高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新設(shè)計(jì)策略淺探

張海峰（江蘇省栟茶高級(jí)中學(xué) 226406）

《高中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)》中明確指出：“物理學(xué)科核心素養(yǎng)包括了物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任等方面?！倍锢韺?shí)驗(yàn)作為物理學(xué)科中至關(guān)重要的一部分，對(duì)學(xué)生核心素養(yǎng)的提升也有極大的促進(jìn)作用。但在當(dāng)前的高中物理教學(xué)中，教師往往受應(yīng)試教育影響，更注重教材理論的傳授，而使實(shí)驗(yàn)教學(xué)流于表面，導(dǎo)致學(xué)生的自主探究能力和思維發(fā)展受限。因此，教師更應(yīng)注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)，并采取各種策略創(chuàng)新教學(xué)形式，引導(dǎo)學(xué)生將理論化為實(shí)踐，真正內(nèi)化物理知識(shí)，獲得創(chuàng)新思維、動(dòng)手實(shí)踐以及科學(xué)探究能力的全面發(fā)展，最終實(shí)現(xiàn)學(xué)科素養(yǎng)的有效提升。

一、創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境，引導(dǎo)自設(shè)方案

物理實(shí)驗(yàn)在高中物理教學(xué)中占據(jù)十分重要的地位。教師在教學(xué)時(shí)，不僅要重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)的數(shù)量，也要重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程和質(zhì)量，這就要求教師必須探索有趣味性、創(chuàng)新性和引導(dǎo)性的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?，通過實(shí)驗(yàn)情境引導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計(jì)方案、分析實(shí)驗(yàn)問題，激發(fā)學(xué)生的探究學(xué)習(xí)興趣，從而助力學(xué)生更好地掌握物理知識(shí)，明晰物理實(shí)驗(yàn)思路，提升物理學(xué)科素養(yǎng)。

例如，在進(jìn)行“測(cè)繪小燈泡的伏安特性曲線”這一實(shí)驗(yàn)時(shí)，按照教材內(nèi)容，學(xué)生需要利用分壓式或外接法的原理圖進(jìn)行實(shí)物圖連接的操作，但在實(shí)驗(yàn)過程中有學(xué)生提出疑問：是否能用限流式進(jìn)行連接？面對(duì)學(xué)生的疑問，教師并沒有立刻給出答案，而是為學(xué)生重新布置了實(shí)驗(yàn)情境，引導(dǎo)學(xué)生自主探究。有的學(xué)生在情境的輔助下繼續(xù)選擇使用分壓式實(shí)驗(yàn)，還有一些學(xué)生則改變思路嘗試用限流式實(shí)驗(yàn)。這兩部分學(xué)生按照原理有條不紊地進(jìn)行著，但到了處理數(shù)據(jù)環(huán)節(jié)，使用限流式連接的學(xué)生遇到了一些問題，他們發(fā)現(xiàn)點(diǎn)的數(shù)量不足，無法完成連接任務(wù)，且實(shí)驗(yàn)結(jié)果誤差較大，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。這時(shí)，教師進(jìn)一步引導(dǎo)這部分學(xué)生尋找失敗的原因，并修改實(shí)驗(yàn)方案。學(xué)生在一番思考與探究中發(fā)現(xiàn)，只有分壓式接法才能完成實(shí)驗(yàn)。最終學(xué)生順利的完成了實(shí)驗(yàn)，也明白了相關(guān)的物理原理。教師正是通過布設(shè)實(shí)驗(yàn)情境的方式，引導(dǎo)學(xué)生自主探究實(shí)驗(yàn)，并在反復(fù)的實(shí)踐中找到最優(yōu)的實(shí)驗(yàn)方法，既有效完成了實(shí)驗(yàn)任務(wù)，又加深了學(xué)生的物理理解，激發(fā)了學(xué)生的探究興趣，鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手操作能力，促進(jìn)了物理學(xué)科素養(yǎng)的有效提升。

二、捕捉生活現(xiàn)象，深化原理理解

陶行知提出“生活即教育”的理念，他指出，教育來源于生活，教育也離不開生活，只有與生活實(shí)際聯(lián)系的教育，才是學(xué)生真正要獲得的教育，才能更好地發(fā)揮教育的價(jià)值。物理也是一門與生活密切聯(lián)系的學(xué)科，生活中存在著很多有趣的物理現(xiàn)象，這些都是學(xué)生學(xué)習(xí)物理、探究物理奧秘的重要素材。因此，教師在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新教學(xué)時(shí)，不妨從實(shí)際生活出發(fā)，捕捉生活中的物理現(xiàn)象，以此深化學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的理解，培養(yǎng)學(xué)生用物理知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，最終有效提升學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)，收獲更好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

