新高考改革背景下優(yōu)化高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的策略研究

摘 要：在新高考改革的背景下，高中物理學(xué)科教學(xué)的質(zhì)量將直接對學(xué)生的高考分?jǐn)?shù)以及綜合素質(zhì)能力產(chǎn)生影響，而對于具有實(shí)踐性的高中物理教學(xué)而言，物理實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛴行У靥嵘龑W(xué)生的物理思維，在實(shí)驗(yàn)的過程中引導(dǎo)學(xué)生深化對教材理論知識的認(rèn)知，為提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)能力奠定良好基礎(chǔ)。因此本文將對高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)化路徑進(jìn)行探究。

關(guān)鍵詞：新高考改革;高中物理;實(shí)驗(yàn)教學(xué);核心素養(yǎng)

引言：物理作為一門具有探究意義的學(xué)科，在教學(xué)的過程中需要運(yùn)用實(shí)驗(yàn)的方式引導(dǎo)學(xué)生將理論融入實(shí)踐中，并且引導(dǎo)學(xué)生能夠在小組合作和獨(dú)立思考的過程中，進(jìn)而更好地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。高中物理作為融合專業(yè)內(nèi)容與實(shí)驗(yàn)過程的學(xué)科，其在培養(yǎng)學(xué)生理科思維上具有重要作用，而在新高考改革的背景下，物理學(xué)科的分值也相應(yīng)提升，因此為了更好地培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)能力，物理教師就應(yīng)結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué)的模式引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)踐過程中培養(yǎng)思維能力，進(jìn)而為適應(yīng)當(dāng)前素質(zhì)教育發(fā)展趨勢奠定良好基礎(chǔ)。

一、核心素養(yǎng)下高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀問題

（一）對物理實(shí)驗(yàn)的重視力度不足

在新課程標(biāo)準(zhǔn)確立的背景下，教師需要通過物理實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力，進(jìn)而更好地提升學(xué)生的核心素養(yǎng)能力。但部分教師更加注重于物理教材內(nèi)容以及物理練習(xí)題的講解，使得實(shí)驗(yàn)教學(xué)的課時出現(xiàn)不足的現(xiàn)象，因此將不利于物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展。其次，則是部分物理教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中沒有讓學(xué)生在自主實(shí)踐的過程中認(rèn)知物理原理，進(jìn)而使得學(xué)生的實(shí)踐能力難以得到提升。

（二）沒有形成有效的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法

在傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)過程中，主要采用教師演示的方式展開物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，期間沒有融入相關(guān)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，進(jìn)而使得物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果難以得到提升。一方面，教師自身的實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)以及觀念使得物理實(shí)驗(yàn)開展的流程難以得到規(guī)范化，另一方面是由于部分高中受限于物理實(shí)驗(yàn)資源，進(jìn)而使得在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中存在器材缺失，難以保證每位學(xué)生都具有相等的機(jī)會參與到物理實(shí)驗(yàn)中，進(jìn)而使得學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰﹄y以得到優(yōu)化提升。

二、優(yōu)化高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的策略

高中物理實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)能力的重要途徑，在實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生可以通過實(shí)驗(yàn)流程的規(guī)劃、物理現(xiàn)象的分析實(shí)現(xiàn)觀察能力和分析能力的提升，而在當(dāng)前素質(zhì)教育體系不斷變革發(fā)展的背景下，物理教師更加需要將實(shí)踐探究的自主權(quán)交給學(xué)生，以下將對優(yōu)化高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的策略進(jìn)行探究。

