新高考背景下高中物理實驗優(yōu)化策略研究

摘 要：新高考背景下，實驗教學(xué)在高中物理教育領(lǐng)域得到了前所未有的重視，要求教師不僅要積極且及時地轉(zhuǎn)變教學(xué)思路，還應(yīng)對傳統(tǒng)的實驗教學(xué)方法進(jìn)行突破，不斷優(yōu)化與創(chuàng)新實驗教學(xué)策略，在促進(jìn)學(xué)生邏輯思維能力與動手操作能力發(fā)展的同時，切實提升高中物理實驗教學(xué)效率，滿足新高考對學(xué)生素質(zhì)考查的要求.

關(guān)鍵詞：新高考;高中物理;實驗教學(xué);優(yōu)化策略

中圖分類號：G632????? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A????? 文章編號：1008-0333（2021）36-0052-02

物理是一門充分揭示物質(zhì)運動規(guī)律及作用的一門自然學(xué)科.物理學(xué)的發(fā)展，不僅對世界的發(fā)展與進(jìn)步有著顯著的促進(jìn)作用，還是國家科技含量與科研成果的重要體現(xiàn).高效的高中物理教學(xué)應(yīng)是教師在講解理論知識的同時，輔以科學(xué)地演示實驗，并且指導(dǎo)學(xué)生實驗，讓學(xué)生的求知欲在這一過程中得以激發(fā)，進(jìn)而通過實驗來理解、掌握與運用物理知識，促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的養(yǎng)成.如此，針對實驗教學(xué)，教師尤其重視教學(xué)策略的創(chuàng)新與優(yōu)化，使其做到與理論知識的完美結(jié)合，全面提升物理教學(xué)效率與學(xué)生實驗?zāi)芰?

一、借助信息技術(shù)，優(yōu)化演示實驗無論是對教師還是學(xué)生而言，演示實驗都不陌生，它是實驗教學(xué)的基本形式，教師在當(dāng)中充當(dāng)實驗演示者與指導(dǎo)者的角色，而學(xué)生是實驗的觀察者與模仿者.在教育信息化日益推進(jìn)的趨勢下，演示實驗的教學(xué)方法不應(yīng)像傳統(tǒng)教學(xué)那般單一，要做到充分借助信息技術(shù)，增強實驗教學(xué)的吸引力，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性與主動性.對此，一方面要求學(xué)校積極引進(jìn)一些先進(jìn)的現(xiàn)代教學(xué)設(shè)備，為實際教學(xué)奠定良好的基礎(chǔ);另一方面，鼓勵教師加強對信息技術(shù)的運用，在為傳統(tǒng)教學(xué)手段提供有益補充，優(yōu)化物理實驗教學(xué)結(jié)構(gòu)的同時，為學(xué)生呈現(xiàn)更好的教學(xué)效果，激發(fā)學(xué)生物理學(xué)習(xí)熱情.如在教學(xué)“運動快慢描述——速度”的相關(guān)內(nèi)容時，教師便可充分利用信息技術(shù)中的錄像功能，以播放視頻的形式向?qū)W生展示氣墊軌道上滑塊的滑行過程與速度，并且通過緩慢的拉近鏡頭，將詳細(xì)實驗操作流程突顯出來，再加上字幕提示，讓學(xué)生在觀察與同理論知識結(jié)合的基礎(chǔ)上，理解、掌握物體運動快慢的概念，并學(xué)會用自己的話描述出來，培養(yǎng)學(xué)生的理解能力與邏輯思考能力.在教學(xué)中，教師通過運用投影儀向?qū)W生播放實驗過程，可使學(xué)生清晰、詳細(xì)地感知整個實驗過程，進(jìn)而做到對一些盲區(qū)問題做到有效地解決.同時，教學(xué)視頻的靈活性允許學(xué)生依照自身需求來重復(fù)播放重點片段，不僅可增強學(xué)生的記憶，還能幫助他們突破難點，有利于達(dá)到實驗教學(xué)效果的最優(yōu)化.

