新課程改革背景下物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效路徑探索

摘 要：在教育改革全面推進(jìn)的背景下，學(xué)校教育要求學(xué)生學(xué)科知識(shí)和實(shí)踐能力相融合，只有建立在實(shí)踐基礎(chǔ)上的教學(xué)，才能夠強(qiáng)化學(xué)生對(duì)于學(xué)科知識(shí)的理解。在高中階段，物理實(shí)驗(yàn)課程是培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)科素養(yǎng)、提高關(guān)鍵能力的重要方式。高中物理教學(xué)，對(duì)于學(xué)生和教師而言，難度都普遍較大。物理實(shí)驗(yàn)課程的開展存在很多不確定性，并且實(shí)驗(yàn)過程中常常伴隨著安全隱患，因此，對(duì)教師的教學(xué)能力以及學(xué)生的聽課認(rèn)真程度具有較高的要求。基于此，本文將在新課程背景下，探討中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效路徑。

關(guān)鍵詞：教學(xué)探索;物理實(shí)驗(yàn);中學(xué)物理;新課程改革

一、高中物理實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)現(xiàn)狀分析

現(xiàn)階段，教育領(lǐng)域正式進(jìn)入了新課程改革時(shí)期，但部分課程的改革情況仍然不盡如人意，本文將針對(duì)高中物理實(shí)驗(yàn)課程的改革情況進(jìn)行分析。首先，作為基礎(chǔ)課程存在的物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)，得不到重視。很多學(xué)校的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)間完全達(dá)不到教學(xué)大綱的基本需求，甚至有很大一部分學(xué)校并未開展物理實(shí)驗(yàn)課程，有的學(xué)校即使是按照教學(xué)大綱的要求完成物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)任務(wù)，但是物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果與預(yù)期目標(biāo)相差較大。其次，很多學(xué)校和教師因?yàn)槭艿絺鹘y(tǒng)教學(xué)理念的影響，普遍存在著重視理論教學(xué)而輕視實(shí)驗(yàn)教學(xué)的思維，在教學(xué)過程中仍然采用講授式的教學(xué)方法。最后，物理實(shí)驗(yàn)的教材過于陳舊，大部分物理實(shí)驗(yàn)都是驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)，各種實(shí)驗(yàn)之間的關(guān)聯(lián)性較差，尤其是實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)的理論知識(shí)教學(xué)力度不足，這不利于物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效開展。雖然全新物理實(shí)驗(yàn)教材在編排、形式，以及內(nèi)容等方面的設(shè)計(jì)都優(yōu)于傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教材，但是在實(shí)驗(yàn)方法、內(nèi)容和設(shè)計(jì)等方面仍然沿用傳統(tǒng)的思路，致使物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的本質(zhì)并未發(fā)生明顯的變化。

二、新課程改革背景下，提升高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的意義

（一）在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中深入培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)意志力

在新課改背景下，對(duì)于學(xué)生意志力的培養(yǎng)逐漸提上日程。意志力是學(xué)生綜合素養(yǎng)的重要組成部分，因此，想要全面培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)，就需要重視學(xué)生意志力的提升。對(duì)于學(xué)校教育而言，物理實(shí)驗(yàn)課程是培養(yǎng)學(xué)生意志力的重要環(huán)節(jié)。在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中，教師應(yīng)不斷地積累知識(shí)，并深入地學(xué)習(xí)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，形成重視教學(xué)過程、輕視實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基本教學(xué)觀念。在具體的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，教師應(yīng)尊重學(xué)生個(gè)體之間存在的差異，實(shí)現(xiàn)學(xué)生個(gè)性化發(fā)展的目標(biāo)，引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的人生觀、世界觀和價(jià)值觀，并且培養(yǎng)學(xué)生堅(jiān)定的意志力和堅(jiān)強(qiáng)的性格，使學(xué)生在物理實(shí)驗(yàn)中獲得成長與發(fā)展。

（二）在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力

在社會(huì)競爭越發(fā)激烈的背景下，想要獲得發(fā)展，就需要重視合作能力的培養(yǎng)。因此，在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，教師需要充分重視對(duì)學(xué)生合作能力的培養(yǎng)力度。物理實(shí)驗(yàn)課程是培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作能力的有效路徑，教師可以通過小組合作實(shí)驗(yàn)的方式，將學(xué)生劃分成幾個(gè)實(shí)驗(yàn)小組，讓學(xué)生以小組的形式開展物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)，在學(xué)生進(jìn)行合作實(shí)驗(yàn)的過程中，學(xué)生可以互相討論，相互交流，在交流、探索、質(zhì)疑、創(chuàng)新的過程中，學(xué)生將取長補(bǔ)短，實(shí)現(xiàn)新發(fā)展、新突破。教師應(yīng)用合作實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式，不僅能夠有效提升學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備量，還能夠培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，全面提高學(xué)生的綜合素養(yǎng)[1]。