（一）結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，自主實(shí)踐運(yùn)用

引導(dǎo)學(xué)生把理論知識融入實(shí)際操作中，從而不斷深化對物理知識的認(rèn)識，使抽象枯燥的物理原理更好地轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生活中的場景，從而為加深學(xué)生對基本原理的理解奠定基礎(chǔ)。物理教師通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式的引入，能夠更好地激發(fā)學(xué)生的自主實(shí)踐意識，同時引導(dǎo)其將生活中常見的物理現(xiàn)象與基本原理聯(lián)系起來，進(jìn)而為優(yōu)化學(xué)生的整體知識結(jié)構(gòu)奠定良好基礎(chǔ)。比如：在“探尋滑動摩擦力的影響因素”實(shí)驗(yàn)中，教師可以通過多媒體平臺向?qū)W生展示輪子和鞋底的紋理，讓學(xué)生直觀地認(rèn)識摩擦力，而后，教師可以通過設(shè)置問題的方式對摩擦力的作用進(jìn)行探究，進(jìn)而更好地引入“影響滑動摩擦力的因素有哪些”這一實(shí)驗(yàn)主題，引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室中運(yùn)用具有摩擦力的事物展開驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，以此更好地激發(fā)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的積極性。

（二）小組合作完成，注重生活化知識引入

小組合作模式能夠更好地讓學(xué)生在相互討論、探究的過程中培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)，同時也將使得學(xué)生在相互影響中激發(fā)發(fā)散思維，在物理實(shí)驗(yàn)操作合作探究的過程中，將使得學(xué)生在互幫互助中培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊精神和合作意識，進(jìn)而為培養(yǎng)物理學(xué)科精神奠定良好基礎(chǔ)。除此之外，由于物理學(xué)科中的許多物理現(xiàn)象往往來源于生活，再加之高中物理課上對知識內(nèi)容的講授也能幫助學(xué)生對新型物理現(xiàn)象進(jìn)行猜想和假設(shè)。例如：在學(xué)習(xí)高中“焦耳定律”時，就需要運(yùn)用日常生活中對電的了解進(jìn)行分析，再通過物理知識的運(yùn)用，可以對導(dǎo)致導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的影響因素進(jìn)行猜想和假設(shè)，以此實(shí)現(xiàn)對物理學(xué)科的深入探討。其次，教師也可以結(jié)合學(xué)生生活中常見的燈泡在長時間使用后產(chǎn)生熱量，以及微波爐通電后產(chǎn)生的熱量的現(xiàn)象進(jìn)行研究問題的導(dǎo)入，并讓學(xué)生基于此現(xiàn)象對該研究進(jìn)行思考和交流，并對其影響因素展開合理的猜想和假設(shè)。最后和學(xué)生們進(jìn)行最后的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，以此證實(shí)學(xué)生猜想和假設(shè)的準(zhǔn)確性，在提高學(xué)生探索積極性的同時，也能有利于高中生物理思維的形成。

再者，引導(dǎo)學(xué)生通過小組合作的方式對實(shí)驗(yàn)中的物理現(xiàn)象進(jìn)行分析，也將使得學(xué)生的綜合素質(zhì)能力得到優(yōu)化補(bǔ)充，并且在相互分工以及監(jiān)督的過程中提升學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)探究的積極性，為優(yōu)化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量奠定良好基礎(chǔ)。比如：在“確定電池的電動勢和內(nèi)阻”實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，組員要根據(jù)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)做好相應(yīng)的分工，期間還需要做好組間成員的能力水平，對于物理基礎(chǔ)較差的學(xué)生可以分配參與和記錄電路變化情況的工作，而對于物理基礎(chǔ)較好的學(xué)生則可以分配設(shè)計電路、分析電路變化情況等工作，由此在合理的分工下將使得每一位學(xué)生的參與感得到提升，同時也能在相互幫助中提升實(shí)驗(yàn)的成就感，為培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科素養(yǎng)奠定良好基礎(chǔ)。

