高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生自主探究學(xué)習(xí)的相關(guān)思考

摘 要：實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為高中物理教學(xué)中的重要內(nèi)容，對(duì)提升學(xué)生物理知識(shí)的掌握發(fā)揮著關(guān)鍵作用，能夠?qū)ξ锢砘A(chǔ)課堂起到有效的補(bǔ)充。在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，教師需要扮演好組織者與引導(dǎo)者的角色，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性與主動(dòng)性，引導(dǎo)學(xué)生自主探究學(xué)習(xí)物理知識(shí)，由此幫助學(xué)生鞏固所學(xué)知識(shí)并發(fā)散思維，為學(xué)生物理核心素養(yǎng)發(fā)展奠定扎實(shí)基礎(chǔ)。鑒于此，文章先簡(jiǎn)要分析了高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題，然后從多個(gè)方面對(duì)高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生自主探究學(xué)習(xí)的策略進(jìn)行了思考。

關(guān)鍵詞：高中物理;實(shí)驗(yàn)教學(xué);自主探究學(xué)習(xí)

隨著新一輪課程改革的持續(xù)深入，越來越多的教師意識(shí)到了實(shí)驗(yàn)教學(xué)在高中物理教育中的重要性，開始積極參與到物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的探究當(dāng)中。通過高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展，能夠更好地發(fā)散學(xué)生的思維能力，幫助學(xué)生鞏固所學(xué)的物理知識(shí)，提高學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和運(yùn)用能力。除此之外，在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，還可以讓學(xué)生感受到物理學(xué)科的魅力，強(qiáng)化學(xué)生的物理學(xué)習(xí)體驗(yàn)，使學(xué)生積極主動(dòng)地參與到物理學(xué)習(xí)當(dāng)中。但是，從實(shí)際的高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果來看，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在著一系列的問題，既有教師方面的問題，也有學(xué)生方面的問題，這些問題嚴(yán)重影響著物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，限制著學(xué)生核心素養(yǎng)能力及自主探究學(xué)習(xí)能力的發(fā)展。

一、高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題

（一）教師方面主要存在的問題

1.重“看實(shí)驗(yàn)”，輕“做實(shí)驗(yàn)”

隨著教育事業(yè)的快速發(fā)展，各種新穎的教學(xué)觀念和教學(xué)手段被應(yīng)用于高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，其中信息化教學(xué)是教師比較常用的教學(xué)方式，這種教學(xué)方式雖然能夠極大地提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率，但因不是學(xué)生親身參與到實(shí)驗(yàn)過程中，最終會(huì)影響學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的理解與認(rèn)識(shí)。部分教師在開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中，往往會(huì)直接播放一個(gè)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)視頻，認(rèn)為學(xué)生觀看完視頻之后能夠掌握其中的步驟和技巧。從實(shí)際的教學(xué)效果來看，學(xué)生在觀看視頻的過程中缺少親自動(dòng)手的過程，對(duì)實(shí)驗(yàn)的步驟和技巧難以形成深刻的印象，不利于學(xué)生理解和掌握物理知識(shí)。因此，高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中重“看實(shí)驗(yàn)”，輕“做實(shí)驗(yàn)”是主要的一個(gè)問題，會(huì)大大影響學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量，不利于學(xué)生綜合素質(zhì)及全面能力的發(fā)展。

2.重程序化實(shí)驗(yàn)，輕自主性思考

物理實(shí)驗(yàn)是一個(gè)在不斷探究中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的過程，但從當(dāng)前的高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)情況來看，部分教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中缺乏對(duì)學(xué)生自主性思考的引導(dǎo)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)更多的是程序化的實(shí)驗(yàn)。部分學(xué)生在實(shí)驗(yàn)開始之前就已經(jīng)知道了最終的現(xiàn)象和結(jié)果，在實(shí)驗(yàn)的過程中只需要按照教材大綱或教師講解的步驟，按部就班機(jī)械性地操作即可，不會(huì)主動(dòng)去思考為什么這樣做，更不會(huì)考慮在實(shí)驗(yàn)操作的過程中會(huì)發(fā)生哪些問題。這種為了實(shí)現(xiàn)固定目標(biāo)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，雖然給予了學(xué)生實(shí)踐操作的機(jī)會(huì)，但最終的實(shí)際效果并不好。在這種重程序化實(shí)驗(yàn)，輕自主性思考的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，不僅會(huì)逐漸消磨學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，令學(xué)生開始以敷衍的態(tài)度面對(duì)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，而且還不利于鍛煉學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、思考問題、解決問題的能力，無法有效提升學(xué)生的物理核心素養(yǎng)。

