驗興趣低、實驗能力弱的學生來講，物理課程將失去促學、助學、導學的功能.

2.3?物理實驗教學手段單一

在高中物理實驗教學活動中，有些教師習慣“大包大攬”，擔心學生在實驗中出錯，為了充分利用實驗教學時間要求學生按照既定的流程、方案、思路與方法展開實驗活動，這雖然利于學生得到意料之中的實驗結果，但實驗活動不具備挑戰(zhàn)性與生本性，學生很難在實驗教學中挖掘潛力，并不利于學生物理觀念、科學探究等素養(yǎng)的形成及發(fā)展[2].

2.4?忽視物理實驗教學評價

新課標對學業(yè)質量內涵與學生需具備的學業(yè)質量水平加以描述，其目的是指引教師關注學生的學業(yè)質量，并為教師教評提供依據(jù).當前有些教師未能在物理實驗教學活動中抓住機會高效地評價，同時存在評價范圍窄、指向性較低等問題，這就弱化了物理教學評價的功效，不利于教師提高物理教學質量.

3?新課標下高中物理實驗教學的策略

3.1?聚焦學生多元發(fā)展

新課標指出，高中物理教學要尊重學生，遵循學生成長的一般規(guī)律，滿足學生多元發(fā)展的需求，在循序漸進設計物理教學方案的同時要賦予教學活動基礎性、選擇性，使學生能從不同方面接觸物理，建構知識體系，并強化物理素養(yǎng).因為實驗教學屬于物理教學的一部分，所以教師要聚焦學生多元發(fā)展，以學生為主，確保學生能在實驗的過程中自主探究、和諧發(fā)展.

例如?教師在進行“實驗：電池電動勢和內阻的測量”的教學時，可以在電子交互白板上展示一些線路圖，并引領學生思考線路圖對應的是哪種測量方法，初步判定線路組裝完畢后是否能正常運轉，以及哪一處內阻大.因為圖像不盡相同且難度各異，所以無論能力高低、興趣大小以及學習基礎扎實與否，學生都能參與實驗教學活動，并大膽地做出假設，在此基礎上從驗證假設的角度出發(fā)動手實驗，掌握主動權，在實驗中進一步了解伏阻法、伏安法、安阻法，以及相關的公式、定理，達到通過實驗教學增強學生物理觀念、物理思維能力、科學探究精神等素養(yǎng)的目的[3].

3.2?開發(fā)物理實驗課程

新課標指出，高中物理課程應囊括國內外前沿研究成果，從凸顯物理課程選擇性、基礎性、時代性的角度出發(fā)，把環(huán)境、社會、技術與科學等內容關聯(lián)在一起，助力課程改革，彌補教材更新滯后這一缺陷，使物理課程更具可操作性.教師要在新課標的驅動下開發(fā)實驗課程，為學生多學、勤思、善創(chuàng)提供條件.

例如?教師在進行“實驗：用雙縫干涉測量光的波長”的教學時，可從“不同波長光在臨床上的應用”這一角度出發(fā)開發(fā)課程.研究與實踐表明，波長590nm黃色的LED可見光能量集中度較高且可以穿透組織，可起到加速傷口創(chuàng)面愈合的功效，波長633nm紅色的LED可見光能被纖維細胞所吸收，在此基礎上增強細胞活性，助力膠原蛋白合成，加快新陳代謝，達到修復受損細胞的效果.學生在了解不同波長光的用處后能懷揣著對科學的敬畏之情參與實驗活動，動手實測波長，高效學習實踐，這利于培育學生的科學探究精神.新時代物理實驗課程開發(fā)應朝著數(shù)字化的方向發(fā)展，教師可利用小視頻展示實驗過程，使實驗指導更加直觀、具體且有指向性，因為視頻能重復播放，所以能在學生展開實驗活動的過程中發(fā)揮助學、導學的積極作用，學生亦可反復觀看有歧義的視頻片段，在此基礎上提出實驗探究問題，加強生生交流，擦出思維火花，照亮實驗前路，繼而使學生能在深度學習的前提下提高實驗能力.值得一提的是，現(xiàn)階段數(shù)字教育軟件支持教師開發(fā)實驗課程，同時實驗課程資源可以在線共享，這為學生課后自主實驗給予支持，達到基于新課標滿足學生個性化成長需求的目的.

