高中物理實驗教學(xué)模式的改進(jìn)

阮麗鋒

摘 要：基于學(xué)生平均素質(zhì)水準(zhǔn)穩(wěn)定提升，各類教學(xué)資源愈發(fā)豐富的發(fā)展形勢，優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展成為高中物理教學(xué)當(dāng)下的主要發(fā)展方向，實驗教學(xué)作為其中主體，同樣肩負(fù)重要的教學(xué)優(yōu)化責(zé)任。教師可以此為背景，探究實驗教學(xué)模式在高中物理教學(xué)中的優(yōu)化途徑，為教師優(yōu)化相關(guān)教學(xué)設(shè)計，提升課程教學(xué)質(zhì)量，提供一定參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：高中物理;實驗教學(xué);教學(xué)探究

中圖分類號：G63? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? 文章編號：1673-9132（2021）17-0111-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2021.17.055

高中物理是學(xué)生在原有物理知識儲備與認(rèn)知結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，通過接觸學(xué)習(xí)進(jìn)階物理知識概念，并應(yīng)用其處理相關(guān)問題，不斷深化物理觀念，完善自身物理思維的基礎(chǔ)課程。在新課程推進(jìn)落實地驅(qū)動下，對學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)工作愈發(fā)重視，實驗教學(xué)作為綜合培養(yǎng)學(xué)生各項物理學(xué)習(xí)能力的教學(xué)內(nèi)容，其在實際教學(xué)中的優(yōu)化途徑，成為相關(guān)教師當(dāng)下重點關(guān)注的問題。

一、實驗教學(xué)模式改進(jìn)的價值

實驗教學(xué)作為學(xué)生直觀觀察物理現(xiàn)象，將其轉(zhuǎn)為事物本質(zhì)屬性以及發(fā)展規(guī)律認(rèn)知，進(jìn)而構(gòu)建其與課堂知識內(nèi)容聯(lián)系的教學(xué)手段，在現(xiàn)代高中物理課堂中的教學(xué)地位逐漸提升。一方面，是由于高中物理教學(xué)為適應(yīng)時代發(fā)展對自身教學(xué)內(nèi)容設(shè)置與質(zhì)量提出新要求;另一方面，基于學(xué)生實際物理學(xué)習(xí)需求變化，需要擺脫傳統(tǒng)物理教學(xué)模式種種限制，受此影響，以往的實驗教學(xué)模式已經(jīng)逐漸不能應(yīng)對當(dāng)下物理教學(xué)發(fā)展變化。因此，實驗教學(xué)模式的改進(jìn)不僅是物理實驗教學(xué)提升效用的關(guān)鍵，也是整體高中物理教學(xué)邁向新階段的重要基石。

二、實驗教學(xué)模式改進(jìn)的問題

（一）改進(jìn)目標(biāo)模糊

實驗教學(xué)模式改進(jìn)是一項綜合性教學(xué)優(yōu)化工作，其不單單作用于某節(jié)課堂教學(xué)中的實驗教學(xué)內(nèi)容，而是基于整體物理實驗教學(xué)進(jìn)行合理調(diào)整，確保其能夠為學(xué)生提供更具科學(xué)性與合理性的物理實驗學(xué)習(xí)環(huán)境。而在目前的高中物理教學(xué)中，部分教師在改進(jìn)實驗教學(xué)模式過程中并未從學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)角度出發(fā)，針對相應(yīng)課程教學(xué)設(shè)立完整明確的改進(jìn)目標(biāo)，導(dǎo)致其實驗教學(xué)模式改進(jìn)工作呈現(xiàn)一定的混亂性，學(xué)生在缺乏系統(tǒng)實驗學(xué)習(xí)環(huán)境的情況下，難以有效提升自身物理學(xué)科素養(yǎng)。

（二）主觀性過強(qiáng)

