新課標下的高中物理探究式實驗教學

雷倩倩

摘 要：本文首先分析了探究式實驗教學的優(yōu)點，著重探討了其對學生學習興趣的提升、學生在課堂中的主體地位、思維能力和物理知識理解的促進作用。接著，文章指出了當前實驗教學存在的不足之處，包括實驗設計不足、操作能力不足、理論與實踐脫節(jié)、資源設備不足等問題。最后，提出了解決不足之處的建議，例如科學運用信息技術、開展小組合作實驗、鼓勵引導實驗創(chuàng)新、融入現(xiàn)實生活以及利用生活實物豐富實驗教學資源等。這些舉措將有助于提升實驗教學的質量和效果。

關鍵詞：新課標；高中物理；探究式實驗教學；學習興趣；思維能力

新課標對高中物理實驗教學提出了更加全面和深入的要求。其強調實驗教學的重要性，要求教學內容更貼近生活、更具實踐性，注重培養(yǎng)學生的動手能力和科學探究精神。此外，新課標提倡以探究為核心，鼓勵學生通過實驗探究問題、提出假設，并通過實驗設計和數(shù)據(jù)分析進行驗證，從而培養(yǎng)學生的科學思維和解決問題的能力。

一、高中物理實驗教學優(yōu)化創(chuàng)新的價值分析

（一）提升學生學習物理的興趣

通過實踐操作和自主探究，學生能親身體驗物理原理，使抽象的知識更加生動具體。在實驗中，學生能積極參與，培養(yǎng)了對知識的好奇心和探究欲望，從而提高了他們學習物理的主動性和積極性[1]。這種積極性有助于提高學生的學習興趣和學科掌握度，使物理知識更深入人心，有助于激發(fā)學生的學習潛能。

（二）凸顯學生在課堂的主體地位

探究式實驗教學模式強調學生在課堂中的主體地位。在傳統(tǒng)教學中，學生往往是被動接受知識的對象，而在探究式實驗中，學生更像是知識的創(chuàng)造者和實踐者。他們通過自主設計實驗方案、實際操作和數(shù)據(jù)分析，主動獲取知識，增強了對知識的理解和記憶。

（三）促進學生思維能力的提升發(fā)展

學生在實驗中需要獨立思考、解決問題和分析實驗數(shù)據(jù)，這樣的過程需要綜合運用邏輯思維、推理能力和創(chuàng)造性思維。通過這些思維訓練，學生能夠更好地理解和掌握物理概念，培養(yǎng)了他們的科學探究精神和解決問題的能力。這種思維方式的培養(yǎng)，不僅有助于學生學習物理知識，還對其終身學習和發(fā)展具有深遠的意義。

二、高中物理探究式實驗教學存在的不足

（一）實驗設計不充分

在高中物理的探究式實驗中，部分實驗設計存在過于簡單化的問題。這種簡單化使得實驗缺乏足夠的復雜性和挑戰(zhàn)性，導致學生在實驗過程中的參與度不高[2]。缺乏挑戰(zhàn)性的實驗設計限制了學生的思維深度和創(chuàng)新性，使得實驗結果過于顯而易見，從而無法有效激發(fā)學生的好奇心和求知欲。因此，學生在探究物理原理和現(xiàn)象時缺乏對實驗的充分探究，影響其對物理概念的全面理解和應用。

（二）實驗操作能力不足

在進行探究式實驗時，學生面臨實驗操作能力不足的挑戰(zhàn)。他們缺乏必要的實驗技能或經(jīng)驗，因而在實驗操作中出現(xiàn)困難或錯誤。這種情況阻礙了學生實驗的順利進行，影響了他們對物理概念的掌握和應用。缺乏足夠的實驗操作能力限制了學生的實踐能力，使得他們難以深入理解實驗現(xiàn)象背后的物理原理，導致實驗教學的效果不盡如人意。

（三）理論與實踐脫節(jié)

在物理探究式實驗中，學生學習過程中理論知識與實際操作之間存在明顯的脫節(jié)。學生在理論課堂上掌握了相關知識，但在實際實驗中，卻難以準確應用這些知識。這種脫節(jié)導致學生難以理解實驗現(xiàn)象背后的科學原理，進而影響他們將所學的理論知識與實驗操作有機結合的能力。

（四）資源和設備不足

部分學校的實驗室條件有限，無法提供多樣性的實驗器材或支持學生進行更多類型的實驗。這種資源不足限制學生在實驗中的體驗和探究范圍，影響他們對物理學科的全面理解和實踐能力的培養(yǎng)。這也影響到實驗教學的質量和深度。

