聚焦“新課標”、新教材，把握高中物理實驗教學方向

胥平兒

（甘肅省永靖縣移民中學，甘肅永靖 731600）

對于高中物理學科來說，實驗教學是關鍵與支撐，是學生高效理解物理知識的“敲門磚”，是培養(yǎng)學生學科核心素養(yǎng)的“墊腳石”。為此，高中物理“新課標”及新教材對實驗教學都提出了具體的要求，鼓勵教師探究實驗新方向，研究實驗推進新舉措。

一、高中物理“新課標”、新教材對實驗教學的新要求

高中物理“新課標”（2022）要求教師在開展實驗教學的時候，要能將社會、數(shù)學、技術、工程等學科知識融入進去，能將先進的技術嫁接到實驗教學中，能用現(xiàn)代信息技術推動實驗教學。高中物理教材在2022 年進行了重大調整，對實驗教學也提出了更嚴格的標準，要求其能夠適應時代特征，要在社會性、前沿性、技術性以及融合性等方面體現(xiàn)出實驗教學的特點。這一要求與“新課標”的相關內(nèi)容不謀而合，也是實驗教學的新方向。

（一）實驗教學要具有社會性

高中物理“新課標”和新教材都指出學科知識與社會具有緊密的聯(lián)系，所以，新時期的高中物理實驗教學也要契合這一要求，實驗目標要能夠引導學生認識到高中物理知識對于社會發(fā)展的積極意義，從而利用所學物理知識解決在生活中遇到的簡單問題，有能力對生活中的一些物理現(xiàn)象進行分析。高中物理實驗社會性教學對整個實驗教學的基礎與目標都有全新的要求，首先是教師要善于分析社會元素，并將有利于實驗開展的社會元素融入實驗中。其次是實驗教學的結論或者成果要能積極應用到生產(chǎn)生活中，彰顯出高中物理知識的社會價值。如“力的合成和分解”這個知識點，需要借助實驗教學來幫助學生對合成規(guī)律有直觀的理解與認知。根據(jù)“新課標”的要求，這一實驗要結合生活實際來創(chuàng)設情境教學，比如2 個小孩合力提一桶水與1 個成年人獨立提1 桶水，這樣學生就能對力的合成規(guī)律有更直觀的理解記憶。

（二）實驗教學要具有前沿性

高中物理知識與前沿科技具有緊密的聯(lián)系，不僅僅體現(xiàn)在前沿科技需要物理知識作為支撐，更體現(xiàn)在一些前沿科技內(nèi)容被編排在新教材中。在2022 年高中物理“新課標”中，也指出高中物理課程在內(nèi)容上要關注當代先進的科學技術發(fā)展狀況和成果，要重點培養(yǎng)學生的科學意識和思維，引導學生多關注國內(nèi)外先進的科學技術發(fā)展趨勢。這就要求教師在教學中要引導學生用新思想、新理念去理解新知識，尤其是能借助合適的實驗活動來探究新技術的本質內(nèi)涵。所以，高中物理教師在開展實驗教學的時候，要充分遵循“新課標”和新教材的要求，保證實驗教學具有很強的前沿屬性。如“電阻率與溫度的關系”這個知識點，需要教師開展實驗教學來幫助學生總結規(guī)律。在實驗中，教師要融入最新的超導研究理論，講解超導新材料的特點。這樣的實驗教學能夠幫助學生及時了解最前沿的超導研究成就，對培養(yǎng)學生的科學探究精神與品質具有重要作用。

（三）實驗教學要體現(xiàn)技術性

高中物理實驗教學不能按部就班地按照教材中的實驗步驟來完成，因為這樣的實驗教學形式化嚴重，難以取得實效。根據(jù)2022 年高中物理“新課標”的要求，教師在實驗教學中要能科學應用現(xiàn)代信息技術，讓實驗過程更加多元、直觀，尤其是對于難以通過實驗室來完成的實驗，可以通過現(xiàn)代信息技術模擬出來。在2022 版高中物理新教材中，編排了很多與“靜電場”“電能”“電磁感應”有關的實驗活動，這就需要教師借助現(xiàn)代信息技術模擬電場、磁場來完成實驗。由此可見，新時期的高中物理實驗教學離開了信息技術，將難以有效完成，這充分體現(xiàn)了實驗教學的技術性方向。如“拋體運動的規(guī)律”這個知識點，需要教師借助智能手機軟件拍攝頻閃照片，清晰記錄小球在不同時刻的位置。在此基礎上去分析小球在平拋過程中的運動特點，學生就很容易理解其中的內(nèi)涵。