二、巧妙設(shè)計問題，組織探究實驗在高中物理實驗教學(xué)中，教師還可通過巧妙設(shè)計問題的方式，組織、引導(dǎo)學(xué)生去對實驗展開探究.當(dāng)中一系列教學(xué)問題的提出，可幫助學(xué)生在實驗進(jìn)行前清楚地知曉實驗中需要觀察與思考的內(nèi)容，進(jìn)而明確實驗?zāi)康呐c探究原因，有利于教學(xué)效率的提升.如在教學(xué)“驗證力的平行四邊形定則”的相關(guān)內(nèi)容時，教師通過對教學(xué)內(nèi)容的理解與分析，可適時逐個提出問題.首先，為幫助學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容形成一個初步感知，同時明確當(dāng)中的要素，教師可提出問題：“該實驗中存在多少合力？”通過問題的引導(dǎo)，可讓學(xué)生在實驗的探究過程中，了解到兩根彈簧測力計起共同作用，其中一個合力主要由F1與F2經(jīng)平行四邊形構(gòu)成合力F合，另一個合力是一根彈簧在實際作用中形成的合力F合′.接下來，教師便要繼續(xù)提問：“可就哪些要素來比較兩個合力？”通過結(jié)合理論知識，并且通過實驗探究，學(xué)生可明確知曉要依照力的三要素，即力的大小、方向及作用點，對兩個合力進(jìn)行比較.然后，教師則要發(fā)揮自身的指導(dǎo)作用，讓學(xué)生對力的圖示的作圖過程展開積極思考.第一，做到運用彈簧測力計測量力的大小，并輔以長短線段來進(jìn)行表示;第二，橡皮筋端點上的兩根細(xì)繩表現(xiàn)了力的方向，需要學(xué)生拉直后在細(xì)繩下方標(biāo)點;第三，將力的作用點（橡皮筋的端點）拉到相同的位置O，讓兩個合力產(chǎn)生一致的效果與作用.最后，就是引導(dǎo)學(xué)生依照圖示來進(jìn)行一些實際問題的解決，在培養(yǎng)學(xué)生運用知識解決問題的能力的同時，提升他們的探究能力.教師通過巧妙設(shè)計探究性問題，不僅可讓學(xué)生更為明確的知曉實驗步驟與原理，還能培養(yǎng)學(xué)生對實驗數(shù)據(jù)的處理能力，對其高效學(xué)習(xí)起到了重要的助力作用.

三、鼓勵學(xué)生創(chuàng)新，自主設(shè)計實驗

新課程下的高中物理實驗教學(xué)應(yīng)尤為關(guān)注學(xué)生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)，挖掘他們的潛能，促進(jìn)他們的認(rèn)知發(fā)展，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中充分發(fā)揮自身的主觀能動性，做到主動參與實驗與自主設(shè)計實驗，增強實驗教學(xué)的趣味性與豐富實驗內(nèi)容.在具體的實驗教學(xué)中，由于高中生的綜合能力普遍不高，僅憑學(xué)生個人是難以實現(xiàn)實驗的科學(xué)設(shè)計的，對此，教師可引導(dǎo)學(xué)生以小組的形式來展開實驗學(xué)習(xí).但需要注意的是，教師在非必要的情況下盡量不要依照自身主觀意愿來直接分組，或是按照學(xué)習(xí)成績來分組，以免打擊學(xué)生的積極性與主動性，要給予他們更多自由選擇的機會，突出主體作用，促進(jìn)學(xué)生的思維發(fā)展.還有，雖然在實驗教學(xué)活動中鼓勵學(xué)生充分發(fā)揮自主性，但教師也不能是完全的放任不管，當(dāng)學(xué)生遇到問題或是實驗方向出現(xiàn)偏差時要及時的提供幫助與指導(dǎo)，增強他們的學(xué)習(xí)動力.如在教學(xué)“探究力、質(zhì)量、加速度三者關(guān)系”這一實驗時，教師可先進(jìn)行實驗的設(shè)定，明確板面是光滑且水平的.但我們知道，實際實驗操作中物體與地面的接觸必然會產(chǎn)生摩擦力，那么若是強調(diào)在拉動小車的過程中忽略摩擦力，那么就不能準(zhǔn)確驗證不同合力所產(chǎn)生的變化的特征.這時，教師便可抓住這一契機，就實際操作中存在摩擦力的問題，引導(dǎo)學(xué)生思考使用怎樣的方法來將其抵消，討論為什么拉力是小車受到的合力，同時以小組為單位在已有實驗驗證方法的基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新，鼓勵小組成員充分表達(dá)自己的想法，通過討論、分析與總結(jié)，將一些科學(xué)、有可行性的意見與想法應(yīng)用到實驗設(shè)計中.如可使用頻閃相機記錄下物體每經(jīng)過一個相等的時間間隔后的位置，又或是分別從“保持小車質(zhì)量不變”、“保持作用力不變”兩個角度設(shè)計對比試驗，在豐富實驗內(nèi)容的同時，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力.

