新高考背景下高中物理實驗教學(xué)改進與創(chuàng)新策略

摘 要：在新高考改革背景下，傳統(tǒng)教學(xué)模式已經(jīng)無法滿足新高考要求，不利于對學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)以及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。物理是高中教育階段的重要學(xué)科，實驗教學(xué)是其中的重要內(nèi)容，對調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提升高中物理教學(xué)質(zhì)量有著重要意義。為了更好地滿足新高考要求，充分發(fā)揮高中物理實驗教學(xué)的作用，實現(xiàn)對學(xué)生物理核心素養(yǎng)與能力的培養(yǎng)，促進學(xué)生健康、全面發(fā)展，本文在闡述新高考背景下高中物理實驗教學(xué)作用的基礎(chǔ)上，分析當(dāng)下的實驗教學(xué)現(xiàn)狀，并深入探究改進與創(chuàng)新高中物理實驗教學(xué)的策略，希望能夠為相關(guān)研究提供有益參考。

關(guān)鍵詞：新高考；物理實驗教學(xué)；方法策略

在高中物理教學(xué)中，實驗教學(xué)作為其中的重要內(nèi)容，對促進教學(xué)活動的順利、高效開展有著重要作用。但是在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，教師更加重視對知識的傳授，忽視了對學(xué)生自主學(xué)習(xí)、探究、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，不利于學(xué)生物理素養(yǎng)與能力的良好發(fā)展。隨著新高考政策的出臺與落實，高中物理實驗教學(xué)應(yīng)做到與時俱進，積極改進與創(chuàng)新，在幫助學(xué)生切實掌握基本物理知識的同時，引導(dǎo)學(xué)生對所學(xué)知識進行靈活應(yīng)用，有效解決相關(guān)的實際問題，以促進學(xué)生創(chuàng)新、實踐能力的良好發(fā)展，使其成長為新時代發(fā)展所需人才。

一、實驗教學(xué)的作用

（一）深化學(xué)生知識理解

在新高考背景下，高中物理實驗教學(xué)可以加強學(xué)生對教學(xué)知識的理解與應(yīng)用。在實際的實驗操作中，學(xué)生能夠在實踐中對物理現(xiàn)象進行直觀觀察與感知，以對物理概念以及規(guī)律產(chǎn)生深刻理解，進一步加深學(xué)生對教學(xué)知識的記憶。同時，在物理實驗過程中，學(xué)生需要對實驗數(shù)據(jù)進行觀察與分析，以便于對物理規(guī)律本質(zhì)以及適用范圍進行有效探究，明顯提升學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識的準確性。這樣不僅能實現(xiàn)對學(xué)生實際操作能力的培養(yǎng)，還能夠深化學(xué)生對教學(xué)知識的理解[1]。

（二）培養(yǎng)學(xué)生動手能力

新高考背景下，實驗教學(xué)的重要性越來越凸顯，并且物理實驗教學(xué)活動具備較強的實踐性，要求學(xué)生能夠在實驗過程中有效設(shè)計實驗方案，選用合適的材料、器材開展實驗。同時，還需要注重對實驗數(shù)據(jù)的明確記錄與分析，對實驗現(xiàn)象的觀察與總結(jié)，這樣不僅可以鍛煉學(xué)生的觀察、實踐、動手能力，還能夠激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識，從而為學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)與解決問題能力的良好發(fā)展提供助力[2]。

（三）激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

在高中物理實驗教學(xué)中，實驗中時常會出現(xiàn)多樣化的物理現(xiàn)象，可以有效吸引學(xué)生的目光，使其能夠?qū)⒆⒁饬杏诮虒W(xué)活動中。面對實驗中的有趣現(xiàn)象以及未知的結(jié)果，學(xué)生的好奇心與求知欲空前高漲，希望能夠通過實驗積極探索未知、尋找答案。在親身實驗過程中，學(xué)生能夠深刻體會到物理知識的魅力，其學(xué)習(xí)不再停留于書本中，而是在實驗中深刻感受物理學(xué)習(xí)的趣味性，進而對物理學(xué)習(xí)產(chǎn)生濃厚興趣。這樣不僅能夠為學(xué)生學(xué)習(xí)提供充足動力，而且為其今后的學(xué)習(xí)與成長奠定堅實基礎(chǔ)[3]。