（三）逆向假設(shè)，實(shí)驗(yàn)求真

逆向思維需要一定的思維嚴(yán)謹(jǐn)性，因而就需要學(xué)生對猜想和假設(shè)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)密的分析，從而推導(dǎo)出與特殊現(xiàn)狀相符的物理特征。即從已證實(shí)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果推導(dǎo)出具體現(xiàn)現(xiàn)象的可靠性。運(yùn)用逆向思維去探討問題能夠減少其中的在猜想和假設(shè)過程中耗費(fèi)的時間，更加專注于對問題真實(shí)性的審視和證實(shí)，從而滿足猜想和假設(shè)的需求。在具有多種因素影響下的物理分析過程中，就需要運(yùn)用逆向思維對其中的問題展開逆向推導(dǎo)，從而簡化猜想和假設(shè)的過程，使問題簡單化。對于新奇的物理學(xué)習(xí)，學(xué)生往往會出現(xiàn)難以接受以及毫無思緒的現(xiàn)象，這就需要教師運(yùn)用類比的形式來引導(dǎo)學(xué)生，從而提高學(xué)生猜想和假設(shè)的有效性。例如：在學(xué)習(xí)“電勢能和電勢”時，由于其電力理念具有一定的抽象性，電荷在電場中是否具有能量則是一個難以證實(shí)的實(shí)驗(yàn)過程，因而，教師就需要引導(dǎo)學(xué)生將重力勢能運(yùn)與電力勢能進(jìn)行類比，從而提高學(xué)生對靜電力做功的理解，從而提出合理的假設(shè)。

在高中物理知識學(xué)習(xí)上，最為重要的便是加速度與力的結(jié)合學(xué)習(xí)，即牛頓第二定律，而這一章節(jié)也具有一定的抽象性的，因而為了讓學(xué)生更好地對其進(jìn)行合理的猜想與假設(shè)，就需要教師運(yùn)用生活中常見的交通工具的圖片和視頻，引導(dǎo)學(xué)生將理論知識與生活常識進(jìn)行有效結(jié)合，從而提出猜想與假設(shè)，從而激發(fā)學(xué)生對加速度a與力學(xué)F和質(zhì)量m之間的定量關(guān)系的探討，并整理出相應(yīng)的研究思路，以驗(yàn)證自己的猜想。例如：采用多次調(diào)整控制變量的方法，來實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的最優(yōu)化，教師并以小組的組織形式探究方案，并在其中給予相關(guān)的指導(dǎo)，以此促進(jìn)學(xué)生研究的順利進(jìn)行。學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究時，教師可采用巡視的方式，及時發(fā)現(xiàn)并糾正學(xué)生實(shí)驗(yàn)時出現(xiàn)的問題，以便提高學(xué)生后期數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。經(jīng)過多次的實(shí)驗(yàn)可以證實(shí)學(xué)生所提出的猜想與假設(shè)是具有可靠性的，即當(dāng)m一定，a與F成正比;當(dāng)F一定，a與m成反比。通過架設(shè)以及猜想的方式使得學(xué)生能夠在實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證過程中深化對物理知識的認(rèn)知，進(jìn)而為構(gòu)建完善的知識體系奠定良好基礎(chǔ)。

（四）深度探索實(shí)驗(yàn)，激發(fā)創(chuàng)新意識

在問題提出以及實(shí)驗(yàn)操作的過程中，高中物理教師需要指導(dǎo)學(xué)生積極對物理現(xiàn)象進(jìn)行分析，將所學(xué)的理論知識與實(shí)驗(yàn)操作結(jié)合起來，為推動學(xué)生思考探究問題奠定良好基礎(chǔ)。在實(shí)驗(yàn)的過程中通過一步步引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行問題探究和解答，使得學(xué)生能夠在合作探究的過程中完成實(shí)驗(yàn)操作，進(jìn)而得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論，在這個過程中對學(xué)生實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)進(jìn)行培養(yǎng)。期間物理教師可以將提問的方式貫穿于整個探究流程，引導(dǎo)學(xué)生分析問題、解決問題提供明確指向，同時也能更好地激發(fā)學(xué)生參與課堂的積極性，因此高中物理教師需要充分把握提問的時機(jī)，通過合理的方式提升學(xué)生參與課堂的熱情，進(jìn)而為實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)提供保障。在物理教學(xué)時，物理教師要積極地引導(dǎo)學(xué)生將探索未知事務(wù)的欲望激發(fā)出來，讓其在問題中找出關(guān)鍵點(diǎn)，進(jìn)而以更快的速度發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。其次，在進(jìn)行提問方式上可以采用創(chuàng)設(shè)情景的方式，讓學(xué)生更好地理解問題出現(xiàn)的具體環(huán)境，更好地激發(fā)探索新事物的熱情。這就要求教師積極轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學(xué)觀念，將以生為本的教學(xué)理念融入物理實(shí)驗(yàn)探究中，進(jìn)而為提升學(xué)生探究的主體性奠定良好基礎(chǔ)。思考探究需要給予學(xué)生更多的時間和空間，引導(dǎo)其一步步發(fā)現(xiàn)問題的突破口，這種探究方式相對于傳統(tǒng)直接告知答案的方式更加具有推動意義，同時也將有利于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的提升。

