高中物理實驗教學自主探究模式的構建

王東海

(江蘇省運河中學 221300)

在新課改的背景下，學科素養成為了高中物理教學的核心任務.尤其在實驗教學上，要求學生不受實驗條件與教材的束縛，體現出良好的自主探究能力.針對這個目標，物理教師應當在實驗教學中構建自主探究模式，激發學生的自主學習意識，鼓勵學生主動探究物理實驗的內涵，在潛移默化中強化知識的理解程度.培養學生的自主探究能力具有積極性的教學意義，這不僅能鍛煉學生的動手實踐能力，也有助于培養學生的終身學習品質.從長遠的角度看，可以拓展學生的物理學習潛力，對學生未來的成長發展大有裨益.

1 高中物理實驗教學構建自主探究模式的意義

1.1 符合核心素養的要求

根據新課標的要求，核心素養的培養是高中物理教學的主要任務.對于實驗課程來說，應當以核心素養中的“實驗探究”“科學思維”作為教學重點.針對這個目標，教師在高中物理實驗教學中構建自主探究模式，可以給予學生更多獨立思考、獨立研究的機會.而“實驗探究”和“科學思維”兩大核心素養，恰恰需要大量的學習實踐.因此，自主探究模式十分符合核心素養的培養要求，二者之間能起到彼此促進、彼此互補的作用.

1.2 激發學生的學習熱情

在高中階段，學生的學習過程普遍偏于理性.為了在考試中占領先機，有些學生的學習過程甚至會體現出一定的功利性，以得高分作為主要的學習目的.在這種情況下，學生對待物理實驗課程的學習動機都比較偏于被動.對此，教師在物理實驗教學中構建自主探究模式，可以讓學生沉浸在探究新知、動手實踐的學習過程之中.這會有效放大學生的研究欲望、激發學生的學習熱情、在潛移默化中轉變學生的學習動機，由被動變為主動.

1.3 彌補傳統實驗的不足

回顧以往的傳統高中物理實驗課程，多采用“教師演示——學生模仿”的教學形式.在這種情況下，學生只是作為物理實驗的“復讀機”，缺乏獨立探究思考的學習過程.時間一久，高中生很容易成為“工廠”的流水線產物，或變成教師手中的“牽線木偶”，只能師云亦云地按照教師的要求來完成學習任務.而自主探究模式的導入，可以給予學生充足的自主學習機會，幫助學生擺脫教師的影響，有效彌補傳統實驗教學模式中的不足之處.

2 高中物理實驗教學構建自主探究模式的問題

2.1 教師的指導工作不及時

在自主探究模式下，學生們多以獨立研究或合作研究的方式學習物理實驗課程.在這個過程中，教師獨自一人很難兼顧全體學生的學習需求.當個別學生在實驗探究中遇到難以解決的問題時，常常會發現教師分身乏術，無法及時給予該生針對性的指導幫助.由此，學生的學習進度就會受到嚴重的影響，極大程度地打消學生的學習熱情.因此，教師的指導工作不及時，是高中物理實驗課程運用自主探究模式需要首先解決的問題.

2.2 教師難以控制課堂紀律

自主探究學習往往需要學生們通過互動的方式，分享彼此的學習心得.在此過程中，學生們必然要進行語言交流.但這種學習交流也會伴隨著七嘴八舌，使得課堂氛圍十分嘈雜.其中，雖然有一部分學生會沉浸于物理實驗知識的海洋，但是還會出現一部分渾水摸魚的學生.他們會趁著課堂紀律混亂而做一些與學習無關的事情，平白浪費了學習時間.而教師往往不能在第一時間掌握學生的學習情況，從而無法有效控制課堂紀律，這也對自主探究模式的實施造成了比較嚴重的影響.

2.3 學生缺乏科學實驗規劃

對于高中物理實驗的自主探究學習而言，無論學生們選擇獨自研究或是合作研究，都需要提前對物理實驗研究過程進行合理的規劃.但在實踐過程中，很少有學生意識到實驗規劃的重要性.反而會像無頭蒼蠅一般，胡亂研究實驗內容，甚至在小組學習過程中，也沒有做好分工合作.在這種情況下，不僅會導致實驗效率的低下，無法體現自主探究模式的教學價值，還會導致學生錯誤理解了物理實驗知識，使得學生的物理學習出現偏差.

2.4 探究過程的代入感不足

自主探究學習的主要動力來源于學生的自主學習意識，如果學生能對物理實驗產生強烈的學習代入感，就能迸發出強烈的學習熱情.但在實踐教學過程中，高中生普遍對于物理實驗的自主探究模式代入感不足.究其原因，首先因為教師沒有在課堂上布置好學習懸念，學生對實驗探究缺乏期待感.其次，是因為實驗課程的情景感不足，未能與學生熟知的生活事物建立聯系.這也讓學生產生了乏味無聊的學習感受，嚴重消磨掉了學生的學習積極性.