（四）提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)

在新高考背景下的高中物理教學(xué)中，物理實驗不僅僅是簡單的學(xué)習(xí)方式，更是對科學(xué)方法與精神的有效體現(xiàn)。在物理實驗中，學(xué)生需要嚴格遵循相關(guān)原則，以保證實驗活動的安全、順利開展。在此過程中，學(xué)生能夠在實踐探索中掌握科學(xué)的探究方法，形成良好的科學(xué)思維能力以及嚴謹、求真的科學(xué)精神。同時，在物理實驗活動中，學(xué)生需要懂得相互支持與協(xié)作，共同解決問題，保證實驗任務(wù)的高效完成。這樣不僅可以提升學(xué)生的團隊協(xié)作能力以及互動溝通能力，還能夠促進學(xué)生物理綜合素養(yǎng)的良好發(fā)展，從而為其今后的學(xué)習(xí)、工作打好基礎(chǔ)[4]。

二、高中物理實驗教學(xué)現(xiàn)狀

（一）教學(xué)資源不足

在新高考背景下，盡管對高中物理實驗教學(xué)的重視程度得到提升，但由于受到諸多因素的影響，很多學(xué)校依然無法做到對物理實驗設(shè)備的及時更新與維護，不能為實驗教學(xué)的順利、高效開展提供可靠保障，嚴重影響學(xué)生在實驗中的操作體驗，不利于實驗教學(xué)的高質(zhì)、高效開展。同時，實驗材料是實驗教學(xué)中的重要內(nèi)容，但是因為學(xué)校自身預(yù)算有限，無法保證對實驗材料的及時更新，使得實驗教學(xué)質(zhì)量備受影響[5]。

（二）教學(xué)模式陳舊

因受應(yīng)試教育理念影響，有的學(xué)校與教師過于重視對理論知識、解題技巧的傳授，忽視了物理實驗教學(xué)的價值，時常將其視為理論教學(xué)的附屬品，無法保證實驗教學(xué)的獨立性以及系統(tǒng)性。即便組織實驗教學(xué)活動，往往是教師演示，學(xué)生被動模仿，學(xué)生沒有自主探索與創(chuàng)新的機會，很難通過實驗實現(xiàn)對相關(guān)原理、方法的理解與掌握。并且在實驗教學(xué)中，教師只關(guān)注實驗結(jié)果與結(jié)論，不重視引導(dǎo)學(xué)生進行深入探索，使得學(xué)生無法對實驗背后存在的科學(xué)原理產(chǎn)生確切理解。這樣不僅無法提升學(xué)生參與實驗活動的熱情，還不利于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)與能力的良好發(fā)展[6]。

三、新高考背景下高中物理實驗教學(xué)改進與創(chuàng)新策略

（一）轉(zhuǎn)變教育理念

在新高考背景下的高中物理實驗教學(xué)中，教師應(yīng)轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，充分凸顯學(xué)生的主體地位，發(fā)揮其主體作用。教師應(yīng)正確認識到物理實驗教學(xué)不僅是對知識、技能進行傳授的重要途徑，更是對學(xué)生實踐能力、探究精神以及創(chuàng)新思維進行培養(yǎng)的關(guān)鍵。

