新課改下人教版對(duì)高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新的促進(jìn)作用研究

【摘要】新課改背景下，高中物理教學(xué)愈發(fā)強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體性和實(shí)踐探究能力，因此物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)也被賦予了新的使命.在過(guò)往實(shí)踐中，高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)新容易受到實(shí)驗(yàn)室硬件條件受限、教師實(shí)驗(yàn)教學(xué)意識(shí)薄弱和實(shí)驗(yàn)任務(wù)框架靈活性不足等多方面阻礙，但近年人教版教材的改革為高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供了更廣闊的創(chuàng)新空間.因此，教師須緊密結(jié)合教材設(shè)計(jì)理念，發(fā)揮人教版教材對(duì)高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新的促進(jìn)作用，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中充分做到鼓勵(lì)就地取材、轉(zhuǎn)變教師角色和開(kāi)放實(shí)驗(yàn)框架，幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)課本知識(shí)與科學(xué)實(shí)踐的深度融合，進(jìn)而提升高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)效.

【關(guān)鍵詞】新課改；高中物理；實(shí)驗(yàn)教學(xué)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高中物理學(xué)科的重要組成部分，旨在高效提升高中生的理解能力與實(shí)踐能力.新課改下的高中物理教學(xué)強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，要求教師不能僅單方面?zhèn)魇谥R(shí)，還需加強(qiáng)教學(xué)過(guò)程中的師生互動(dòng)，與學(xué)生共同探索，著重培養(yǎng)學(xué)生的探究精神、創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力.在此背景下，人教版教材積極響應(yīng)新課改號(hào)召，致力于高中物理教學(xué)的創(chuàng)新改革，不斷深入探索新內(nèi)容、新方式、新路徑，為高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新帶來(lái)了廣泛的促進(jìn)作用.

1新課改背景下的高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求

1.1新課改的核心理念

新課改提出，教育須緊密?chē)@“以人為本，全面發(fā)展”核心理念展開(kāi)，即“一切為了每一位學(xué)生的發(fā)展”，主張改變傳統(tǒng)的“教師主導(dǎo)、學(xué)生被動(dòng)接受”模式，轉(zhuǎn)而提倡“以學(xué)定教、以學(xué)生發(fā)展為本”的教學(xué)策略.因此，新課改鼓勵(lì)“自主、合作、探究”的教學(xué)模式，從而充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，讓學(xué)生自己選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容與學(xué)習(xí)方式，通過(guò)合作學(xué)習(xí)促進(jìn)互相啟迪與幫助，實(shí)現(xiàn)全面、獨(dú)立、差異化的成長(zhǎng).新課改不僅關(guān)注學(xué)生對(duì)文化知識(shí)的掌握，更重視學(xué)生在知識(shí)與技能、過(guò)程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀上的均衡發(fā)展，力求推動(dòng)學(xué)生從被動(dòng)接受轉(zhuǎn)為主動(dòng)探索，從而在復(fù)雜多變的知識(shí)經(jīng)濟(jì)與信息社會(huì)中掌握持續(xù)學(xué)習(xí)、終身學(xué)習(xí)的能力.

1.2高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的新課改使命

受到新課改理念的驅(qū)動(dòng)，高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)被賦予了更重大的使命.實(shí)驗(yàn)教學(xué)不再是單純的知識(shí)驗(yàn)證過(guò)程，而是培養(yǎng)學(xué)生探究精神、創(chuàng)新思維和問(wèn)題解決能力的關(guān)鍵途徑.它強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的全面融入，打破傳統(tǒng)“必做實(shí)驗(yàn)”的“任務(wù)制”框架，要求教師創(chuàng)新教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)具體條件靈活設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，自主完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)分析與結(jié)論推導(dǎo)過(guò)程，讓學(xué)生真正實(shí)現(xiàn)“學(xué)中做、做中學(xué)”，體驗(yàn)科學(xué)發(fā)現(xiàn)的樂(lè)趣.這一變革不僅順應(yīng)當(dāng)前新時(shí)代對(duì)高素質(zhì)人才的需求，也體現(xiàn)了高中教育政策中強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)、促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展的核心要義.此外，新課改也倡導(dǎo)在科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中融入人文價(jià)值觀，讓學(xué)生在探究科學(xué)真理的過(guò)程中感受科研工作的艱辛與奉獻(xiàn)，從核心素養(yǎng)層面培養(yǎng)其求真求實(shí)、勇于探索的科學(xué)精神.