三、新課標下的高中物理探究式實驗教學途徑

（一）科學運用信息技術，提升實驗教學效率

以《練習使用多用電表》這節(jié)課為例，可以探討如何運用信息技術來豐富實驗教學。一方面，利用虛擬實驗軟件和模擬仿真實驗，可以為學生提供更豐富、直觀的實驗體驗。通過計算機模擬實驗，學生可以在虛擬環(huán)境中進行多次操作，觀察不同參數(shù)下的實驗結果，從而更全面地理解電路中電表的使用方法和測量原理[3]。這種模擬實驗能夠解決實際實驗受限的問題，讓學生在沒有實際儀器的情況下也能夠進行大量實驗探究，提高實踐操作能力。另一方面，信息技術還能為學生提供更多實驗數(shù)據(jù)和結果，促進數(shù)據(jù)分析和推理能力的培養(yǎng)。通過虛擬實驗軟件，學生可以獲得更多實驗數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)處理和分析，進而發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律和現(xiàn)象之間的關系。例如：通過模擬實驗獲得的數(shù)據(jù)可以讓學生探討電流、電壓、電阻之間的關系，并通過推理理解歐姆定律等重要物理概念。除此之外，科學運用信息技術還可以提供更多展示和交流的平臺。學生可以借助虛擬實驗軟件中的數(shù)據(jù)展示功能或者模擬實驗的記錄與分享功能，將自己的實驗過程和結果呈現(xiàn)給全班同學，促進思想交流和經(jīng)驗分享，進一步加深對物理實驗內容的理解。

值得注意的是，盡管信息技術在實驗教學中有諸多優(yōu)勢，但也需注意其局限性。虛擬實驗雖然能提供直觀的視覺體驗，但仍難以完全替代真實實驗中的手動操作和感官體驗。因此，在運用信息技術的同時，還應鼓勵學生親身參與實際實驗，培養(yǎng)他們的實踐操作能力和觀察力。

（二） 開展小組合作實驗，培養(yǎng)學生思維能力

在新課標下的高中物理實驗教學中，開展小組合作實驗是培養(yǎng)學生思維能力的重要途徑。通過組織學生小組進行合作實驗，可以促進學生之間的交流與合作，激發(fā)學生思維的活躍性。然而，要注意在實施小組合作實驗時需要關注一些問題。例如：要確保小組內成員間的平等性和合作性，避免出現(xiàn)個別學生主導實驗或者出現(xiàn)團隊內部不和諧的情況。以《用單擺測量重力加速度》這節(jié)課為例，探討如何通過小組合作實驗來促進學生的思維發(fā)展和團隊合作。在這樣的實驗中，學生能夠分組合作，共同討論和設計實驗方案，商量如何正確搭建單擺、測量擺長和擺動周期等步驟。這種合作過程不僅鼓勵了學生之間的交流，還激發(fā)了他們積極思考和解決問題的能力。在實驗過程中，學生需要共同思考并解決出現(xiàn)的問題，比如如何減小誤差、選擇合適的測量工具等。通過合作探討，學生能夠從不同角度思考和理解實驗原理，培養(yǎng)了獨立思考和解決問題的能力[4]。此外，小組合作實驗也能夠促進學生對物理知識的深入理解和應用。例如：在單擺實驗中，學生需要理解重力對擺的影響，掌握擺長與擺動周期之間的關系，并運用公式計算重力加速度。通過小組合作，學生可以相互討論、協(xié)作實驗數(shù)據(jù)的收集和分析，加深對重力加速度概念的理解，并將理論知識與實際操作相結合，提高了對物理知識的應用能力。

（三）鼓勵引導學生自主設計實驗，提高學生實驗能力

新課標下的高中物理實驗教學應鼓勵學生自主設計實驗，這有助于提高學生的實驗能力。鼓勵學生在一定的指導下自主設計實驗方案，可以讓他們更深入地理解物理學的實驗原理和方法。教師在實驗過程中也要給予適當?shù)闹笇Ш鸵龑В_保實驗能夠達到預期的教學目標。以《串聯(lián)電路和并聯(lián)電路》為例，在學習串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的課程中，教師可以向學生介紹電路的基本原理，并提供一些基礎實驗，如測量電流、電壓等。隨后，鼓勵學生圍繞這些基礎實驗，自行構思和設計新的實驗方案，如改變電路中的元件、調整電流或電壓的測量方式等。學生在設計實驗方案的過程中，能夠根據(jù)自己的興趣和探究方向進行創(chuàng)新性的思考，選擇實驗內容和方法，激發(fā)了他們對物理學的濃厚興趣[5]。比如：學生可以自主決定探究不同電阻在電路中的影響，或者設計并聯(lián)電路與串聯(lián)電路的比較實驗。通過自主設計實驗，學生需要思考實驗的目的、方法和預期結果，并進行合理的實驗設計和方案調整。在實驗過程中，會面臨各種問題和挑戰(zhàn)，需要學生獨立思考并尋找解決方案。