開展實驗教學(xué)之前，教師可以通過實驗背景、實驗故事、實驗案例等展示，有效吸引學(xué)生注意力，幫助學(xué)生快速進入學(xué)習(xí)狀態(tài)。同時，教師可以給予學(xué)生鼓勵與引導(dǎo)，使其在獨立思考的基礎(chǔ)上提出自身問題。并讓學(xué)生想一想實驗?zāi)康囊约邦A(yù)期結(jié)果，進一步增強學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識與能力。在此過程中，教師可以對相關(guān)的理論、原理知識進行再次強調(diào)，幫助學(xué)生在理論與實踐之間構(gòu)建有效聯(lián)系。此外，教師應(yīng)讓學(xué)生擁有足夠的自主空間，使其能夠在互動、合作中制訂合理的實驗方案，正確使用實驗設(shè)備，有效驗證自己的實驗預(yù)期結(jié)果。在實驗操作過程中，教師應(yīng)給予學(xué)生適當(dāng)指導(dǎo)與反饋，以保證物理實驗的安全、有效進行。而為了調(diào)動與保持學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，滿足學(xué)生的實際學(xué)習(xí)需求，教師應(yīng)積極鼓勵學(xué)生設(shè)計個性化實驗方案，并為學(xué)生提供多樣化的實驗主題與方案選擇，使其能夠依據(jù)自身興趣與能力進行選擇，并依照自身想法設(shè)計實驗方案，有效鍛煉學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、獨立思考、創(chuàng)新實踐能力。

在傳統(tǒng)的高中物理實驗教學(xué)中，教師更為關(guān)注實驗結(jié)果，而在新高考背景下的實驗教學(xué)中，教師應(yīng)重點關(guān)注學(xué)生的實驗過程，并采用不同的評價方法，助力學(xué)生綜合素養(yǎng)與能力的良好發(fā)展。

（二）創(chuàng)設(shè)實驗情境

在新高考背景下的高中物理實驗教學(xué)活動中，教師應(yīng)重視對教學(xué)方案的改進與創(chuàng)新，注重對學(xué)生實踐、創(chuàng)新、探索能力的培養(yǎng)，以便于更好地滿足與適應(yīng)新的考試要求。而通過對實驗情境的有效創(chuàng)設(shè)，可以使學(xué)生更為直觀、有效地理解與掌握教學(xué)知識，尤其是那些抽象、很難理解的物理概念。通過對與學(xué)生實際生活相接近實驗情境的有效創(chuàng)設(shè)，可以提升教學(xué)活動的趣味性以及啟發(fā)性，充分調(diào)動學(xué)生參與教學(xué)活動的熱情，從而為實驗教學(xué)的順利、高效開展奠定基礎(chǔ)。

例如：在“超重和失重”教學(xué)中，教師可以設(shè)計并組織相關(guān)實驗，以調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，保證其全身心投入課堂學(xué)習(xí)中。教師需要提前準備好一個一次性紙杯、一根比較細的鐵絲、用于固定的支架、彈簧測力計。然后，教師可以將鐵絲一端直接固定到支架上，并保證其自然下垂。此時將紙杯掛在鐵絲下方，對其位置進行適當(dāng)調(diào)整，以保證紙杯的平衡。教師在對實驗裝置進行展示的同時，隨意選擇兩名學(xué)生上臺協(xié)助實驗，兩人分別用手捉住紙杯的兩端同時向下拉。在實際操作前，教師可以讓學(xué)生猜想一下鐵絲會怎樣移動，大部分學(xué)生認為鐵絲會向下移動?？墒菍嶋H操作顯示，盡管學(xué)生向下拉紙杯，鐵絲也沒有向下移動，紙杯底部卻出現(xiàn)了撕裂現(xiàn)象，而這一現(xiàn)象立即讓學(xué)生好奇心爆棚。教師可以讓學(xué)生思考一下為什么會出現(xiàn)此種現(xiàn)象，以順利引入超重、失重概念。為了加深學(xué)生對相關(guān)知識的理解與記憶，教師可以應(yīng)用彈簧測力計進行進一步驗證。首先，把彈簧測力計掛在鐵絲的另一端，并保證其與鐵絲垂直，對此時彈簧測力計的讀數(shù)進行記錄。其次，向上移動支架或者向下移動紙杯，對彈簧測力計的讀數(shù)變化進行觀察與記錄。此時，學(xué)生發(fā)現(xiàn)如果紙杯向上加速時，彈簧測力計讀數(shù)會變大，這就代表紙杯對鐵絲產(chǎn)生了一個額外拉力，即超重現(xiàn)象。再次，向下移動支架或者向上移動紙杯，對彈簧測力計的讀數(shù)變化進行觀察與記錄。此時，學(xué)生發(fā)現(xiàn)如果紙杯向下加速時，彈簧測力計讀數(shù)會變小，甚至是接近于零，這就代表紙杯對鐵絲所產(chǎn)生的拉力變小，即失重現(xiàn)象。