3 高中物理實驗教學構建自主探究模式的策略

3.1 利用微課，提高學生預習質量

想要培養學生的自主探究能力，教師必須關注學生預習學習的效果.因為預習階段是學生重點參與的自主學習環節，在這個時期，學生的學習思維將最為活躍.教師若想在實驗教學的預習過程中高效地融入自主探究模式，可以利用微課的優勢，為學生的預習活動帶來多種多樣的趣味元素.微課視頻的時間雖然簡短，但卻能直接點明學習的重點.同時，微課可以插入圖片、音樂、視頻等多種教學素材，有效調動學生學習的積極性.因此，微課十分契合自主探究模式，可以成為高中物理實驗教學預習環節的得力助手.

比如，教師在教學人教版高一物理必修第二冊第八章“機械能守恒定律”時，針對本單元“驗證機械能守恒定律”的實驗教學，可以將實驗的要點總結出來，錄制在微課視頻當中，讓學生在課后自由下載，了解預習學習的切入點.譬如，講解各個實驗器材的作用，敘述實驗的步驟等等.除了深入挖掘實驗內容以外，教師還要鼓勵學生從微課學習中總結經驗，歸納自己透徹理解的內容與未學懂的知識點.在課堂上與教師和學生積極交流，分享彼此的學習心得.這樣學生不僅能通過他人的幫助迅速完成答疑解惑的學習目的，也能讓教師準確掌握學生的預習成果，恰到好處的調整實驗課堂的教學內容.預習環節是培養學生自主學習的關鍵途徑，高中生需要先完成高質量的預習，才能為接下來實驗課堂的自主探究做好鋪墊.

3.2 引入問題，鼓勵學生主動思考

教師在教學高一物理人教版必修第一冊第三章關于“摩擦力”的知識點時，針對摩擦力的實驗教學.教師可以在開展實驗活動之前提出思考問題，例如：為什么冬天道路上有積雪和浮冰時，會專門有人在路面上撒上炭渣和爐灰？汽車的車輪上為什么會有花紋？溜冰鞋為什么要設計成刀片的模式？而這些問題都是學生在日常生活中經常見到的故事，可以引發學生的學習共情.在此基礎上，鼓勵學生結合實驗過程進行思考，可以發現無論花紋、炭渣、爐灰、溜冰鞋的設計，都與摩擦力有著密切的關系.在車輪上添加花紋，在道路上灑滿爐灰和炭渣，可以防止車輛的打滑，減少交通事故的出現.而溜冰鞋刀片的設計旨在減少摩擦力，讓溜冰的過程更加靈活、自然.當學生掌握了其中的奧秘，對生活中的物理現象會產生濃厚的探索興趣，體現自主探究模式良好的教學成效.

3.3 滲透理念，轉變學生學習思想

在實際教學的過程中，許多學生對物理實驗課堂仍舊抱有錯誤的學習理念，認為物理實驗只能在實驗室中按照規定的實驗器材完成.這種學習思想容易限制死學生的物理實驗思維，將學習的關注點局限在教材之中.教師應當在構建自主探究模式的過程中滲透舉一反三的自主學習理念，讓學生知道展開物理實驗的方式有多種多樣，教材中的實驗活動只能作為其中的一種代表.以此為基礎，教師可以鼓勵學生拓展思維層次，自由設計實驗環節，起到自主探究學習的效果.

3.4 小組合作，激活學生創新思維

根據新課改的相關要求，高中物理實驗課程需要將培養學生的創新能力與實踐能力作為教學重點.而學生單獨一人探究物理實驗，很難達到理想的學習效果.對此，教師可以將小組合作教學融入到自主探究模式中，鼓勵學生按照團隊合作的方式合作完成實驗活動，通過團隊的互補性優勢來鍛煉學生的實踐能力.同時，引導學生在小組合作中積極的交流互動、分享彼此的學習經驗，為創新思維的生成提供有力的條件.

3.5 創造條件，培養學生探究習慣

不同于傳統的物理實驗課堂，自主探究模式下的物理實驗教學更加自由，為學生提供了更多自主思考、自由探索的學習機會.對此，教師應當以學生作為教學主體、以興趣作為自主學習的內驅力，為學生創造探究學習的條件.以此為基礎，教師必須要做到持之以恒，投入充足的耐心與熱情.讓學生隨時能主動的投入到學習中，在潛移默化中培養學生的自主探究學習習慣.

通過自主探究模式展開高中物理學科實驗教學，不僅創新了高中物理教學的前景，也契合了課程改革的教學要求.當高中生具備了優秀的自主學習意識，就能在實驗過程中逐步體會物理學科的魅力，享受成功的學習樂趣.同時，在自主學習意識的推動下，高中物理教學也能打破教材的束縛，學生可以按照自己的思路自由設計實驗活動，這可以促進學生創新能力的提升，為學生物理綜合素養的發展打下堅實的基礎.