作為實驗教學(xué)的作用主體，學(xué)生是實驗教學(xué)模式改進(jìn)的關(guān)鍵，而在目前的物理實驗教學(xué)模式改進(jìn)工作中，部分教師忽視了學(xué)生自身物理學(xué)習(xí)認(rèn)知發(fā)展規(guī)律，以及其在學(xué)科素養(yǎng)發(fā)展的需求，僅僅將自身教學(xué)經(jīng)驗與自身對實驗教學(xué)內(nèi)容的認(rèn)知判斷作為主要教學(xué)優(yōu)化依據(jù)，導(dǎo)致實驗教學(xué)優(yōu)化工作呈現(xiàn)較強(qiáng)的主觀性，容易出現(xiàn)學(xué)生在實驗教學(xué)中的認(rèn)知發(fā)展與教師自身認(rèn)知脫節(jié)的現(xiàn)象，致使實驗教學(xué)模式改進(jìn)工作無法順利達(dá)到相應(yīng)教學(xué)預(yù)期。

三、實驗教學(xué)模式改進(jìn)途徑

（一）明確改進(jìn)目標(biāo)

實驗教學(xué)模式改進(jìn)的根本目的在于利用新型實驗教學(xué)體系引導(dǎo)學(xué)生借助實驗學(xué)習(xí)過程，綜合提升自身學(xué)科素養(yǎng)水準(zhǔn)。因此，基于學(xué)科素養(yǎng)構(gòu)建實驗教學(xué)改進(jìn)目標(biāo)，是確保實驗教學(xué)模式改進(jìn)工作合理性與科學(xué)性的先決條件。兼顧各項物理學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)與課堂教學(xué)內(nèi)容的新型實驗教學(xué)目標(biāo)，能夠為學(xué)生提供清晰的實驗學(xué)習(xí)框架，使其在實驗學(xué)習(xí)過程中能夠逐漸體會各物理實驗蘊(yùn)含的研究思路與對應(yīng)的物理學(xué)科素養(yǎng)，進(jìn)而以更高的思維層面思考分析實驗教學(xué)內(nèi)容，便于其及時完善自身物理知識體系，強(qiáng)化實驗教學(xué)效果。同時，在新的物理實驗教學(xué)改進(jìn)目標(biāo)的影響下，學(xué)生可通過剖析思考新的實驗教學(xué)內(nèi)容，明確學(xué)習(xí)探究目的，進(jìn)而結(jié)合課程知識內(nèi)容與實驗內(nèi)容，建立自己的實驗學(xué)習(xí)目標(biāo)，在實驗學(xué)習(xí)過程中精簡思考學(xué)習(xí)內(nèi)容，有效降低自身認(rèn)知負(fù)荷，提升實驗學(xué)習(xí)效率。除此之外，新型實驗教學(xué)目標(biāo)內(nèi)容能夠幫助教師以各項學(xué)科素養(yǎng)為主要線索，有效串聯(lián)各章節(jié)實驗教學(xué)內(nèi)容，構(gòu)建新型實驗教學(xué)體系，促使學(xué)生以獨(dú)立學(xué)科內(nèi)容的視角審視實驗教學(xué)內(nèi)容，而非將其視作簡單的物理學(xué)習(xí)工具，在提升其物理學(xué)習(xí)認(rèn)知水平的同時，也便于教師結(jié)合實驗教學(xué)設(shè)計，滲透各項物理實驗研究思想，令學(xué)生掌握物理實驗本質(zhì)，使其能夠迅速將不同形式的實驗探究題目整合為特定的物理模型，提升相應(yīng)解題能力，以此應(yīng)對不斷變化的高考物理考察形勢。