通過對實驗情境的有效創(chuàng)設(shè)，引導(dǎo)學(xué)生直觀、清晰地看到超重、失重現(xiàn)象，并對相關(guān)物理原理產(chǎn)生明確理解。并且在實驗過程中，還能夠有效鍛煉學(xué)生的觀察、分析能力，促進其科學(xué)素養(yǎng)的良好發(fā)展。

（三）結(jié)合生活實際

物理是一門具備較強應(yīng)用性的學(xué)科，與生活有著十分密切的聯(lián)系，為了保證學(xué)生對物理知識以及規(guī)律的理解，使其能夠在實踐中有效應(yīng)用所學(xué)知識，所以在高中物理實驗教學(xué)過程中，教師應(yīng)重視與生活實際的有機結(jié)合，使其能夠在實驗中充分認識到物理知識所具備的價值，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，以為其更好地開展物理學(xué)習(xí)提供充足動力，從而為學(xué)生今后的健康、全面發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。

例如：在“光的折射”教學(xué)中，教師可以引入相關(guān)的生活中實例，如“在日常生活中，看水中的筷子時為什么好像斷了一樣？”這一問題的提出立即引發(fā)學(xué)生的探究興趣。此時，教師可以對光的折射原理進行講解，如，“光在傳播過程中，當(dāng)從一個介質(zhì)進入另一個介質(zhì)時，其傳播方向會發(fā)生改變的現(xiàn)象”、“折射定律，也被稱為斯涅爾定律，定量地描述了光在兩種不同介質(zhì)的界面上發(fā)生折射時的規(guī)律”、“折射率是光在真空中的速度與光在該介質(zhì)中的速度之比”等。然后，教師可以引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計簡單實驗，以對光的折射原理進行驗證。應(yīng)用半圓形玻璃磚與激光筆進行實驗，并引導(dǎo)學(xué)生對光由空氣穿過玻璃磚時其傳播方向所發(fā)生的變化進行觀察。在此過程中，教師應(yīng)給予學(xué)生有效提示，使其能夠在不同入射角下對折射角的變化規(guī)律進行觀察，并對相關(guān)數(shù)據(jù)進行記錄。最后，教師可以引導(dǎo)學(xué)生對所記錄數(shù)據(jù)進行分析，通過歸納、總結(jié)得出光的折射定律。同時，引導(dǎo)學(xué)生對相關(guān)知識的實際應(yīng)用進行思考。

在高中物理實驗教學(xué)活動中，通過與生活實際的有機結(jié)合，可以充分展現(xiàn)物理知識的魅力，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，幫助其更好地理解與掌握教學(xué)知識，還能夠在親自動手、用心觀察、記錄數(shù)據(jù)等過程中，有效鍛煉學(xué)生的動手、實踐能力，從而為學(xué)生的健康、全面發(fā)展提供有效助力。

（四）應(yīng)用現(xiàn)代科技手段

興趣是學(xué)生參與教學(xué)活動的重要動力，所以在新高考背景下高中物理實驗教學(xué)中，教師應(yīng)重視對學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)，使其能夠懂得對教學(xué)知識的實際應(yīng)用，從而為學(xué)生綜合素養(yǎng)與能力的良好發(fā)展提供有效助力。在信息時代背景下，通過對現(xiàn)代科技手段的靈活應(yīng)用，可以實現(xiàn)對高中物理實驗教學(xué)的改進與創(chuàng)新，充分調(diào)動學(xué)生參與實驗學(xué)習(xí)的熱情，提升學(xué)生的實踐能力以及科學(xué)素養(yǎng)。同時，在現(xiàn)代科技手段的大力支持下，可以讓學(xué)生獲得更加豐富的實驗體驗，從而為實驗教學(xué)的順利、高效開展提供大力支持。