（三）在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)揮自主性

在傳統(tǒng)的高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，教師的教學(xué)模式通常都是枯燥且單一的。在具體的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，教師往往都會(huì)按照已經(jīng)設(shè)定好的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ胶蛯?shí)驗(yàn)程序開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生則是按照教師的要求進(jìn)行模仿式的實(shí)驗(yàn)操作，缺乏獨(dú)立思考的空間。長此以往，學(xué)生將在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中處于被動(dòng)狀態(tài)，在這種狀態(tài)之下，學(xué)生難以提起實(shí)驗(yàn)興趣，也難以在實(shí)驗(yàn)中掌握知識(shí)的本質(zhì)。在新課改背景之下，學(xué)生作為課堂主體的身份得以體現(xiàn)，學(xué)生成為物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主體，可以通過自主思考進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)。除此之外，在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，教師應(yīng)適當(dāng)?shù)匾龑?dǎo)、幫助學(xué)生解決實(shí)驗(yàn)過程中的問題和困惑，同時(shí)分析學(xué)生的整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程，保證學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作不會(huì)發(fā)生偏差，在確保物理實(shí)驗(yàn)課程順利開展的同時(shí)，促進(jìn)學(xué)生物理學(xué)科素養(yǎng)的全面發(fā)展。

三、新課程改革背景下，高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新發(fā)展的有效策略

（一）在學(xué)生自主討論和探究物理知識(shí)時(shí)，融合實(shí)驗(yàn)探究法

在新課程改革的背景下，學(xué)校教育越發(fā)重視培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和綜合素養(yǎng)。因此，學(xué)生的自主討論和探究逐漸成為課堂教學(xué)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。教師在物理教學(xué)過程中，需要激發(fā)學(xué)生對(duì)于未知事物的好奇心理和求知欲望，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)揮主觀能動(dòng)性，在討論探究的同時(shí)融合物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，強(qiáng)化學(xué)生的自主探究效果。例如，在“超重與失重”一部分的教學(xué)過程中，由于超重和失重的知識(shí)在單純的理解方面存在較大的難度，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在示范實(shí)驗(yàn)的過程中引導(dǎo)學(xué)生理解基本的概念，在此基礎(chǔ)之上引導(dǎo)學(xué)生自由討論，并分析實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證方法的優(yōu)化和創(chuàng)新，讓學(xué)生在探究過程中強(qiáng)化物理超重和失重概念的理解。教師可以選擇易拉罐，在其靠近底部的側(cè)面部分打上一個(gè)洞，在手指完全堵住洞口之后，向易拉罐當(dāng)中注水，移開手指之后，水就會(huì)從之前開好的洞中射出來，但是如果放開手，讓易拉罐自由地下落，下落過程中則不會(huì)出現(xiàn)水從洞口噴射出來的現(xiàn)象。經(jīng)過該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的直觀展示，學(xué)生可以深刻地理解超重和失重的基本理念。在理解之后，學(xué)生可以自己動(dòng)手設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，以此驗(yàn)證超重和失重現(xiàn)象。例如，在學(xué)生理解的基礎(chǔ)上，利用透明的可樂瓶，在瓶里裝上2/3左右的水，蓋上瓶蓋，在重力的作用下，空氣會(huì)在水面的上方，并且水面呈現(xiàn)完全水平的狀態(tài);在將塑料瓶垂直向上拋出之后，可以看到可樂瓶中的空氣會(huì)在水中形成幾個(gè)球形，但是大小不同的氣泡，這證明了超重、失重現(xiàn)象的存在。

（二）引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，全面培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

科學(xué)探究意識(shí)是物理學(xué)科素養(yǎng)的主要組成部分，也是幫助學(xué)生深入理解并應(yīng)用物理知識(shí)的關(guān)鍵。高中物理教學(xué)的重點(diǎn)是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神，在引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)學(xué)科知識(shí)的同時(shí)培養(yǎng)其創(chuàng)新思維。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，教師不能沿用傳統(tǒng)的框架束縛學(xué)生的思維，需要積極地鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行設(shè)想，并且設(shè)計(jì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證自己的猜測(cè)，在強(qiáng)化學(xué)生理解物理知識(shí)的同時(shí)鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新能力。高中物理實(shí)驗(yàn)課雖然難度較大，學(xué)生很難自行設(shè)計(jì)和實(shí)施，但是在理論課程的學(xué)習(xí)中有很多小型實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以自己動(dòng)手準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)設(shè)備，并在實(shí)驗(yàn)操作的過程中積極地討論，這樣不僅可以全面激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的興趣，還可以提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。但是，高中階段的學(xué)生實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)不夠成熟，因此，需要在教師的干預(yù)指導(dǎo)下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，只有保證學(xué)生的安全，才能夠確保實(shí)驗(yàn)操作真正為提高課堂教學(xué)效率而服務(wù)。