（二）拓展實驗教學(xué)范圍

在現(xiàn)代高中物理課堂中，實驗教學(xué)并不局限于教材中固定的實驗教學(xué)內(nèi)容，而是基于學(xué)生對事物本質(zhì)屬性以及客觀規(guī)律的認(rèn)知需求，靈活運(yùn)用各項實驗設(shè)計進(jìn)行教學(xué)的新型教學(xué)內(nèi)容。因此，自制教具應(yīng)用與趣味物理實驗的引入是高中物理實驗教學(xué)改進(jìn)的重要途徑之一，其改進(jìn)目的主要在于拓展實驗教學(xué)范圍，擺脫教材內(nèi)容的限制，進(jìn)而提升自身教學(xué)影響力，將實驗教學(xué)內(nèi)容更全面地滲透至學(xué)生的物理課程學(xué)習(xí)中，以此強(qiáng)化實驗教學(xué)效果。自制教具的合理應(yīng)用可令學(xué)生通過觀察簡單的物理實驗器材設(shè)計，具象化地對應(yīng)物理實驗?zāi)Ｐ?，在降低相?yīng)物理知識理解難度的同時，也便于學(xué)生通過實際操作掌握其蘊(yùn)含的基本物理原理，并在自制教具的引導(dǎo)下思考實驗方案的可能性，便于其及時延伸物理思維，突破固定實驗器材或?qū)嶒灢襟E對其物理思維發(fā)展的局限性。而趣味物理實驗內(nèi)容不僅便于教師激發(fā)學(xué)生物理學(xué)習(xí)興趣，也為實驗教學(xué)與課堂導(dǎo)學(xué)有機(jī)結(jié)合創(chuàng)造了良好的教學(xué)條件。同時，趣味物理實驗自身的便捷性與啟發(fā)性，也便于學(xué)生通過與教師進(jìn)行互動或共同參與實驗演示，有效提升物理思維活躍性，在輕松愉悅的物理學(xué)習(xí)氛圍中，高效轉(zhuǎn)化實驗學(xué)習(xí)內(nèi)容。

（三）合理運(yùn)用信息技術(shù)

基于現(xiàn)代信息技術(shù)的便捷性與綜合性，在實驗教學(xué)中引入信息技術(shù)元素，是高中實驗教學(xué)邁向現(xiàn)代化的主要標(biāo)志，也是其提升自身教學(xué)效果的高效途徑。在傳統(tǒng)物理教學(xué)中，部分實驗教學(xué)內(nèi)容受實驗器材與實驗條件限制，無法在課程教學(xué)中進(jìn)行展示。而基于信息技術(shù)的新型物理實驗教學(xué)內(nèi)容，可利用多媒體或微視頻等信息技術(shù)，突破該教學(xué)局限，進(jìn)而針對部分相對抽象的知識板塊，運(yùn)用信息技術(shù)向?qū)W生展示其模擬出的物理模型及實驗演示過程。學(xué)生在信息化物理實驗學(xué)習(xí)模式中，可通過反復(fù)觀察或是對比分析實驗演示內(nèi)容，消化理解其蘊(yùn)含的物理模型。同時，基于信息技術(shù)的實驗教學(xué)，可將部分不易直觀觀察的物理現(xiàn)象或事物的內(nèi)在變化過程具象化，在降低實驗學(xué)習(xí)難度的同時，也便于教師滲透抽象化思維與轉(zhuǎn)化思維培養(yǎng)內(nèi)容，以此培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)科素養(yǎng)。相較于傳統(tǒng)物理實驗教學(xué)模式，引入信息技術(shù)無疑可令該教學(xué)環(huán)節(jié)更具靈活性，便于教師適時采用實驗教學(xué)豐富課堂教學(xué)內(nèi)容，提升整體物理教學(xué)的全面性與趣味性，并與學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)工作相契合，強(qiáng)化實驗教學(xué)效用。

（四）構(gòu)建多元化實驗學(xué)習(xí)情境

基于高中學(xué)段學(xué)生課業(yè)壓力重，個性心理強(qiáng)的特性，維持學(xué)生課堂學(xué)習(xí)狀態(tài)，確保其物理思維延續(xù)性與完整性，是實驗教學(xué)改進(jìn)的重要目標(biāo)之一。構(gòu)建多元化實驗情境可幫助教師達(dá)成上述改進(jìn)目標(biāo)。認(rèn)知障礙是驅(qū)動學(xué)生通過實驗探究進(jìn)行新舊知識遷移與認(rèn)知結(jié)構(gòu)更新的基石，而實驗研究背景與相關(guān)科研應(yīng)用發(fā)展則是升華實驗學(xué)習(xí)內(nèi)容的關(guān)鍵。因此，推動物理實驗教學(xué)改進(jìn)的多元化實驗情境應(yīng)包含問題情境、研究背景、科研情境等，令學(xué)生在實際實驗學(xué)習(xí)過程中，能夠在多重情境的引導(dǎo)下逐步解決認(rèn)知障礙，并借助教師提供的研究背景與我國相關(guān)科研發(fā)展介紹，提升自身物理實驗學(xué)習(xí)認(rèn)知。同時，該情境體系也便于教師滲透科學(xué)探究精神與社會責(zé)任感等學(xué)科素養(yǎng)內(nèi)容，以此提升實驗教學(xué)全面性。除此之外，在信息技術(shù)的支持下，引入翻轉(zhuǎn)課堂模式也成為實驗教學(xué)改進(jìn)的途徑之一，該教學(xué)模式更側(cè)重引導(dǎo)學(xué)生自主思考消化知識內(nèi)容，與實驗教學(xué)改進(jìn)發(fā)展方向相契合，同時也便于教師精簡實驗教學(xué)在課堂中的教學(xué)流程，節(jié)省一定課堂實踐資源，以此提升實際課堂教學(xué)效率。