例如，在進(jìn)行“探究功與速度變化的關(guān)系”這一實(shí)驗(yàn)時(shí)，大部分學(xué)生都能準(zhǔn)確理解實(shí)驗(yàn)中，小車會(huì)在力的作用下進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，且它的運(yùn)動(dòng)過程會(huì)由于小車和木板之間的摩擦力而產(chǎn)生變化，影響小車運(yùn)動(dòng)速度的力就是摩擦阻力，也正是這阻力會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生一定的誤差。部分學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中對(duì)這一知識(shí)點(diǎn)感到疑惑不解，他們認(rèn)為，阻力的存在對(duì)實(shí)驗(yàn)不會(huì)產(chǎn)生什么影響，因此，為了更好地幫助他們認(rèn)識(shí)及理解這一物理知識(shí)，教師可以利用學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)，舉出一些生活中常見的現(xiàn)象來啟發(fā)學(xué)生思考。比如，當(dāng)?shù)孛婧芨稍飼r(shí)，我們走在上面就很穩(wěn)定、很安全，但若是地面結(jié)冰或被雨水淋過，那么走在上面就會(huì)感覺很滑；當(dāng)我們?cè)谄教沟鸟R路上騎自行車時(shí)，就會(huì)感覺很輕松，若是在泥濘的路面或坑坑洼洼的馬路上行駛時(shí)就會(huì)感覺很費(fèi)力……實(shí)驗(yàn)中的小車就跟我們騎的自行車一樣都受到了摩擦阻力的影響。通過生活案例的類比分析，學(xué)生自然就能快速理解阻力知識(shí)。同時(shí)，在實(shí)驗(yàn)過程中，為了抵消摩擦阻力他們會(huì)自覺采取墊高木板某一角度等方式改善實(shí)驗(yàn)，最終更加順利地完成實(shí)驗(yàn)，提升自身的物理素養(yǎng)。教師正是通過聯(lián)系生活，舉例生活現(xiàn)象的方式幫助學(xué)生理解物理知識(shí)和實(shí)驗(yàn)原理，探究、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方法，既有效激發(fā)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣，又拉近了學(xué)生與物理之間的距離，讓他們感知到物理與生活息息相關(guān)，在深化知識(shí)理解的同時(shí)，更懂得學(xué)以致用。

三、展開小組實(shí)驗(yàn)，促進(jìn)合作探究

由于生活經(jīng)驗(yàn)、環(huán)境的不同，每個(gè)學(xué)生的思維發(fā)展和個(gè)人能力都會(huì)存在較大的差異。比如，有的學(xué)生理論基礎(chǔ)扎實(shí)，有的學(xué)生動(dòng)手能力較強(qiáng)，還有的學(xué)生思維活躍、創(chuàng)新能力極佳等。教師在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新教學(xué)時(shí)，融合每個(gè)學(xué)生的個(gè)人優(yōu)勢(shì)，讓學(xué)生組成實(shí)驗(yàn)小組，以合作探究的方式，引導(dǎo)學(xué)生分工合作、取長(zhǎng)補(bǔ)短，更好地完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)，同時(shí)還能助力學(xué)生獲得思維能力、動(dòng)手能力以及數(shù)據(jù)分析能力的全面發(fā)展。學(xué)生在相互合作中也能更好地吸收他人觀點(diǎn)，樹立良好的團(tuán)隊(duì)精神。

仍以“探究功與速度變化的關(guān)系”這一實(shí)驗(yàn)為例，教師就可以先對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組，確保每個(gè)小組都具備均衡的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，然后再提出一些問題引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)探究。比如，如何設(shè)計(jì)功的測(cè)量方式？每個(gè)功的數(shù)值都必須準(zhǔn)確測(cè)出嗎？如何保證橡皮筋在實(shí)驗(yàn)過程中的伸長(zhǎng)量完全一致？如何測(cè)量小車的速度變化？等等，然后讓每個(gè)小組進(jìn)行分析討論，制定實(shí)驗(yàn)方案，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。學(xué)生各抒己見，在熱烈的討論中制定了適合自己小組的實(shí)驗(yàn)方案，并合理分工操作，動(dòng)手能力較強(qiáng)的學(xué)生負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)操作部分，擅長(zhǎng)數(shù)據(jù)處理的學(xué)生負(fù)責(zé)統(tǒng)計(jì)、處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、思維活躍的學(xué)生則在實(shí)驗(yàn)最后思考更多創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)方法，等等。學(xué)生通力合作最終順利地完成了實(shí)驗(yàn)，并從中探究出了更加多元化的實(shí)驗(yàn)方法，深化了對(duì)物理知識(shí)的理解。在實(shí)驗(yàn)過程中教師也要適時(shí)指導(dǎo)，幫助學(xué)生解決實(shí)驗(yàn)問題，促進(jìn)師生之間的互動(dòng)。教師正是通過合作探究的方式引導(dǎo)學(xué)生開展物理實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生自主經(jīng)歷討論、設(shè)計(jì)方案、實(shí)驗(yàn)操作、評(píng)估與反思等實(shí)驗(yàn)過程，促進(jìn)思維發(fā)展，提升學(xué)科素養(yǎng)，同時(shí)，學(xué)生在合作中也能學(xué)習(xí)他人身上的優(yōu)點(diǎn)，樹立良好的團(tuán)隊(duì)意識(shí)，在共同學(xué)習(xí)中進(jìn)步、成長(zhǎng)。

總之，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)于高中物理來說有無可比擬的教學(xué)價(jià)值。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中不僅能更加輕松地理解物理知識(shí)，還能發(fā)散自身思維、鍛煉動(dòng)手能力，促進(jìn)自主探究和創(chuàng)新能力的提升。因此，教師應(yīng)不斷探索更加多元化、趣味化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式，激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣，讓學(xué)生在實(shí)踐中真正領(lǐng)會(huì)物理內(nèi)涵，感受科學(xué)魅力，提升物理學(xué)習(xí)能力和學(xué)科素養(yǎng)，打造活力又有趣的實(shí)驗(yàn)課堂。