新高考背景下高中物理實驗教學

沈亮亮

【摘? 要】新高考背景下對學生的學科核心素養(yǎng)有了更高的要求，為了更好地培養(yǎng)學生，教師在日常課堂教學的過程中踐行新高考的要求，優(yōu)化物理課堂教學的內(nèi)容和形式，創(chuàng)新實驗教學的內(nèi)容，全方位地鍛煉學生的知識實踐能力。在物理實驗教學優(yōu)化的過程中，教師全方位訓練學生的知識實踐能力以及邏輯思維能力，分析傳統(tǒng)實驗教學中存在的問題，引導學生活躍思維，創(chuàng)新自我的學習方式，既可以優(yōu)化物理課堂的教學質(zhì)量，又能夠引導學生集中注意力，提升課堂參與度。

【關(guān)鍵詞】高中物理；實驗教學；新高考背景；問題

新高考背景下，高中物理教學應當對傳統(tǒng)教學內(nèi)容進行創(chuàng)新以及優(yōu)化，分析實驗教學中存在的問題，不僅要熟悉實驗理論、物理知識定律，還要熟練知識的實踐應用，輔助學生構(gòu)建完整的知識框架，建立學科核心素養(yǎng)。

一、新高考背景下高中物理實驗教學中存在的問題

（一）高中物理實驗教學中過度重視理論知識忽視實驗本質(zhì)

高中階段物理知識的綜合性以及抽象性增強，在高考升學的壓力下，教師過度強調(diào)物理理論的理解，課堂講解的時候?qū)ξ锢韺嶒灥闹v解并不重視，對教材中涉及到的物理實驗知識僅僅講解了實驗過程和實驗結(jié)論，并未向?qū)W生強調(diào)物理實驗以及實踐技能的重要性。教師過度重視理論講解，對實驗教學僅讓學生閱讀教材，記憶考試關(guān)鍵點，雖然通過大量習題的方式訓練學生熟悉實驗過程和實驗細節(jié)，但學生可以記憶考試中的關(guān)鍵點，卻不能訓練和提高學生的實踐能力。

例如：雖然物理實驗在新高考背景下考核比例逐步提高，教師在課堂講解和復習環(huán)節(jié)分配給物理實驗內(nèi)容的時間并不多，教師傳統(tǒng)地認知物理實驗中涉及到的知識點僅通過背誦和記憶就可以，題海戰(zhàn)術(shù)還是當下教師習慣引導學生采用的學習方法。對于物理實驗，教師很少組織學生親自動手，課堂上引入的物理實驗設備也比較少。在物理實驗環(huán)節(jié)，教師為學生準備的實驗設備少、舊，學生要想動手實驗只能排隊、觀察，缺少親手實踐的機會，學生對實驗設備的了解和認知也不足，在組織馬德堡半球?qū)嶒灥臅r候，學生由于缺少實驗常識，未能對實驗設備及時進行保養(yǎng)，天平實驗中學生也缺少砝碼清洗和涂抹機油防止生銹的實驗常識。物理課堂中學生缺少正確的實驗常識知識，這與學生動手實踐能力以及知識理論應用能力較差有很大的關(guān)系，這與新高考對學生綜合學習能力提升的要求背道而馳。

高中階段教師將過多的精力放在學生的做題技巧精進上，對學生的知識掌握效果以及實踐能力關(guān)注的并不多，教師對物理實驗教學內(nèi)容的不重視導致學生實踐鍛煉的環(huán)節(jié)減少，對物理實驗原理的本質(zhì)認知了解得不深。

（二）高中物理實驗教學的方法陳舊，留給學生的自主時間不足

高中階段教師為學生設計和準備的實驗教學內(nèi)容比重低，學生實際參與實驗的經(jīng)驗不足，動手機會少，這也間接導致了教師教學經(jīng)驗不足，實驗課堂中采用的教學方法過于陳舊，流于形式。傳統(tǒng)的物理實驗課堂上，教師往往單獨演示實驗，學生全員參與的情況比較少。當在物理實驗室內(nèi)上課的時候，教師也未能給學生創(chuàng)造完全自主的課堂空間，忽視實驗中學生的自我理解以及自我體驗，教師往往將實驗步驟展現(xiàn)在課堂上，學生按照實驗操作步驟逐一進行操作，按部就班，缺少對于實驗的理解和思考，雖然學生參與了實驗，卻對實驗步驟、實驗原理認識不足。教師采用的物理實驗課堂教學方式比較傳統(tǒng)、陳舊，學生在了解實驗步驟后缺少自我思考，對實驗了解不深，后續(xù)學生只能采取死記硬背的方式記憶與實驗有關(guān)的知識點，對于物理實驗內(nèi)容的了解和認知雖然可以通過試題的方式加強記憶和熟練，但卻無法激起學生對物理學科的興趣，而且還會增加學生心理負擔，對物理實踐操作喪失積極性，相應的創(chuàng)造力也會逐步降低。