2高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新的常見(jiàn)阻礙

2.1實(shí)驗(yàn)室硬件條件受限

實(shí)驗(yàn)室硬件設(shè)施是高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要解決的首要問(wèn)題，但是，當(dāng)前部分學(xué)校的物理實(shí)驗(yàn)室硬件條件難以同教材要求相匹配，面臨著實(shí)驗(yàn)器材短缺老化、實(shí)驗(yàn)室空間不足等問(wèn)題.尤其由于資源分配差異，部分相對(duì)落后地區(qū)在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、實(shí)驗(yàn)器材購(gòu)置上存在經(jīng)費(fèi)限制，其物理實(shí)驗(yàn)器材無(wú)法及時(shí)更新?lián)Q代，致使教材上涉及的許多物理實(shí)驗(yàn)無(wú)法有效開(kāi)展.因此，教師在選擇實(shí)驗(yàn)內(nèi)容時(shí)也不得不做出妥協(xié)，例如只帶領(lǐng)學(xué)生體驗(yàn)高考高頻考點(diǎn)涉及的實(shí)驗(yàn)、僅利用多媒體展示等方式單方面灌輸實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，不僅削弱了實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，也制約了教師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新.

2.2教師實(shí)驗(yàn)教學(xué)意識(shí)薄弱

當(dāng)前，部分高中物理教師在教學(xué)理念上仍停留在傳統(tǒng)模式，過(guò)分強(qiáng)調(diào)理論知識(shí)傳授和考試分?jǐn)?shù)的提升，忽視了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性.這類(lèi)教師普遍“唯分?jǐn)?shù)論”，將高考分?jǐn)?shù)作為教學(xué)目的，且認(rèn)為“刷”實(shí)驗(yàn)題便可達(dá)到這種教學(xué)目標(biāo)，覺(jué)得讓學(xué)生做實(shí)驗(yàn)不僅浪費(fèi)課時(shí)還耗費(fèi)自己的備課精力.因此，此類(lèi)教師在實(shí)際教學(xué)中往往選擇性忽視、簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié).這種思想上的不重視，直接導(dǎo)致高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的浪費(fèi)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的低下.此外，高中物理教師普遍需承擔(dān)大量日常教學(xué)任務(wù)，許多教師對(duì)自己的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰χ匾暡粔颍又趯?shí)驗(yàn)教學(xué)模塊上教師并無(wú)相對(duì)應(yīng)的業(yè)績(jī)考核壓力，導(dǎo)致其并不會(huì)主動(dòng)提升自己的實(shí)驗(yàn)教學(xué)技能，沒(méi)有更新自己知識(shí)體系的意識(shí).因此，一些教師雖說(shuō)是教書(shū)育人的“領(lǐng)路人”，但實(shí)際上自己在做物理實(shí)驗(yàn)上也存在“技藝不精”的情形，尤其缺乏對(duì)新儀器、新技術(shù)的掌握.例如，近年來(lái)新課改鼓勵(lì)使用多媒體、仿真實(shí)驗(yàn)等新工具進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，但少數(shù)年紀(jì)偏大的教師既不會(huì)操作也不愿學(xué)習(xí)，在開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)更傾向于躺在既有“舒適圈”里依賴(lài)舊有教學(xué)路徑，難以開(kāi)創(chuàng)有趣味性、有創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)課程.

2.3實(shí)驗(yàn)任務(wù)框架靈活性不足

高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)課堂多是按照教材或教學(xué)大綱規(guī)定來(lái)進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)框架相對(duì)穩(wěn)定、難有“出格”之處.過(guò)往高中物理教材普遍為實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)定了固定目標(biāo)和步驟，形式上以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主、探究性實(shí)驗(yàn)較少.受到教材的限制，教師也通常采取“照本宣科講解實(shí)驗(yàn)步驟－教室講臺(tái)演示實(shí)驗(yàn)步驟－學(xué)生按部就班模仿實(shí)驗(yàn)步驟”的路徑來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué).這一模式雖在一定程度上保證了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的規(guī)范性、安全性和可復(fù)用性，但這種簡(jiǎn)化、程式化的實(shí)驗(yàn)形式也使得學(xué)生只能做實(shí)驗(yàn)的執(zhí)行者，而非開(kāi)發(fā)者、設(shè)計(jì)者和研究者.這種固定僵化的實(shí)驗(yàn)任務(wù)模式，容易讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生厭倦情緒，甚至出現(xiàn)“花時(shí)間做實(shí)驗(yàn)不如多做幾道真題”的錯(cuò)誤認(rèn)知，同時(shí)也極大地限制了師生思維的延展空間，減少了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)新可能性.