3.3?改進實驗教學手段

教師在新課標的引領下要改進實驗教學手段，用“我要實驗”代替“要我實驗”，使學生能在實驗中提問、求知、計算、創(chuàng)新，進而在內化吸收高中物理知識的同時強化科學探究、物理觀念等核心素養(yǎng).

例如?教師在進行“實驗：利用傳感器制作簡單的自動控制裝置”的教學時，可以推行“游戲化+合作探究”的教學手段，率先組建高中物理實驗小組，用以協(xié)調實驗材料少、實驗人數(shù)多這一組矛盾，同時引領學生在能力互補的條件下提高實驗成功的幾率，充分利用課上的實驗時間.教師在電子交互白板上展示一些簡單自動裝置的零部件，給各組時間商討要選用的部件，而后每組派出一個代表到講臺上的材料簍里挑選零部件，已經(jīng)從簍子里拿出去的元件不可放回或替換，各組有三次協(xié)商與互換零件的機會，而后要使用零件進行組裝實驗，要求所有的零件都用上，繼而在游戲化的合作實驗活動中培育學生的應變能力、創(chuàng)新能力、合作精神等素養(yǎng).相較于以往的高中物理實驗教學活動，學生在游戲活動中將更為主動地提問、質疑、實踐，繼而使用物理知識解決問題，并強化學生的物理應用能力.

3.4?注重實驗教學評價

新課標指出，學業(yè)質量主要指的是學生完成學習任務后所表現(xiàn)出來的學業(yè)成就，學科素養(yǎng)是衡量其學業(yè)成就的重要指標，同時能滿足教師多維度評價學業(yè)質量的需求.基于此，為了使高中物理實驗教學體系更為完善，教師需重視實驗教學評價，立足實驗活動留意學生的學業(yè)質量，在此基礎上聚焦科學態(tài)度、社會責任、科學探究與科學思維、物理觀念等素養(yǎng)展開評價活動，同時鞭策學生自覺拔高物理學科素養(yǎng).

例如?教師在進行“實驗：探究影響感應電流方向的因素”的教學時，可以先組織學生實驗，再進行評價，從學生是否了解感應電流規(guī)律與概念、是否能在實驗中提出問題并收集數(shù)據(jù)、是否能合作討論問題、是否能利用實驗結論解決實際問題等維度出發(fā)，進行綜合、客觀的評價，使學生能增強物理觀念、科學探究能力、社會責任意識，進而實現(xiàn)高中物理實驗教學目標[4].

4?結語

綜上所述，新課標可引導高中物理教師提高實驗教學的有效性，基于此教師要深度剖析新課標，加強教學改革，在此前提下聚焦學生多元發(fā)展，開發(fā)物理實驗課程，改進實驗教學手段，注重實驗教學評價，繼而優(yōu)化實驗教學體系，助推學生在實驗教學活動中全面發(fā)展.

參考文獻：

[1]周麗萍，張懷勇，陳波等.內江市中學物理實驗開設現(xiàn)狀調查研究[J].內江師范學院學報，2022，37（12）：106-109+114.

[2]劉健智，楊麒蓉，曾紅鳳.基于科學探究素養(yǎng)的高考物理試題分析及啟示——以近三年新課標全國卷為例[J].西華師范大學學報（自然科學版），2022，43（04）：474-480.

[3]羅瑩，謝曉雨.物理實驗從教學手段到學習方式的變革——基于中學課程標準（教學大綱）實驗教學的文本分析[J].物理實驗，2022，42（05）：57-63.

[4]龔志成.高中物理實驗教學探究[J].科學咨詢（教育科研），2021（06）：291-292.