二、新高考背景下高中物理實驗創(chuàng)設自主實驗機會夯實理論認知

新高考背景下對學生培養(yǎng)的要求在于提升學生的綜合素養(yǎng)，實驗教學的設計要踐行新高考體制的要求，基于學科的核心素養(yǎng)對實驗教學的內(nèi)容進行優(yōu)化，在實驗課堂中創(chuàng)造自主的空間讓學生自主實踐、親身體驗，加深學生對知識的認知和理解。

例如：在講解自由落體物理理論的時候，教師要在課堂上為學生打造自由研究的實驗環(huán)境，為了引導學生將新舊知識聯(lián)系在一起，教師課堂上引導學生將之前所學的勻速直線運動的原理和實驗設備與自由落體的實驗研究結(jié)合在一起，勻速直線運動研究實驗中使用了打點計時器的設備，可以應用在自由落體實驗中，用來驗證重力加速度的數(shù)值，從而便于學生總結(jié)自由落體的規(guī)律。

實驗環(huán)節(jié)教師明確學生的研究目的：實驗中觀察總結(jié)自由落體的運動特點，通過實驗研究自由落體加速度是否為恒定值，便于學生總結(jié)自由落體運動的性質(zhì)。學生自主設計研究實驗，要先研讀教材中自由落體的實驗內(nèi)容，創(chuàng)設既定的實驗情境，依照實際的實驗環(huán)境設計具體的實驗步驟。實驗導入的環(huán)節(jié)，教師在展示環(huán)節(jié)使用牛頓管，放入羽毛和鐵片，倒轉(zhuǎn)牛頓管的時候觀察二者的下落速度哪個更快。基于這一問題情境的搭建，教師激發(fā)學生對即將開始的自由落體實驗產(chǎn)生興趣，并在實驗導入的環(huán)節(jié)猜想自由落體的特點、運動性質(zhì)，并自主思考如何設計實驗驗證的步驟來論證自己的猜想。基于實驗情景的搭建，學生在實驗環(huán)節(jié)提出猜想、設計研究方案、得出實驗結(jié)論、誤差分析以及實驗理論的論證，自主實驗的環(huán)節(jié)尊重學生的課堂主體地位，培養(yǎng)學生的質(zhì)疑精神以及自主思考的能力。

自由落體實驗中教師鼓勵參考教材中的驗證環(huán)節(jié)，對下落小球的質(zhì)量、下落的高度、下落的時間、打卡計時器的記錄等進行詳細的記錄，反復論證實驗，搜集數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)誤差的分析，在數(shù)據(jù)模型搭建的過程中總結(jié)自由落體的結(jié)論。教師在自主實驗環(huán)節(jié)扮演觀察者以及指導者的角色，對學生出現(xiàn)的問題以及認知的誤區(qū)直接進行糾正，引導學生結(jié)合教材的結(jié)論對實驗的過程進行復盤、反思，以便于加深學生對自由落體理論的認知以及理解。

為了強化和夯實學生對自由落體知識的印象，強化理解、記憶以及內(nèi)化的概念，教師還要在實驗總結(jié)的環(huán)節(jié)設置實際的物理情景提出物理問題，鼓勵學生遷移應用，鍛煉學生的知識實踐應用能力。例如：研究雞蛋撞地球的實驗，請學生思考在距離地面45m的位置自由落體，g=10m/s2，求雞蛋下落的時間和雞蛋落地的速度。對于上述問題，學生結(jié)合物理實驗的場景對物理問題進行分析，結(jié)合自由落體的公式對物理問題的答案進行計算和總結(jié)。物理自主實驗的環(huán)節(jié)不僅要讓學生自主動手、自主思考以及自主總結(jié)，還要給學生創(chuàng)造理論實踐的機會，在實際應用的過程中鞏固理論的認知，夯實學生的印象。

三、新高考背景下教師轉(zhuǎn)變觀念優(yōu)化物理實驗教學設計

為了優(yōu)化物理實驗教學，教師在其中發(fā)揮著不可忽視的作用，傳統(tǒng)的物理教學中教師采用的單一的實驗模式，主要與教師落后的實驗教學觀念有關(guān)，為了踐行新高考的考核目標，教師需要建立正確的實驗教學的理念，鍛煉學生的實踐能力以及自主思考能力，豐富實驗教學的設計以及形式，引導學生建立物理學科的核心素養(yǎng)。