新課程改革的目標(biāo)之一是轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的“應(yīng)試思維”，引導(dǎo)學(xué)生從被動的學(xué)習(xí)模式轉(zhuǎn)變?yōu)椤白灾?、探究、合作”的方式，進(jìn)而更好地提升整體的科學(xué)素養(yǎng)。學(xué)生的科學(xué)精神以及學(xué)習(xí)能力需要可以從物理實(shí)驗(yàn)中得到優(yōu)化發(fā)展，也唯有在實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行主動探索，才能更好幫助學(xué)生提高其科學(xué)精神，使其具備學(xué)習(xí)的優(yōu)良品質(zhì)。在物理實(shí)驗(yàn)中，教師可以開展開放式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，即只給學(xué)生實(shí)驗(yàn)的主題，實(shí)驗(yàn)的方案和流程完全由學(xué)生自己設(shè)計。例如：在學(xué)習(xí)“傳感器的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)”這一課時，教師可以設(shè)置開放性的實(shí)驗(yàn)主題，并基于傳感器實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)提出問題，引導(dǎo)學(xué)生在分析問題、解決問題的過程中層層深入，對物理知識進(jìn)行深層次探究。而這種開放式的實(shí)驗(yàn)設(shè)計，使得學(xué)生能夠基于已有的知識結(jié)構(gòu)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計，同時也能讓學(xué)生有更加充足的思考、創(chuàng)新空間，例如部分學(xué)生可以將傳感器的實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)換為“光敏電阻”主題進(jìn)行研究，進(jìn)而使得學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛢?nèi)容順利展開，而部分學(xué)生則是利用傳感器設(shè)計的原理設(shè)計相關(guān)的聲控?zé)舻任锛?，使得?shí)驗(yàn)探究的方向更加多元化。

結(jié)束語

優(yōu)化高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式是新高考改革背景下培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)能力的重要基礎(chǔ)。因此教師在實(shí)驗(yàn)的過程中就需要明確學(xué)生的主體地位，引導(dǎo)學(xué)生充分基于現(xiàn)有的知識結(jié)構(gòu)參與到物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，進(jìn)而為提升物理技能掌握的程度奠定良好基礎(chǔ)。物理實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維、創(chuàng)新思維以及實(shí)踐能力的重要途徑，因此在高中教育體系中應(yīng)予以充分地重視，以此為培養(yǎng)全面發(fā)展的人才創(chuàng)造良好條件。

參考文獻(xiàn)

[1]雍志元.核心素養(yǎng)背景下高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)探究[J]科學(xué)咨詢（科技·管理），2019（08）：173.

[2]陳建華.基于核心素養(yǎng)的高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)探究[J]科學(xué)咨詢（科技·管理），2019（09）：167.

[3]胡思凡，劉竹琴.核心素養(yǎng)導(dǎo)向下高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略研究[J]科技風(fēng)，2020（01）：45.

[4]冉龍江.淺析如何提高高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性[J]亞太教育，2015（04）：69.

作者簡介：盧福坤.1967年11月，男，漢族，福建省龍巖市，本科學(xué)歷，從事高中物理教育教學(xué)工作。