（二）學(xué)生方面主要存在的問題

1.缺乏自主探究興趣

眾所周知，高中生面臨和承受的學(xué)習(xí)壓力比較大，尤其是高三年級(jí)的學(xué)生，需要在有限的時(shí)間內(nèi)最大限度地提升自己的學(xué)習(xí)成績。物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要花費(fèi)比較多的時(shí)間，所以很多學(xué)生開始抵觸物理實(shí)驗(yàn)，認(rèn)為實(shí)驗(yàn)教學(xué)花費(fèi)的時(shí)間不如用來多背誦幾個(gè)知識(shí)點(diǎn)。除此之外，部分學(xué)校存在實(shí)驗(yàn)器材短缺的問題，對(duì)一些比較復(fù)雜的物理實(shí)驗(yàn)，學(xué)生缺少親自動(dòng)手的機(jī)會(huì)，只能在教師的引導(dǎo)下簡(jiǎn)單地進(jìn)行操作[1]。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中無法獲得良好的情感體驗(yàn)，久而久之便會(huì)對(duì)物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)缺乏興趣，不能積極主動(dòng)地參與到物理實(shí)驗(yàn)自主探究學(xué)習(xí)中?？偟膩碚f，由于各種原因，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)失去了興趣，對(duì)自主探究也失去了主動(dòng)性，進(jìn)而影響了高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

2.沒有養(yǎng)成良好習(xí)慣

物理實(shí)驗(yàn)需要學(xué)生具備科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)態(tài)度、正確的觀察方法、有效的思維方式，但目前很多學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中有很強(qiáng)的隨意性，沒有養(yǎng)成良好的物理實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，導(dǎo)致整個(gè)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性受到影響，學(xué)生不能在實(shí)驗(yàn)中獲取相應(yīng)的知識(shí)和能力。另外，大多數(shù)學(xué)生從學(xué)習(xí)物理知識(shí)開始，就一直在教師的引導(dǎo)與幫助下進(jìn)行學(xué)習(xí)，面對(duì)問題時(shí)缺乏良好的自主思考和自己探究習(xí)慣，致使學(xué)生在高中物理實(shí)驗(yàn)過程中一味地等待教師的安排，缺少自主探究的意識(shí)和能力，最終不僅影響了整個(gè)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的進(jìn)程，也沒有充分發(fā)揮出物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教育價(jià)值。

二、高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生自主探究學(xué)習(xí)策略分析

（一）強(qiáng)化教材概念，為實(shí)驗(yàn)自主探究做基礎(chǔ)

教材上的概念是開展物理知識(shí)學(xué)習(xí)的關(guān)鍵，學(xué)生牢固地掌握一些基礎(chǔ)性概念和名詞解釋，并且理解如何將概念運(yùn)用在練習(xí)題當(dāng)中，通過實(shí)際操作懂得物理原理的重要性。但是，當(dāng)下高中的學(xué)習(xí)氛圍普遍比較緊張，尤其是高三的學(xué)習(xí)氛圍，學(xué)生不僅要學(xué)習(xí)物理這一門課程，還需要掌握更多課程的概念。所以在高中物理教學(xué)當(dāng)中，出現(xiàn)很多學(xué)生無法正確理解教材當(dāng)中的名詞概念，開展實(shí)驗(yàn)時(shí)會(huì)出現(xiàn)一臉茫然的狀態(tài)。這就需要高中物理教師在教學(xué)當(dāng)中對(duì)教材上的概念性知識(shí)講解進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過有針對(duì)性的、有策略的學(xué)習(xí)來引導(dǎo)學(xué)生掌握教材上的概念。例如：在開展“用油膜法估測(cè)油酸分子的大小”這一實(shí)驗(yàn)之前，首先就需要引導(dǎo)學(xué)生回憶和鞏固上節(jié)課學(xué)習(xí)的分子熱運(yùn)動(dòng)、分子間的作用力、分子動(dòng)理論等，在理論基礎(chǔ)知識(shí)的依托，才可以更好地開展實(shí)驗(yàn)。其次教師要引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)本章節(jié)的重點(diǎn)理論知識(shí)進(jìn)行自主探究，通過對(duì)問題的探究和討論，可以讓學(xué)生更好地在實(shí)驗(yàn)當(dāng)中進(jìn)行運(yùn)用。最后，教師還需要在實(shí)驗(yàn)當(dāng)中培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)遷移的能力，將學(xué)習(xí)的知識(shí)點(diǎn)遷移到日常生活當(dāng)中，提升學(xué)生的自主探究能力和思維能力，達(dá)到開展教學(xué)的本質(zhì)。

