新高考背景下高中物理實驗教學高效課堂的構建與研究

高考改革是當前基礎教育領域的重大變革，新高考更加注重學生綜合素質的考查，強調學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。在高中物理教學中，實驗教學發(fā)揮著不可替代的作用。物理學科以實踐和探究的方式認識世界，學生需要通過動手實踐、探究問題來建構物理學科知識體系。因此，如何在新高考背景下構建高效的高中物理實驗教學課堂，培養(yǎng)學生物理學科核心素養(yǎng)，是擺在廣大物理教師面前的重要課題。

一、新高考背景下高中物理實驗教學面臨的機遇與挑戰(zhàn)

（一）新高考為物理實驗教學帶來新機遇

新高考更加強調學生綜合素質的考查，注重學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。與傳統(tǒng)的應試教育相比，新高考有利于學生全面發(fā)展。對物理學科而言，新高考不僅考查學生對物理知識的掌握程度，更考查學生運用物理知識分析問題、解決問題的能力，以及科學探究、創(chuàng)新等關鍵能力。這就為物理實驗教學提供了廣闊的施展空間。通過實驗教學，可以讓學生在動手實踐中學習物理知識，在探究過程中提升科學素養(yǎng)，在創(chuàng)新實驗中發(fā)展創(chuàng)新能力。可以說，新高考為物理實驗教學創(chuàng)造了難得的發(fā)展機遇[1]。

（二）物理實驗教學面臨諸多挑戰(zhàn)

盡管新高考為物理實驗教學帶來新機遇，但實驗教學仍面臨諸多困難和挑戰(zhàn)。

1.課時少，內容多。高中物理課程內容涵蓋力學、熱學、電磁學、光學、原子物理等多個分支，知識點繁多，概念抽象，公式復雜。在現(xiàn)有的課時安排下，教師要講授大量的理論知識，很難擠出足夠的時間開展實驗教學。加之高中學生面臨沉重的學業(yè)壓力，課業(yè)負擔繁重，難以在緊張的學習日程中投入大量時間進行實驗探究。物理實驗需要學生親自動手操作、觀察記錄、分析數(shù)據(jù)，一個實驗往往需要一兩個課時才能完成。在課時少、內容多的雙重制約下，物理實驗教學面臨巨大挑戰(zhàn)，很難保證實驗教學的數(shù)量和質量。

2.實驗條件欠缺。開展物理實驗教學需要必要的硬件設施和實驗器材，這是保障實驗教學有效進行的物質基礎。然而，受限于學校辦學條件和經(jīng)費投入，不少學校的物理實驗室設備陳舊、器材短缺，難以滿足日常教學需要。部分實驗儀器精度不高、靈敏度不夠，甚至出現(xiàn)故障，影響實驗結果的準確性。少數(shù)學校因實驗室空間有限，無法同時容納全班同學開展實驗操作。實驗耗材和易損器材也因經(jīng)費緊張，無法及時更換。在實驗條件欠缺的情況下，一些綜合性、創(chuàng)新性的實驗難以進行，影響了學生的實驗體驗，制約了學生實驗能力的培養(yǎng)。

3.學生實驗能力不足。物理實驗對學生的動手能力、邏輯思維能力、科學分析能力等提出較高要求。但不少高中學生在初中階段缺乏必要的實驗訓練，動手操作能力差，缺乏基本的實驗技能。面對物理實驗中的線路連接、數(shù)據(jù)處理、誤差分析等環(huán)節(jié)，不少學生常感到力不從心。學生普遍存在安全意識淡薄的問題，容易在實驗操作中出現(xiàn)漏電、燙傷、誤操作等安全隱患。學生在預習實驗、擬訂實驗方案等方面主動性不強，抄襲現(xiàn)象較為普遍。實驗中遇到問題缺乏鉆研和探究的意識，常常得過且過。這些問題導致學生在實驗中常出差錯，實驗效率不高，實驗效果大打折扣[2]。

二、新高考背景下高中物理實驗教學高效課堂的構建策略

（一）前測，了解學情，制訂方案在實驗教學中，了解學情是制訂教學方案的前提和基礎。學情分析要全面細致，涵蓋學生知識基礎、能力水平、學習態(tài)度、思維特點等各個方面。可采取調查問卷、訪談、測驗、觀察等多種方式收集第一手資料，力求全面真實地呈現(xiàn)學情。通過系統(tǒng)梳理和科學分析，找出學生實驗學習的共性和個性特點，準確把握學生的學習需求，識別學生實驗學習的薄弱環(huán)節(jié)。在此基礎上，制訂切合實際、具有針對性和可操作性的實驗教學方案，因材施教。前測不僅為制訂教學方案提供依據(jù)，也為教學效果評價提供參照。

例如，在“測定小燈泡的額定功率”實驗教學前，筆者設計了一份測驗題，全面考查了學生有關串并聯(lián)、電功率等方面的知識儲備，以及實驗方案設計、實驗操作等方面的能力。通過分析學生的答題情況，發(fā)現(xiàn)多數(shù)學生對串并聯(lián)知識理解較好，但對功率的概念理解不夠清晰，實驗設計能力較弱。針對這些問題，在實驗方案設計時，著重引導學生復習功率的概念和計算公式，加強學生實驗設計能力的訓練，增加實驗方案討論和修改環(huán)節(jié)。同時，針對部分基礎薄弱的學生，提供個別指導和幫助。前測讓教學方案更加精準高效[3]。