（四）融入現(xiàn)實生活，增強物理探究趣味

在新課標下的高中物理實驗教學中，融入現(xiàn)實生活場景可以增強學生對物理探究的趣味性。將物理原理與日常生活相結合，設計與現(xiàn)實相關的實驗案例，可以激發(fā)學生的興趣，增強他們對物理學的探究欲望。這種貼近生活的實驗設計能夠使學生更直觀地理解物理知識，并激發(fā)他們主動探索和解決實際問題的動力。以《共點力平衡》這節(jié)課為例，探討如何設計貼近生活的實驗案例，從而增強學生對物理探究的興趣。在學習共點力平衡的課程中，教師可以以生活中的實際案例作為引子，比如討論如何平衡一個懸掛的物體或如何使一個物體保持靜止等。例如：可以引入橋梁的結構設計、吊鉤吊物、建筑物支撐等實際場景，讓學生通過觀察、分析這些情境，理解共點力平衡的原理和應用。這樣的實際案例能夠激發(fā)學生的興趣，使抽象的物理概念更具體化、更直觀化。在進行共點力平衡的實驗設計時，可以讓學生自行選擇感興趣的現(xiàn)實生活場景，并設計相關的模擬實驗或觀察性實驗。例如：學生可以選擇自行搭建簡易的橋梁結構，然后觀察不同放置物體位置對橋梁平衡的影響。這樣的實驗設計能夠激發(fā)學生主動思考和探索，培養(yǎng)他們解決實際問題的能力，使學習更具有互動性和趣味性。

（五）利用生活實物，豐富實驗教學資源

在新課標下的高中物理實驗教學中，利用生活實物豐富實驗教學資源是提高教學質量的有效途徑。通過運用生活中的實物，設計相關實驗，能夠使學生更直觀地了解物理現(xiàn)象，并將理論知識與實際情境相結合。這種教學方式能夠激發(fā)學生的學習興趣，加深對物理原理的認知和理解。以《超重和失重》這節(jié)課為例，探討如何利用生活實物設計相關實驗，讓學生更直觀地了解物理現(xiàn)象，促進理論知識與實際情境的結合。教師可以利用簡單的日常生活實物，比如彈簧、彈簧秤、各種物體等，進行超重和失重實驗的設計。學生可以在實驗中觀察不同物體在不同狀態(tài)下（靜止、勻速運動、加速運動）的重力表現(xiàn)，并記錄下各種狀態(tài)下物體的重力狀態(tài)。例如：在電梯上下運動時，利用彈簧秤測量物體的重力，讓學生觀察電梯加速和減速時物體的重量變化，從而了解超重和失重的現(xiàn)象。其次，利用生活實物豐富實驗教學資源可以使學生更直觀地了解物理現(xiàn)象。通過觀察和實驗，學生可以親身體驗超重和失重的感覺，從而深入理解這些現(xiàn)象背后的物理原理。例如：可以設計一些模擬重力狀態(tài)變化的實驗，讓學生觀察物體在不同狀態(tài)下的行為，從而直觀地感受到超重和失重的差異。最后，利用生活實物設計相關實驗有助于將理論知識與實際情境相結合。學生在實驗中可以將所學的重力、加速度等理論知識與實驗觀察相聯(lián)系，從而更深入地理解這些物理概念。比如：學生可以通過測量物體在電梯加速和減速時的重力變化，結合重力和加速度的知識，探討超重和失重現(xiàn)象的原因和變化規(guī)律。

（六）完善教學評價

傳統(tǒng)的考試評價往往只注重對知識的量化評價，而在探究式實驗教學中，可以采用更多元化的評價方式，如實驗報告、實驗設計、展示性實驗、小組討論、口頭表達等。這樣的評價方式能夠更全面地評估學生的實驗能力、探究精神和合作能力，讓學生發(fā)現(xiàn)自己在不同方面的優(yōu)勢，增強學習的自信心。教師可以通過對實驗報告、實驗設計等內容的評價，及時給予學生詳細的反饋，指出優(yōu)點和改進的空間，幫助學生更好地理解自己的學習水平和不足之處。這種針對性的反饋有助于學生及時調整學習方法，提高自己的學習效果，從而樹立起更加自信的學習態(tài)度。明確的學習目標和標準能夠讓學生清晰地知道自己應該達到的學習水平，形成明確的學習方向。同時，通過量化的評價標準，讓學生能夠直觀地了解自己的學習成績，從而增強學習動力，建立自信心。然而，在完善教學評價的過程中，需要注重評價方式的公平性和全面性。教師應該客觀公正地評價學生的學習表現(xiàn)，避免過于片面或主觀的評價，確保評價結果具有說服力和權威性。同時，應該關注每個學生的個體差異，根據(jù)學生的實際情況進行差異化的評價和指導，讓每個學生都能夠找到自信的來源。

結束語

在新課標下的高中物理探究式實驗教學中，我們深刻領悟到探究的力量和實驗的魅力。這種教學模式不僅僅是知識的傳授，更是學生思維的引導和啟發(fā)，是學生自主探索、合作實踐的平臺。通過探究式實驗，學生不僅培養(yǎng)了實驗技能，更重要的是學會了如何提出問題、尋找答案，并且在自由探索中發(fā)現(xiàn)樂趣。這種積極的學習方式不僅促進了對物理知識的深入理解，更激發(fā)了學生對科學探索的熱情，為未來的學習和探索之路打下了堅實的基礎。

參考文獻

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[5]楊世玲，章勇，楊通錦.新課標下高中物理實驗教學對策思考：基于黔東南高中物理實驗教學現(xiàn)狀的調查研究[J].凱里學院學報，2011，29（3）：35-37.