（二）以學(xué)生為中心，提升實(shí)驗(yàn)自主探究能力

教師的教和學(xué)生的學(xué)是一種相輔相成的關(guān)系，但是在當(dāng)下的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)當(dāng)中，教師卻占據(jù)了課堂的核心，這也就無法彰顯新課改教學(xué)理念下學(xué)生的主體地位。因?yàn)榻處熢谶M(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)操作過程中，會(huì)對(duì)每一步的實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行明確的展示，這樣的高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)學(xué)生來說是沒有任何意義的，學(xué)生的自主探究能力無法得到提升。隨著教育改革理念的逐步深入，“以生為本”也成為了開展教學(xué)的核心理念，教師在教學(xué)當(dāng)中需要貫徹落實(shí)新課改的標(biāo)準(zhǔn)，提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，使學(xué)生成為物理實(shí)驗(yàn)課堂的主人[2]。例如：在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)“氣體的壓強(qiáng)、體積、溫度間的關(guān)系”時(shí)，本節(jié)課的主要內(nèi)容就是讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)探究來理解這三者之間的關(guān)系。在正式開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)之前，教師要引導(dǎo)學(xué)生通過小組討論的方式探索運(yùn)用哪種實(shí)驗(yàn)方法能夠更好地探究壓強(qiáng)、體積、溫度之間的關(guān)系，通過討論得到需要運(yùn)用控制變量法。隨后，教師可以讓學(xué)生自主選擇實(shí)驗(yàn)的道具，在小組當(dāng)中進(jìn)行自主探究實(shí)驗(yàn)。通過實(shí)踐，學(xué)生不僅動(dòng)手操作能力得到有效的提升，還在活躍的課堂氛圍下增強(qiáng)了學(xué)生的自主探究能力。

（三）創(chuàng)設(shè)生活情境，激發(fā)學(xué)生自主探究欲望

生活當(dāng)中隨處可見與物理原理相關(guān)的真實(shí)現(xiàn)象，在高中物理教學(xué)中將教學(xué)方式生活化，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)生活情境，這也是激發(fā)學(xué)生探究欲望的開端。學(xué)生每天接觸的物理現(xiàn)象數(shù)不勝數(shù)，每天出門乘坐的公交車在剎車時(shí)，車上的乘客會(huì)出現(xiàn)前傾的現(xiàn)象;早上吃的煮雞蛋放在冷水當(dāng)中更容易剝殼等，這些都是發(fā)生在學(xué)生的生活當(dāng)中。因此，對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的開展，教師也需要適當(dāng)?shù)厝谌肷钋榫常寣W(xué)生集中注意力開展自主探究學(xué)習(xí)。學(xué)生在熟悉的生活場(chǎng)景中看到物理知識(shí)，自然而然就想要探索下去，以此來促使學(xué)生積極主動(dòng)地參與到物理實(shí)驗(yàn)當(dāng)中。例如：熱力學(xué)第二規(guī)律的學(xué)習(xí)是通過一個(gè)生活化實(shí)驗(yàn)引出的：一滴紅色的墨水滴進(jìn)一杯清水當(dāng)中發(fā)生擴(kuò)散，最后整杯水都會(huì)變成紅色，這就是擴(kuò)散現(xiàn)象。教師在開展教學(xué)之前，可以讓學(xué)生觀看相應(yīng)的生活化視頻，再聯(lián)系自己的日常生活，就會(huì)充分了解這一實(shí)驗(yàn)的意義，意識(shí)到分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，并且尋找類似的物理現(xiàn)象進(jìn)行探究。最后引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行延伸研究的實(shí)驗(yàn)，將紅色墨水同時(shí)滴到冷水和溫水中，進(jìn)行觀察，看看哪杯水最先變成紅色。讓學(xué)生探究溫度對(duì)高分子運(yùn)動(dòng)的影響，提高學(xué)生的探究欲望和自主探究能力。

（四）設(shè)計(jì)問題啟發(fā)，強(qiáng)化學(xué)生自主探究意識(shí)

高中階段開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，最關(guān)鍵的就是對(duì)學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)，而物理實(shí)驗(yàn)問題的設(shè)計(jì)可以從自主探究的角度來培養(yǎng)學(xué)生的能力。在實(shí)驗(yàn)課堂上，通過啟發(fā)性的問題，可以使學(xué)生的思維得到全面的發(fā)展，學(xué)生的自主探究能力也會(huì)隨之提升。所以，教師在開展物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，可以針對(duì)教材和生活提出具有建設(shè)性的問題，在物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生探索，當(dāng)然設(shè)計(jì)問題時(shí)還需要根據(jù)學(xué)生對(duì)知識(shí)的實(shí)際掌握情況，然后進(jìn)行提問[3]。在這一過程中，可以采用層層遞進(jìn)的方式，這樣可以有效地激發(fā)學(xué)生對(duì)問題的探索欲望，強(qiáng)化學(xué)生自主探究的意識(shí)。例如：在進(jìn)行“模擬氣體壓強(qiáng)產(chǎn)生機(jī)理”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師可以首先提出一個(gè)具有啟發(fā)性的問題：在密閉窗口中的氣體，會(huì)不會(huì)對(duì)器壁產(chǎn)生壓強(qiáng)？如果有壓強(qiáng)的話，各個(gè)器壁的壓強(qiáng)是否相等？然后讓學(xué)生帶著問題進(jìn)行探索，并將其引入到物理實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，然后跟隨著實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行，使得學(xué)生對(duì)問題的疑惑得到解決，內(nèi)心的探究意識(shí)也會(huì)逐漸形成。