（二）備課，精心設計，突出重點

實驗教學備課是教師開展教學工作的基礎，科學備課是實驗課堂教學成功的關鍵。教師要立足教材，圍繞重難點，設計教學環(huán)節(jié)。實驗內容的選擇要貼近學生生活，注重趣味性、探究性和綜合性；實驗環(huán)節(jié)設計要突出學生的主體地位，激發(fā)學生探究欲望，給學生提供動手實踐、自主探究的機會；實驗器材準備要充分，操作方法要簡單易行；難度設置要遵循循序漸進的原則，注意學生的認知承受度；時間安排要留有余裕，可為學生預留觀察、思考、討論的空間。此外，要認真解決實驗中可能出現(xiàn)的問題，設法化解學生可能遇到的障礙。

例如，以“用多用電表測電阻”實驗為例，這個實驗的重點是理解并掌握歐姆表的基本測量方法，難點是理解分流器的工作原理。課前，筆者反復研讀教材，充分準備實驗器材，優(yōu)化實驗步驟。在實驗環(huán)節(jié)設計時，精心設計探究問題，例如“為什么要斷開電路進行調零？”“為什么要選擇合適的量程測量？”“改變分流電阻如何影響電表的量程？”等，引導學生在動手操作中思考和探究。在實驗過程中，啟發(fā)學生換位思考，站在電流的角度看電路，深刻理解分流的工作原理。課后及時對實驗儀器進行維護、歸類和保管，為下一次實驗做好準備。精心備課讓實驗教學環(huán)節(jié)清晰、連貫、有序。

（三）上課，學生主體，教師引導

構建高效物理實驗課堂，重點在于立足學生主體，教師做好引導。教師要積極創(chuàng)設問題情境，鼓勵學生帶著問題開展實驗，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題的意識。要引導學生根據(jù)問題擬訂實驗方案、選擇恰當?shù)膶嶒瀮x器，引導學生開展實驗探究、記錄實驗數(shù)據(jù)、分析實驗結果，讓學生真正成為學習的主人。教師則成為學生學習的引導者和合作者，關注學生在實驗中遇到的困難，適時給予點撥指導，促進學生建構知識。營造寬松民主、積極探究的實驗氛圍，充分激發(fā)學生的主動性和創(chuàng)造性。

以“探究平面鏡成像的特點”實驗為例，課堂伊始，教師創(chuàng)設懸念：“日常生活中，我們照鏡子時，是否覺得鏡子里的‘另一個自己’與現(xiàn)實中的自己完全一致？有什么不一樣的地方？”學生帶著疑問，在小組中展開了熱烈討論。有的學生提出，鏡中像左右好像相反了；有的學生提出，鏡子里的自己好像比現(xiàn)實中的自己瘦一點；還有學生猜測鏡中像是不是比自己矮一些。學生帶著這些猜想開始驗證性實驗。他們自己動手操作，移動物體、觀察像的變化，測量物距像距、物高像高，記錄數(shù)據(jù)并進行分析比較。學生在親身實踐和體驗中，逐步發(fā)現(xiàn)平面鏡成像的特點，建構平面鏡成像的知識。教師始終關注每一位學生，根據(jù)學生的表現(xiàn)，給予鼓勵或專門指導。通過學生主體參與、教師積極引導，學生對平面鏡成像有了更加深刻的理解，實驗能力和探究能力得到鍛煉和提升。

（四）課后，及時反思，調整改進

實驗教學的效果如何，需要通過反思來評判。每一次實驗課后，教師都要及時開展教學反思，客觀評價自己的教學得失，查找存在的問題和不足。可以通過學生的實驗報告、課堂觀察、師生訪談等方式，多角度收集教學信息，全面評估教學效果。尤其要重視學情反饋，關注學生對實驗的感受、疑惑和建議，虛心接納、認真對待。在反思的基礎上，有針對性地調整完善實驗教學計劃，優(yōu)化實驗教學環(huán)節(jié)和方法，不斷提升實驗教學的質量和效率。此外，要勇于與同行交流分享，相互學習借鑒，共同探討解決實驗教學中的難題，攜手促進專業(yè)發(fā)展。

以“驗證機械能守恒定律”實驗為例。課后，筆者仔細閱讀學生的實驗報告，發(fā)現(xiàn)不少學生在實驗誤差分析方面存在問題，誤差分析不夠細致入微、合理性不強。筆者隨即對教學設計進行反思，發(fā)現(xiàn)課堂上對誤差分析的講解不夠深入，學生缺乏必要的訓練。于是及時調整教學方案，增加了系統(tǒng)講解實驗誤差來源的內容，并補充了分析誤差大小、誤差傳遞等定量計算練習。筆者還邀請有經(jīng)驗的教師分享評價實驗報告的標準和方法。通過反思教學、研究問題、同行切磋，不僅解決了學生實驗報告撰寫中的誤差分析問題，也進一步提升了自己的教研能力。及時反思和持續(xù)改進，讓實驗教學更加科學嚴謹、精益求精。