四、注重實驗拓展，豐富學(xué)生物理學(xué)習(xí)經(jīng)驗

拓展實驗是近年來新課改尤為提倡的一種實驗方式，是指學(xué)生依照自身興趣愛好而進(jìn)行探究的實驗活動，以學(xué)生的自主參與和大膽創(chuàng)新為主要特征.在高中物理教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生知識應(yīng)用能力與實踐能力是教師的一項重要教學(xué)任務(wù)，拓展實驗的特性不僅符合該要求，還能對教師教學(xué)效果的提升起促進(jìn)與輔助作用，值得廣大教師重視與應(yīng)用.同時，現(xiàn)代物理教育強調(diào)圍繞學(xué)生需求而展開教學(xué)，教師可借助開展拓展實驗來激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，并且提高他們的實踐能力.以“自由落體運動”的實驗教學(xué)為例，在課堂教學(xué)中需要教師通過教材理論與演示實驗兩種知識輸出方式，帶領(lǐng)學(xué)生分析自由落體運動中涉及的相關(guān)概念、原理與規(guī)律，由此讓學(xué)生掌握當(dāng)中的知識點以及形成物理思維，并明確力與運動間的關(guān)系.但僅憑借有限的課堂教學(xué)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，除此之外，教師還要引導(dǎo)學(xué)生加強實驗學(xué)習(xí)與生活經(jīng)驗間的聯(lián)系，做到從生活中充分發(fā)掘有關(guān)自由落體運動的實例，并嘗試用一些生活中常見的物品去替代部分實驗器材，對實驗進(jìn)行自主設(shè)計與操作，進(jìn)而讓學(xué)生在實驗學(xué)習(xí)與生活經(jīng)驗的不斷結(jié)合中形成自己特有的物理經(jīng)驗，在實現(xiàn)物理問題有效解決的同時，為其之后的物理學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ).

總之，高效的高中物理實驗教學(xué)，不僅對學(xué)生物理綜合能力的培養(yǎng)與提升起著重要的促進(jìn)作用，還可讓學(xué)生在設(shè)計、操作、探究實驗的過程中獲得學(xué)習(xí)物理的樂趣，從而做到主動學(xué)習(xí)與自主學(xué)習(xí).對此，高中物理教師要高度重視實驗教學(xué)，以演示型、探究型、驗證型以及拓展型等多種類型的實驗來培養(yǎng)向?qū)W生的綜合實驗?zāi)芰?，并且做到物理實驗資源的有效利用，積極運用現(xiàn)代信息技術(shù)與引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系實際生活，使高中物理實驗教學(xué)達(dá)到最優(yōu)化.

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[責(zé)任編輯：李 璟]

收稿日期：2021-09-25

作者簡介：涂強春（1976.10-），男，福建省長汀人，中學(xué)一級教師，從事高中物理教學(xué)研究.