（五）書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，提高學(xué)生探索構(gòu)思能力

教師還可以讓學(xué)生在自主探索完成物理實(shí)驗(yàn)之后，為學(xué)生布置課下作業(yè)，讓學(xué)生書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，思考實(shí)驗(yàn)的過程和結(jié)果，并且寫出自己在實(shí)驗(yàn)當(dāng)中遇到的一些困難和問題，分析這些問題形成的原因，在理論知識(shí)的支撐下提出解決方法。通過這樣的方式能夠有效幫助學(xué)生鞏固課堂學(xué)習(xí)的知識(shí)，并且對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生構(gòu)思，提升學(xué)生的探索構(gòu)思能力[4]。例如：在進(jìn)行“瓶塞跳起實(shí)驗(yàn)”過程中，通過學(xué)生觀察橡膠塞跳出時(shí)瓶口的變化，認(rèn)識(shí)功與內(nèi)能的變化之間的關(guān)系。針對(duì)這一實(shí)驗(yàn)的問題和結(jié)果，學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過程中會(huì)形成探索反思的過程，使得學(xué)生在實(shí)驗(yàn)時(shí)就能夠有效進(jìn)行探究。教師還可以在課堂上讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行討論，分享自己在操作當(dāng)中所遇到的問題，教師針對(duì)討論的內(nèi)容和問題進(jìn)行補(bǔ)充和解決，完善學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告當(dāng)中的不足，有效促進(jìn)學(xué)生的物理知識(shí)水平，使學(xué)生的能力得到有效提升。

（六）開展探究性實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生操作能力

在傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，大部分教師更加重視教材上的知識(shí)講解，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，首先講解一遍實(shí)驗(yàn)操作的意義，其次在課堂上將實(shí)驗(yàn)步驟演示一遍，讓學(xué)生在旁邊觀看內(nèi)化，最后讓學(xué)生總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論。這樣的教學(xué)模式會(huì)影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果，學(xué)生看似在觀察實(shí)驗(yàn)，但是卻沒有參與到實(shí)踐操作中，學(xué)生沒有在實(shí)驗(yàn)操作中遇到問題、發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)行思考解決問題這個(gè)過程，就無法培養(yǎng)學(xué)生的思維發(fā)散能力和創(chuàng)作性思維，對(duì)激發(fā)學(xué)生積極性和主動(dòng)性也有一定的影響。教師要結(jié)合教材內(nèi)容和教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)開展探究性實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生參與到實(shí)驗(yàn)操作中，提高學(xué)生的動(dòng)手操作能力[5]。以摩擦力這一課時(shí)為例，教師讓學(xué)生去探究摩擦力和什么因素有關(guān)，然后讓學(xué)生進(jìn)行探究，記錄不同材料摩擦產(chǎn)生的摩擦力，進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，得出最終的結(jié)論。這種讓學(xué)生參與到實(shí)踐探究的過程中，最終得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論的教學(xué)形式，能夠加深學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解和記憶，從而提高學(xué)生的探究能力和動(dòng)手操作能力。

結(jié)束語

在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)當(dāng)中開展學(xué)生自主探究的模式，能夠有效幫助教師解決教學(xué)當(dāng)中遇到的問題，提升學(xué)生學(xué)習(xí)配合度，使學(xué)生的思維得到高效的開發(fā)，并且通過對(duì)實(shí)驗(yàn)的探索認(rèn)識(shí)到物理知識(shí)的本質(zhì)，提升學(xué)生的綜合能力[6]。因此，教師在進(jìn)行高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)當(dāng)中，有效地培養(yǎng)學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)操作能力，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)物理知識(shí)的過程中促進(jìn)其他能力的發(fā)展，為學(xué)生物理水平的提升奠定基礎(chǔ)。

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作者簡(jiǎn)介：程龍（1988— ），男，漢族，山東莒縣人，河北武邑中學(xué)，中學(xué)一級(jí)，學(xué)士學(xué)位。研究方向：高中物理及班級(jí)管理。