例如：在“電磁場與電磁波”教學(xué)中，教師可以通過對虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用，直觀、生動地展示相關(guān)理論知識，明顯降低學(xué)生的理解難度，保證實驗教學(xué)的效果。教師可以通過對虛擬仿真軟件的應(yīng)用，實現(xiàn)對虛擬電磁場與電磁波實驗環(huán)境的有效構(gòu)建，使學(xué)生能夠通過計算機實現(xiàn)虛擬操作。在進入虛擬仿真軟件界面后，教師可以引導(dǎo)學(xué)生對相關(guān)功能與方法進行了解，界面中有實驗區(qū)、參數(shù)設(shè)置區(qū)、結(jié)果顯示區(qū)等。在實際操作中，學(xué)生可以依據(jù)實驗要求對電場強度、磁場強度、頻率等參數(shù)進行設(shè)置，并利用鼠標或者鍵盤對真實的實驗操作過程進行模擬。在此過程中，學(xué)生可以對電場線、磁場線的分布與電磁波的傳播過程進行觀察，并通過截圖或者錄像方式對實驗結(jié)果進行記錄，以便于之后的分析與探討。最后，通過對實驗數(shù)據(jù)的明確分析，學(xué)生可以對電磁場與電磁波的基本原理以及特性產(chǎn)生深刻理解，還能夠通過對實驗結(jié)果和理論知識的有效對比，實現(xiàn)對物理概念的更深層次的理解與記憶。

在高中物理實驗教學(xué)中，通過對虛擬仿真技術(shù)的有效應(yīng)用，可以突破時間、空間的限制，為學(xué)生提供直觀、形象、安全的學(xué)習(xí)環(huán)境以及豐富多樣的學(xué)習(xí)資源，明顯提升實驗教學(xué)的便捷性以及高效性，從而為學(xué)生物理核心素養(yǎng)與能力的良好發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。

結(jié)束語

在高中物理教學(xué)中，實驗是落實教學(xué)目標、強化學(xué)生核心素養(yǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，并且還可以為教育改革提供有效助力。同時，隨著新高考政策的出臺與落實，通過對高中物理實驗教學(xué)的改進與創(chuàng)新，既可以鍛煉學(xué)生的實踐能力，還能夠助力學(xué)生形成良好的創(chuàng)新思維以及求真的科學(xué)精神。因此，在實際教學(xué)中，教師應(yīng)重視與新高考要求的有效結(jié)合，積極創(chuàng)新與優(yōu)化實驗教學(xué)，以為學(xué)生創(chuàng)設(shè)優(yōu)質(zhì)的學(xué)習(xí)環(huán)境，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，使其能夠自主、積極地參與到物理實驗活動中。在保證教學(xué)質(zhì)量與效果的同時，切實落實對學(xué)生物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，從而為學(xué)生的全面發(fā)展提供助力。

參考文獻

[1]高培智.新課標下高中物理實驗教學(xué)自主探究模式的實踐與思考[J].成才之路，2022（34）：69-72.

[2]廣玉蘭.新課標下的高中物理實驗教學(xué)實踐[J].數(shù)理天地（高中版），2022（4）：64-66.

[3]吳素英，丁桂芳.新課標下高中物理實驗教學(xué)模式的思考[J].試題與研究，2022（2）：171-172.

[4]戴祎.新課標下高中物理實驗教學(xué)改革路徑探索[J].智力，2020（10）：103-104.

[5]趙盛玉.對于新課標下高中物理實驗教學(xué)策略的思考[J].教育界，2020（5）：64-65.

[6]滿自萍.新課標下高中物理實驗教學(xué)的創(chuàng)新路徑[J].甘肅教育，2019（19）：136.