3新課改下人教版教材對(duì)高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新的促進(jìn)作用

3.1鼓勵(lì)就地取材，突破硬件桎梏

高中實(shí)驗(yàn)室硬件建設(shè)問(wèn)題的解決并非一日之功，但可以從教材改革創(chuàng)新的視角著手，以減少硬件條件限制給實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新帶來(lái)的不利影響.新課改下的人教版教材大力鼓勵(lì)師生將物理知識(shí)與生活實(shí)際相結(jié)合，盡可能就地取材地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以理解物理現(xiàn)象，使物理教學(xué)不僅更加貼近學(xué)生日常生活，也有效解決了許多學(xué)校實(shí)驗(yàn)硬件設(shè)備不足的問(wèn)題.

例如人教版高中物理必修二第五章中“探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)案例，便鼓勵(lì)學(xué)生使用頻閃照相、錄制視頻等不需要專(zhuān)業(yè)物理實(shí)驗(yàn)室、器材的方法，來(lái)觀察記錄小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡.在實(shí)際實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生可以利用智能手機(jī)上的視頻錄制功能來(lái)捕捉小球在不同時(shí)間點(diǎn)的位置，然后使用手機(jī)視頻編輯軟件、美圖軟件等就能描繪出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡.這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式創(chuàng)新性地降低了實(shí)驗(yàn)成本，也培養(yǎng)了學(xué)生自我開(kāi)發(fā)、自我探究的創(chuàng)新思維.此外，實(shí)驗(yàn)案例后的“拓展學(xué)習(xí)”板塊也提出可利用傳感器和計(jì)算機(jī)描繪物體做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，而這一實(shí)驗(yàn)操作也擺脫了必須使用大型專(zhuān)業(yè)物理實(shí)驗(yàn)室的硬件限制，同時(shí)也將科技與實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新融合，為學(xué)生提供了更便捷、更直觀、更精確的實(shí)驗(yàn)觀察手段.

在教學(xué)過(guò)程中，教師可充分結(jié)合新課改人教版教材的新課改理念，引導(dǎo)學(xué)生利用家中常見(jiàn)物品進(jìn)行自主創(chuàng)新實(shí)驗(yàn).

例如在教學(xué)“圓周運(yùn)動(dòng)”這一章時(shí)，教師可讓學(xué)生使用家中的自行車(chē)輪胎、細(xì)繩、重物（如書(shū)本或水瓶）以及秒表等簡(jiǎn)單物品，設(shè)計(jì)并完成一個(gè)“探究向心力與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生可將重物掛在細(xì)繩的一端，細(xì)繩的另一端固定在自行車(chē)輪胎的邊緣，然后讓輪胎在水平地面上滾動(dòng)，同時(shí)觀察并記錄不同轉(zhuǎn)速下重物所需的向心力（通過(guò)細(xì)繩的張力間接反映）以及重物運(yùn)動(dòng)軌跡.通過(guò)改變重物質(zhì)量、輪胎轉(zhuǎn)速或細(xì)繩長(zhǎng)度等條件，學(xué)生可以直觀地感受到向心力與這些因素之間的關(guān)系，從而加深對(duì)向心力公式的理解.

3.2轉(zhuǎn)變教師角色，強(qiáng)化引導(dǎo)指路

新課改下的人教版教材要求教師從知識(shí)的直接講授者轉(zhuǎn)向引導(dǎo)學(xué)生自主思考的角色，因此教師可充分結(jié)合教材，踐行“少教多學(xué)”教學(xué)方式，指導(dǎo)學(xué)生掌握多種實(shí)驗(yàn)方法，促使其在物理實(shí)驗(yàn)過(guò)程中自主獲得啟發(fā)，主動(dòng)探索物理現(xiàn)象背后的規(guī)律.

一方面，教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生充分運(yùn)用重點(diǎn)觀察法、歸納觀察法、累積觀察法和留跡觀察法等多種觀察方法，主動(dòng)、直接地獲取實(shí)驗(yàn)信息，以提升其對(duì)物理現(xiàn)象的自主觀察能力和分析能力.