（五）調(diào)整師生角色比重

傳統(tǒng)物理實驗教學(xué)中存在教師占據(jù)絕對主導(dǎo)地位，學(xué)生被動依照指令完成實驗的現(xiàn)象。因此，采用學(xué)生為主，教師為輔的課堂教學(xué)模式成為實驗教學(xué)在師生課堂角色比重設(shè)置方面的主要改進(jìn)內(nèi)容?；谠摻虒W(xué)理念開展的實驗教學(xué)活動，更側(cè)重令學(xué)生參照教師提供的實驗主題，通過自主猜想實驗結(jié)果，自行設(shè)計實驗方案，進(jìn)而通過實驗操作進(jìn)行驗證。與傳統(tǒng)實驗教學(xué)模式相比，學(xué)生主導(dǎo)的實驗教學(xué)內(nèi)容更契合學(xué)生自身認(rèn)知發(fā)展規(guī)律，并能夠為其提供更廣闊的自主思考空間，挖掘其物理學(xué)習(xí)潛力與創(chuàng)造力，便于教師借助實驗教學(xué)培養(yǎng)其創(chuàng)新意識。同時，該實驗學(xué)習(xí)模式便于學(xué)生深入體會各實驗步驟在整體實驗中的作用及意義，促使其掌握各實驗器材特性以及實驗內(nèi)容本質(zhì)，對其課程學(xué)習(xí)有一定促進(jìn)作用。

（六）開展社會實踐

基于現(xiàn)代教育理念，物理實驗教學(xué)并不限定于校園之中，而是以特定物理研究內(nèi)容為線索，以對應(yīng)物理現(xiàn)象或問題為橋梁，構(gòu)建學(xué)生物理知識儲備與生活實際聯(lián)系的教學(xué)內(nèi)容。因此，高中物理實驗教學(xué)改進(jìn)應(yīng)以社會實踐為主要渠道，向生活化發(fā)展?；谡n程知識內(nèi)容與實驗教學(xué)目標(biāo)的社會實踐活動，一方面可有效調(diào)動學(xué)生主動參與實驗探究活動，激發(fā)其實驗探究興趣，有助于其形成正確的實驗探究態(tài)度，一方面可通過引導(dǎo)其應(yīng)用物理知識內(nèi)容解決實際問題，令其在實驗探究過程中收獲一定的成就感，提升自身物理學(xué)習(xí)認(rèn)知水平，并對相應(yīng)知識內(nèi)容在生活實際中的應(yīng)用與意義有所體會，以此強(qiáng)化自身物理學(xué)習(xí)精神內(nèi)核，使其在脫離課堂教學(xué)環(huán)境的情況下依舊可以自發(fā)應(yīng)用物理思維視角審視各類生活問題，延續(xù)物理實驗教學(xué)影響。

四、結(jié)語

綜上所述，為構(gòu)建貼合當(dāng)下物理教學(xué)發(fā)展趨勢、滿足學(xué)生物理學(xué)習(xí)需求的新型高中物理課堂，教師應(yīng)正視實驗教學(xué)在物理教學(xué)發(fā)展中的作用，進(jìn)而結(jié)合學(xué)生自身實驗探究認(rèn)知發(fā)展規(guī)律以及課程教學(xué)要求，綜合調(diào)整實驗教學(xué)工作，使其與現(xiàn)代物理教學(xué)理念相契合，以此為學(xué)生提供多元化物理實驗學(xué)習(xí)環(huán)境，促使學(xué)生在多重教學(xué)影響下不斷提升自身物理學(xué)習(xí)水平，為自身日后學(xué)習(xí)發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)，凸顯實驗教學(xué)在高中物理教學(xué)中的作用。

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