（四）實驗教學要體現(xiàn)融合性

高中物理實驗教學不僅包含物理學知識，還會涉及其他學科的知識。根據(jù)2022 年高中物理“新課標”的內(nèi)容，教師要能將科學、技術、社會、環(huán)境等要素融入教學中。在實驗教學方面，要能積極融合STEM 教育理念。具體來說，高中物理實驗教學要能融合科學技術、工程技術、數(shù)學概念等學科知識。根據(jù)2022 版高中物理新教材的內(nèi)容，實驗教學需要運用哲學理論，引導學生善于批判和質疑，能在懷疑中實驗，在實驗中清晰質疑，這就是實驗的過程，也是實驗的價值。比如，伽利略對亞里士多德的落體觀產(chǎn)生質疑，并通過實驗驗證了自己的判斷，充分體現(xiàn)了科學家的批判質疑精神。同時，教師要將實踐運用充分融合到實驗中，通過實驗教會學生運用物理學科知識，并在實踐中分析和解決各種問題，還能借助合適的理論和材料制作一些產(chǎn)品，這對開拓學生物理思維、培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神、增強學生實踐能力都具有重要的作用。如對于“串聯(lián)電路和并聯(lián)電路”這節(jié)內(nèi)容，教師就可以引導學生以生活中常見的雙開關控制電燈的案例為基礎，在實驗室中完成這一電路的連接，并且分析研判各種電路故障。這個實驗教學既體現(xiàn)了學生的物理知識素養(yǎng)，也培養(yǎng)了學生的學以致用意識與能力。

二、“新課標”、新教材背景下高中物理實驗教學的策略

（一）革新實驗教學模式，發(fā)揮學生主體作用

在傳統(tǒng)高中物理實驗教學中，學生必須嚴格遵照教師所確定和規(guī)劃的路徑開展實驗活動，教師是實驗教學中的絕對掌控者，學生不能獨自嘗試與探究。在這種實驗教學模式中，學生只能被動地接受實驗結果，缺乏參與熱情，很難在實驗教學中有所思、有所悟，導致實驗教學流于形式。但是在“新課標”、新教材指導下的實驗教學具有新的方向，需要教師革新實驗教學模式，立足于以生為本的實驗原則，給予學生更大的實驗自主權，能結合自己理解的社會性、前沿性、技術性與融合性等要素來開展實驗活動。這樣學生才能主動思考，結合自己實驗之前的種種猜想與質疑去積極研究，這對于學生專業(yè)知識深層次學習和學科核心素養(yǎng)高效培養(yǎng)都具有積極的意義。例如，對于“摩擦力”這一節(jié)內(nèi)容，新教材中設置了一個“科學漫步”板塊，其中有一個“流體阻力”實驗。這個實驗是對摩擦力深度理解的支撐，也是開放性的探究實驗。在實驗時，教師要為學生提供各種形狀的玻璃管，包括直管、彎曲管等，還需要提供計時器、流速測量計等，然后引導學生針對各種玻璃管中水的流速來思考流動阻力的影響因素。這一實驗體現(xiàn)了技術性和前沿性等特點，學生有了很大的自主權，有利于學生對流動阻力有更加全面深刻的認知。在實驗結束之后，教師還可以引導有航模的學生去研究它的構造，思考航模外形對于減少摩擦力的作用，而這一實驗教學正體現(xiàn)了融合性的方向。

在物理實驗改革的背景下，教師要認識到學生的主體地位，重視學生的主觀能動性，引導學生通過實驗課程更好地探索和理解物理學知識，培養(yǎng)學生的物理綜合素養(yǎng)。

（二）營造積極探索氛圍，強化學生參與意識

為了營造積極的探索氛圍，高中物理教師要注重從生活實際出發(fā)，從學生的視角出發(fā)，多創(chuàng)設一些學生日常生活中的情境，讓學生在熟悉的生活氛圍中感知實驗教學內(nèi)容，如此，學生更容易沉浸到實驗教學中。教師還可以借助現(xiàn)代信息技術，用一些虛擬的、科幻的電影片段營造實驗情境，以實現(xiàn)很好的實驗代入感，如此，不需要教師過多的引導，學生便能夠自覺投身到實驗教學活動中。教師也可以開展小組互助實驗，引導學生組成不同的實驗小組，在大自然中、在工廠車間里開展相關實驗，這種真實的情境既能激活實驗氛圍，也能幫助學生更高效地完成實驗任務。例如，教師在帶領學生完成“圓周運動”中“線速度與角速度”實驗教學任務時，為了強化學生的參與意識，可以為學生創(chuàng)設生活化的教學情境。如在一個游樂場，游客們正在參加“大擺鐘”游戲活動，大擺鐘不僅在做圓周運動，還在上下擺動，很是刺激，很多學生都喜歡參與這個游戲活動。教師基于此開展主題實驗活動，一下子抓住了學生的眼球，吸引學生參與到實驗活動中。在實驗的基礎上，讓學生積極思考以下問題：大擺鐘的角速度是什么？線速度是什么？它們之間的關系是什么？進而通過相關的實驗教學，幫助學生實現(xiàn)對本節(jié)課知識的深層次理解。