例如在進(jìn)行必修一“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，教師可引導(dǎo)學(xué)生采用重點(diǎn)觀察法專(zhuān)注物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和速度變化現(xiàn)象，讓學(xué)生通過(guò)多次觀察更好地理解各個(gè)變量之間的定量關(guān)系.

又如，在學(xué)習(xí)“相互作用——力”這一章時(shí)，教師可讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中仔細(xì)觀察橡皮條的伸長(zhǎng)情況，自主得出合力相關(guān)結(jié)論.

另一方面，高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中需改變“教師提問(wèn)，學(xué)生應(yīng)答”的單向模式，強(qiáng)調(diào)學(xué)生主動(dòng)提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，提問(wèn)可以是針對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、細(xì)節(jié)、實(shí)驗(yàn)設(shè)備等任意方面.

例如在必修一“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生調(diào)節(jié)桌面水平時(shí)可能會(huì)提出“繩子和紙帶為什么要平行？”“電火花計(jì)時(shí)器與電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器有何不同？”的思考，教師便可趁此機(jī)會(huì)提出“實(shí)驗(yàn)誤差”的概念，并進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生自行拆分、挖掘出偶然誤差和系統(tǒng)誤差的區(qū)別.在這一過(guò)程中，教師需時(shí)不時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生匯報(bào)自己的階段性實(shí)驗(yàn)結(jié)果，讓學(xué)生邊觀察、邊提問(wèn)、邊假設(shè)、邊驗(yàn)證，以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新性思考、營(yíng)造物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新課堂氛圍.

3.3開(kāi)放實(shí)驗(yàn)框架，鼓勵(lì)自主探索

新課改下的人教版教材不再拘泥于傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)步驟與結(jié)論，而是倡導(dǎo)更開(kāi)放、更靈活的實(shí)驗(yàn)任務(wù)，為師生提供了更多自主設(shè)計(jì)、主動(dòng)探究的空間，鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)所學(xué)理論知識(shí)，自主構(gòu)思實(shí)驗(yàn)方案、選擇合適器材、預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并最終動(dòng)手實(shí)踐驗(yàn)證.

因此，教師應(yīng)充分利用教材，盡可能忠實(shí)于教材設(shè)計(jì)初衷進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新.

例如必修一教材中開(kāi)創(chuàng)了“課題研究”欄目，強(qiáng)調(diào)學(xué)生自己提出研究課題，“完整、深入、自主地參與研究過(guò)程”.教師可以據(jù)此為學(xué)生提供多個(gè)實(shí)驗(yàn)情境，啟發(fā)學(xué)生根據(jù)不同的初始條件和約束條件設(shè)計(jì)自己的實(shí)驗(yàn)方案，要求學(xué)生利用課外資源進(jìn)行更加廣泛的探究活動(dòng).同時(shí)，在實(shí)驗(yàn)結(jié)果匯報(bào)上，教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生采取多樣化表達(dá)方式.例如，讓學(xué)生采取制作物理模型、課堂演示、實(shí)驗(yàn)視頻等多種方式匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的書(shū)面家庭作業(yè).在實(shí)驗(yàn)結(jié)果展示結(jié)束后，教師可引導(dǎo)課堂共同討論和反思實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的問(wèn)題，分析實(shí)驗(yàn)方案是否合理、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確、是否可以通過(guò)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)提高實(shí)驗(yàn)精度或優(yōu)化實(shí)驗(yàn)結(jié)果，讓學(xué)生在互動(dòng)課堂中逐步學(xué)會(huì)物理實(shí)驗(yàn)探究的完整流程，強(qiáng)化其創(chuàng)新思維和科研能力.

4結(jié)語(yǔ)

新課改下人教版教材對(duì)高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新起到了顯著的促進(jìn)作用.它通過(guò)就地取材的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)克服了硬件條件限制，還幫助教師進(jìn)行角色轉(zhuǎn)變，強(qiáng)化其指路人、引路人定位，同時(shí)賦予學(xué)生更多自主探索物理實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì).未來(lái)，隨著教育改革的持續(xù)深入與教材的不斷完善，高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)勢(shì)必將更加注重學(xué)生的創(chuàng)新素養(yǎng)培育，真正實(shí)現(xiàn)與新課改理念的緊密貼合.

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