（五）評價，教師成長，學生進步

實驗教學是一個不斷反思、持續(xù)改進的過程。通過開展實驗教學行動研究，可以推動教師的專業(yè)成長和學生的全面進步。以學生發(fā)展為中心，評價學生的全面表現(xiàn)和進步，既看重實驗結果，也關注實驗過程。評價要堅持發(fā)展性，充分肯定學生的主動探究和創(chuàng)新嘗試，注重學生良好實驗習慣的形成，促進學生實驗素養(yǎng)的內化。同時也要評價教師的教學效果，反思教師的專業(yè)理念和實踐能力。教師要樹立開放、合作、創(chuàng)新的意識，在教學實踐中加強理論學習，提升實驗教學的駕馭能力。在不同情境下靈活運用多種教學方法，努力形成自己的教學風格和特色。通過自主實踐和合作交流，逐步成長為物理實驗教學的行家里手。

以“測定液體的表面張力系數(shù)”實驗為例，這是一個綜合性、設計性實驗。在教學實踐中，學生自主設計實驗方案，選用測力計法、毛細管上升法等不同的實驗方法，通過實驗探究掌握了表面張力的測定方法。有的小組還嘗試創(chuàng)新，利用視頻分析技術測定毛細管液面的上升高度，增強了實驗的科學性和準確性。整個實驗過程，學生的動手操作能力、科學探究能力得到充分鍛煉。而教師則在實踐中加深了對實驗教學規(guī)律的認識，積累了表面張力實驗的多種教學方法，形成了因材施教、激勵創(chuàng)新的教學特點。學生的進步和教師的成長互為促進，共同見證了實驗教學改革的成效。評價讓教與學在反思中優(yōu)化，在創(chuàng)新中升華，推動師生共同進步[4]。

三、實踐效果及反思

通過一個學期的實踐，在前測摸底、精心備課、創(chuàng)設情境、突出主體、及時反思等教學策略的運用下，學生在實驗課堂上的參與熱情明顯提高，動手操作能力顯著增強。學生能主動預習實驗，積極擬訂實驗方案，認真記錄和分析數(shù)據(jù)，撰寫高質量的實驗報告。學生普遍反映，通過系列的實驗教學，激發(fā)了他們學習物理的興趣，加深了對物理概念和規(guī)律的理解，鍛煉了科學探究和創(chuàng)新實踐的能力，受益匪淺。

實驗教學行動研究也有力地促進了教師的專業(yè)發(fā)展。通過開展研究，教師樹立了新的教育教學理念，掌握了實驗教學的特點和規(guī)律，豐富了實驗教學的內容和形式，提升了實驗教學的設計與實施能力。更重要的是，教師養(yǎng)成了積極反思的習慣，不斷進行自我革新，將反思引向行動，將行動又引向反思，形成了良性循環(huán)，推動了自身的可持續(xù)發(fā)展。

當然，在取得成績的同時，實驗教學實踐中也有一些不足之處。受限于課時安排，部分綜合性實驗未能充分實施；創(chuàng)新性實驗的開發(fā)有待進一步深化；對學生的過程性評價還不夠細致入微。這就需要在今后的教學中，與學校和教研組成員共同商議，科學調整教學進度；深入挖掘教材，積極開發(fā)新的實驗項目；進一步改進評價方式，完善評價指標，為學生提供更加有效的學業(yè)反饋[5]。

結束語

新高考改革為物理實驗教學帶來新的發(fā)展機遇和挑戰(zhàn)。物理教師要順應時代要求，立足新高考理念，積極開展教學改革與實踐，努力構建高效物理實驗課堂。在教育教學過程中，要樹立“以學生發(fā)展為本”的理念，尊重學生的主體地位，激發(fā)學生的學習興趣，注重學生的個性差異，促進學生全面而有個性的發(fā)展。要堅持“教學相長”的原則，在實踐中不斷學習，在學習中持續(xù)反思，在反思中優(yōu)化行動，在行動中促進專業(yè)發(fā)展。要加強與同行的交流與合作，資源共享，集思廣益，協(xié)同攻關，共同推進物理實驗教學的創(chuàng)新發(fā)展。

參考文獻

[1]龔鵬程，徐利麗.新高考背景下高中物理實驗教學高效課堂的構建與研究[].新世紀智能，2024（A0）：55-57.

[2]陳偉濃.新高考背景下構建高中物理實驗教學高效課堂的實踐[].數(shù)理天地（高中版），2024（18）：69-71.

[3]黃金梅.新高考背景下構建高中物理實驗教學高效課堂的實踐研究[].求知導刊，2024（21）：44-46

[4]代雨軒，陳紅.淺析公開課教學模式在高中物理課堂教學中的應用[.智力，2023（28）：108-111.

[5]紀育昕.以科學探究為導向的高中物理實驗教學策略研究[D].蘇州：蘇州大學，2023.