實驗教學不是按部就班地完成實驗任務，而是以實驗為載體，鼓勵學生積極地探究，主動地思考，能夠參與到實驗活動中。為此，教師需要營造積極的探索氛圍，讓學生更樂于借助實驗器材去探究未知的物理世界。

（三）深入探索實驗原理，培養(yǎng)學生學科思維

發(fā)展學生物理學科思維是整個教學的重點與難點，因為思維的虛擬性與抽象性，需要借助直觀的物理實驗來幫助學生認識和理解學科思維。為了實現(xiàn)這一教學目標，教師需要引導學生在實驗過程中深入探索實驗原理，思考實驗過程中用到的物理學科理論，并且能探索新的實驗方法、實驗路徑，進而實現(xiàn)學生學科思維的有效培養(yǎng)。為了激發(fā)學生的探究欲望，教師需要根據(jù)教學實際和學生的思維能力，適當設計一些巧妙的問題，引導學生通過問題的思考與探索，獲取實驗的原理及思路，以此促進學生學科思維的發(fā)展。例如，教師在帶領學生完成“磁生電”這個實驗任務時，需要將培養(yǎng)學生物理思維作為教學的重點。在實驗開始之前，教師要為學生設置一些問題，如：是不是只要有磁場就會產(chǎn)生電流？感應電流的產(chǎn)生有條件嗎？通過問題的引導，充分激發(fā)學生對實驗的興趣。為了輔助學生探索和思考問題，教師還可以繼續(xù)創(chuàng)設問題情境，將虛擬的磁場產(chǎn)生電流的過程直觀地展示在大屏幕上，讓學生對這一實驗過程有更加直觀的認識。如此，不僅能推動實驗的完成，還能幫助學生學習和掌握虛擬的磁電思維。

高中物理教師在實驗教學中，要引導學生觀察實驗現(xiàn)象，搜集實驗過程中的數(shù)據(jù)，深入系統(tǒng)地分析實驗結果，并借助實驗去驗證自己的猜想，去論證物理理論，從而培養(yǎng)學生的學科思維。

（四）鼓勵學生自主實驗，培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神

創(chuàng)新是發(fā)展的原動力，也是一切學科教學的根本目標。對于物理學科來說，更強調創(chuàng)新與創(chuàng)造。為此，在高中物理實驗教學中，教師要鼓勵學生自主完成整個實驗，包括實驗步驟的設計、實驗過程的推進、實驗結果的分析，全部都由學生自主完成。同時，教師要鼓勵學生跳出教材中有關實驗要求的束縛，能展開深入思考，并且結合自己的思考去開展探究實驗，以此培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神。在學生創(chuàng)新實驗過程中，教師要少一些約束，多一些鼓勵，為學生打造創(chuàng)新的實驗平臺，以便更好地發(fā)展學生的創(chuàng)新思維。例如，教師在帶領學生完成“電磁感應”實驗活動后，可以鼓勵學生結合先前所學內(nèi)容，開動思維自主創(chuàng)設新的實驗方案。在自主實驗之前，教師將班級學生分為幾個實驗小組，由組長帶領完成創(chuàng)新實驗。如有一小組用線圈、MP3、錄音機等為實驗器材，首先將一組線圈兩端接在MP3 的音頻輸出端，另一組線圈的兩端連在錄音機的輸入端，這樣就能形成兩個相對獨立的閉合電路。然后用音頻線連接錄音機和MP3，此時錄音機播放出了MP3 中的聲音，這一現(xiàn)象就說明第二個線圈中已經(jīng)產(chǎn)生了電信號。這種自主實驗過程，既能幫助學生理解電池感應的原理，也能培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維。

高中物理教師在借助自主物理實驗培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神的時候，還需要規(guī)劃好學生的創(chuàng)新思路，引導學生在可行的范圍內(nèi)去創(chuàng)新實驗，保證自主實驗能夠有效實施，從而確保在實驗中有更多的收獲。

綜上所述，作為高中物理教學根本的實驗活動，需要教師立足于“新課標”、新教材的新要求，把握實驗教學的新方向，全面落實好實驗教學社會性、前沿性、技術性、融合性等要求。在具體的實驗教學過程中，教師需要積極探索和改革實驗教學的模式，重視學生的主體地位和作用，明確自身引導者的角色，積極為學生營造良好的探索氛圍，增強學生的參與感，引導學生深入探索實驗原理，鼓勵學生自主實驗，最終發(fā)展學生的科學思維，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神。落實好“新課標”的要求和新教材的內(nèi)容，最終實現(xiàn)學生物理知識水平的提升和學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。