（三）積極創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，喚醒學(xué)生的課堂主體意識(shí)

物理是一門對(duì)生活中的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行綜合和升華的學(xué)科，高中物理學(xué)科的教學(xué)不能僅局限于理論教學(xué)，需要將理論教學(xué)和實(shí)踐學(xué)習(xí)結(jié)合起來，利用豐富有趣的物理實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)地學(xué)習(xí)、理解和應(yīng)用物理知識(shí)，同時(shí)借助較為新奇的物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，吸引學(xué)生的注意力和好奇心，引導(dǎo)其主動(dòng)地參與到物理課堂實(shí)驗(yàn)當(dāng)中。為了全面提升物理課程的教學(xué)效率，就需要不斷地創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，喚醒學(xué)生的課堂主體意識(shí)，使學(xué)生主動(dòng)投入實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，并在推進(jìn)實(shí)驗(yàn)進(jìn)程的基礎(chǔ)上確保實(shí)驗(yàn)效果。教師要組織學(xué)生動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并在學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的過程中給予正確的指導(dǎo)，幫助其解決實(shí)驗(yàn)操作中的不足和問題，及時(shí)解答學(xué)生的困惑，讓學(xué)生在明確實(shí)驗(yàn)步驟和注意事項(xiàng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在幫助學(xué)生理解理論知識(shí)的同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成正確的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。與此同時(shí)，學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的過程中，應(yīng)進(jìn)行積極的觀察和深入的思考，根據(jù)自己的思維框架提出相應(yīng)的疑問，在實(shí)驗(yàn)過程中逐步探究知識(shí)本質(zhì)，使學(xué)生依賴自己的思維和相關(guān)的實(shí)驗(yàn)原理，實(shí)現(xiàn)物理知識(shí)的遷移應(yīng)用。除此之外，有許多物理實(shí)驗(yàn)學(xué)生無法動(dòng)手完成，或者學(xué)校資源、環(huán)境有限，無法為學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)環(huán)境。針對(duì)這種情況，就需要教師充分利用電子白板及其他的多媒體教學(xué)設(shè)備，模擬并還原實(shí)驗(yàn)過程，利用動(dòng)態(tài)化的呈現(xiàn)方法，將抽象的物理專業(yè)知識(shí)用直觀且生動(dòng)的視頻展示出來，降低學(xué)生理解物理知識(shí)的難度，全面激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)和綜合能力。例如，在“萬有引力定律”部分的教學(xué)過程中，教師很難在教學(xué)中為學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)的環(huán)境，因此，教師可以在課前制作視頻動(dòng)畫，在上課的過程中，通過電子白板等設(shè)備進(jìn)行展示，直觀地向?qū)W生說明萬有引力定律對(duì)于地球上的生物產(chǎn)生的影響，引導(dǎo)學(xué)生在觀察動(dòng)畫和圖片的基礎(chǔ)上理解理論知識(shí)，真正地掌握萬有引力定律。