對于不同物理知識理論的講解，教師要基于學生的知識掌握現(xiàn)狀采取不同的實驗設計方式。對抽象的物理理論如加速度、電場力這些看不見摸不著的物理概念，教師注意構(gòu)建實驗研究的情境，尤其是加速度這一概念與實際生活中的運動場景有緊密的聯(lián)系，通過生活中的運動場景，例如汽車踩油門、跳樓機游樂設施等情境，將物理實驗驗證的場景與生活實際場景聯(lián)系在一起。對于牛頓第三定律的內(nèi)容，教師可以在實驗導入的環(huán)節(jié)從拔河等校園運動入手，結(jié)合生活場景引導學生提出實驗假設，依照生活經(jīng)驗判斷實驗結(jié)論的有效性，降低學生對物理實驗的組織設計難度。

依照不同的知識點類型采取不同的實驗教學形式，引導學生構(gòu)建物理概念認知，從學生的認知規(guī)律出手完善實驗內(nèi)容，最終帶領學生將所學的物理理論與生活現(xiàn)象聯(lián)系在一起，輔助學生建立正確的物理學習觀念。

教師在優(yōu)化物理實驗教學設計的過程中，要注重對學生科學素養(yǎng)的培養(yǎng)，踐行新高考背景的要求，通過實驗教學的方式引導學生建立物理科學核心素養(yǎng)。新高考會對學生的思考能力以及知識聯(lián)想能力有較高的要求，高考題目中會引入學生全然不了解的物理情境考核學生知識點的掌握和運用的情況，此時學生需要具有閱讀分析的能力，從物理情境中提取考核的知識點。為了使得學生可以靈活應對高考中可能出現(xiàn)的“超綱題”，教師需要在日常實驗教學的環(huán)節(jié)對學生的科學素養(yǎng)進行提升和培養(yǎng)。

教師對物理實驗不能僅僅注重實驗的演示，而是要給學生做好實驗前提的設定與講解，對于不同的物理實驗教師對其實驗背景和其中包含的物理現(xiàn)象進行細致講解，以此來構(gòu)建探究的情境，激發(fā)學生的思考，尊重學生的思維慣性和個體差異，對于不同的物理問題，教師鼓勵學生采用多種類型的實驗方式進行研究，鼓勵學生廣泛地搜集物理資料、自主選擇物理實驗設備、設定物理研究的假設，學生自制實驗動手研究，由此使得通過物理實驗學生可以廣泛地積累知識，提高自我的問題分析解決的能力。

例如：在研究彈力知識的時候，教師讓學生研究彈簧彈力的大小與什么因素有關(guān)？彈簧的彈力大小與彈簧的伸長量之間的關(guān)系？對于影響彈簧大小的因素，教師先讓學生思考提出可能影響的元素，鼓勵學生思考和自主選擇實驗器材，設計實驗表格，選定方法測定彈力的大小。自主實驗的環(huán)節(jié)學生得出的結(jié)論可能是多種多樣的，教師要在總結(jié)的環(huán)節(jié)對結(jié)論進行驗證，互相驗證，互相認可，創(chuàng)建良好的師生互動的場景。在學生自主選擇實驗類型的時候，培養(yǎng)學生靈活運用知識的能力，開拓學生的思維，不再用高考、升學、考試來限制學生的成長。

四、結(jié)束語

在新高考背景下，高中生要關(guān)注學生的綜合學習能力成長，利用物理實驗的方式創(chuàng)造自主研究的課堂，鍛煉學生知識實踐應用的能力。本文分析如何對當前實驗教學存在的問題進行分析，從教學理念、教學設計的角度對實驗教學的問題進行修正，改善物理課堂教學的質(zhì)量，引導學生建立物理學科的核心素養(yǎng)。

【參考文獻】

[1]孫建忠.新高考改革背景下優(yōu)化高中物理實驗教學的策略研究[J].物理教學，2017（12）：62-67，11.

[2]張文靜.新高考背景下基于核心素養(yǎng)的高中物理實驗校本課程的開發(fā)和實踐[J].物理通報，2022（3）：53-56，61.

[3]宋晗笑.新高考改革背景下優(yōu)化高中物理實驗教學的策略研究[J].教育界：基礎教育，2018（6）：57-58.