（四）進(jìn)行生活化的改進(jìn)，激發(fā)學(xué)生對(duì)于物理實(shí)驗(yàn)的興趣

物理知識(shí)與學(xué)生的實(shí)際生活有著密切的關(guān)系，因此，要想提高物理課程的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率，就需要通過生活化的教學(xué)方法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生能夠主動(dòng)地參與到物理課程的學(xué)習(xí)當(dāng)中。物理實(shí)驗(yàn)是貼近學(xué)生生活的教學(xué)方式，也是激發(fā)學(xué)生對(duì)物理課程學(xué)習(xí)興趣的主要方法。所以，教師需要積極地轉(zhuǎn)變教學(xué)思維，以物理實(shí)驗(yàn)操作作為出發(fā)點(diǎn)，利用趣味性較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)，吸引學(xué)生的注意力，增強(qiáng)其求知欲，引導(dǎo)學(xué)生通過動(dòng)手操作學(xué)習(xí)知識(shí)，并吸收物理知識(shí)，掌握物理知識(shí)的本質(zhì)內(nèi)涵，并增強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的印象，在這過程中，學(xué)生將物理知識(shí)吸收、內(nèi)化，并將知識(shí)應(yīng)用在實(shí)踐當(dāng)中。同時(shí)，教師在實(shí)驗(yàn)中深入挖掘?qū)W生的潛能，提升物理課程的教學(xué)效率。教師在課前進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，需要盡可能地挖掘生活中的素材，并將其應(yīng)用于物理課堂教學(xué)當(dāng)中，全面激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的參與度。舉例而言，在學(xué)習(xí)“光的傳播規(guī)律”時(shí)，教師可以借助鏡子和手電筒，將上課環(huán)境換成室外，通過簡單的實(shí)驗(yàn)操作，讓學(xué)生感受光的焦距和折射原理，一邊進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，一邊讓學(xué)生通過觀察進(jìn)行思考，幫助學(xué)生更好地理解和掌握光學(xué)知識(shí)。

四、物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的實(shí)踐重點(diǎn)分析

（一）在實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理、總結(jié)階段培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力

在對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行處理、總結(jié)的過程中，需要根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)量的數(shù)據(jù)結(jié)果對(duì)其進(jìn)行分析，并針對(duì)性地描述和解釋測(cè)量結(jié)果，以此對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行科學(xué)評(píng)估。與此同時(shí)，在對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析時(shí)，還需要重點(diǎn)思考數(shù)據(jù)測(cè)量過程中的問題，并在總結(jié)過程中提出相應(yīng)的解決方案，保證實(shí)驗(yàn)報(bào)告的質(zhì)量。對(duì)于實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的多角度思考和總結(jié)，也是有效提升學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ闹匾椒?。學(xué)生不僅要認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)赝瓿蓪?shí)驗(yàn)操作，還需要針對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行深入的分析和思考，并認(rèn)真、仔細(xì)地書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，這不僅能培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)科的核心素養(yǎng)，也是培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)能力的關(guān)鍵。學(xué)生填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí)，不需要講求實(shí)驗(yàn)報(bào)告的專業(yè)性和完整性，只需要將實(shí)驗(yàn)結(jié)果以及分析結(jié)果如實(shí)地呈現(xiàn)即可，切不可為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加簡潔，就隨意篡改數(shù)據(jù)[2]。

（二）在實(shí)驗(yàn)反饋階段培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

大部分的高中物理實(shí)驗(yàn)都屬于數(shù)據(jù)測(cè)量性實(shí)驗(yàn)，對(duì)于物理概念之間關(guān)系的分析仍然需要學(xué)生進(jìn)行有效的分析、探究。新課程標(biāo)準(zhǔn)中明確指出，實(shí)驗(yàn)課程是進(jìn)行科學(xué)探究的關(guān)鍵方法。高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展，除了強(qiáng)化學(xué)生對(duì)物理理論知識(shí)的理解程度、增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力外，還需要強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)驗(yàn)思維，并幫助學(xué)生養(yǎng)成物理學(xué)科思維意識(shí)。學(xué)校需要盡可能地利用已有資源，為學(xué)生開設(shè)更多的物理實(shí)驗(yàn)課程，讓學(xué)生在動(dòng)手的過程中吸收物理知識(shí)，同時(shí)提高動(dòng)手能力，深化創(chuàng)新思維的養(yǎng)成?；诖?，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中創(chuàng)新，鼓勵(lì)學(xué)生積極探索，并將探索的知識(shí)應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)中發(fā)展思維，提高能力。

結(jié)束語

在新課程改革背景下，要使物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)取得理想的教學(xué)效果，切實(shí)提高物理教學(xué)質(zhì)量，就需要教師充分把握課前準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)教學(xué)以及課后反思三個(gè)部分。在高中物理實(shí)驗(yàn)課中，教師需要在鼓勵(lì)學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)化物理課程的教學(xué)效果。教師要在實(shí)驗(yàn)教學(xué)前做好充分的準(zhǔn)備，確保實(shí)驗(yàn)的順利開展;在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，對(duì)于學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)遇到的問題，教師要及時(shí)進(jìn)行指導(dǎo);在實(shí)驗(yàn)課結(jié)束后，教師需要檢測(cè)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，并進(jìn)行教學(xué)總結(jié)。只有對(duì)物理實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行全面把控，才能夠確保物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生關(guān)鍵能力的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介：徐?。?969— ），男，漢族，江蘇淮陰人，福建省建陽第一中學(xué)，中學(xué)高級(jí)，本科。研究方向：高中物理教學(xué)。