高中物理實驗教學中學生自主探究學習的相關思考

摘 要：實驗教學作為高中物理教學中的重要內容，對提升學生物理知識的掌握發揮著關鍵作用，能夠對物理基礎課堂起到有效的補充。在高中物理實驗教學過程中，教師需要扮演好組織者與引導者的角色，激發學生的學習積極性與主動性，引導學生自主探究學習物理知識，由此幫助學生鞏固所學知識并發散思維，為學生物理核心素養發展奠定扎實基礎。鑒于此，文章先簡要分析了高中物理實驗教學中存在的問題，然后從多個方面對高中物理實驗教學中引導學生自主探究學習的策略進行了思考。

關鍵詞：高中物理;實驗教學;自主探究學習

隨著新一輪課程改革的持續深入，越來越多的教師意識到了實驗教學在高中物理教育中的重要性，開始積極參與到物理實驗教學模式的探究當中。通過高中物理實驗教學的開展，能夠更好地發散學生的思維能力，幫助學生鞏固所學的物理知識，提高學生對知識的理解和運用能力。除此之外，在物理實驗教學過程中，還可以讓學生感受到物理學科的魅力，強化學生的物理學習體驗，使學生積極主動地參與到物理學習當中。但是，從實際的高中物理實驗教學效果來看，物理實驗教學中存在著一系列的問題，既有教師方面的問題，也有學生方面的問題，這些問題嚴重影響著物理實驗教學效果，限制著學生核心素養能力及自主探究學習能力的發展。

一、高中物理實驗教學中存在的問題

（一）教師方面主要存在的問題

1.重“看實驗”，輕“做實驗”

隨著教育事業的快速發展，各種新穎的教學觀念和教學手段被應用于高中物理實驗教學中，其中信息化教學是教師比較常用的教學方式，這種教學方式雖然能夠極大地提升實驗教學效率，但因不是學生親身參與到實驗過程中，最終會影響學生對物理知識的理解與認識。部分教師在開展實驗教學的過程中，往往會直接播放一個相關的實驗視頻，認為學生觀看完視頻之后能夠掌握其中的步驟和技巧。從實際的教學效果來看，學生在觀看視頻的過程中缺少親自動手的過程，對實驗的步驟和技巧難以形成深刻的印象，不利于學生理解和掌握物理知識。因此，高中物理實驗教學中重“看實驗”，輕“做實驗”是主要的一個問題，會大大影響學生的學習質量，不利于學生綜合素質及全面能力的發展。

2.重程序化實驗，輕自主性思考

物理實驗是一個在不斷探究中發現問題、解決問題的過程，但從當前的高中物理實驗教學情況來看，部分教師在實驗教學中缺乏對學生自主性思考的引導，實驗教學更多的是程序化的實驗。部分學生在實驗開始之前就已經知道了最終的現象和結果，在實驗的過程中只需要按照教材大綱或教師講解的步驟，按部就班機械性地操作即可，不會主動去思考為什么這樣做，更不會考慮在實驗操作的過程中會發生哪些問題。這種為了實現固定目標的實驗教學，雖然給予了學生實踐操作的機會，但最終的實際效果并不好。在這種重程序化實驗，輕自主性思考的實驗教學中，不僅會逐漸消磨學生的學習興趣，令學生開始以敷衍的態度面對物理實驗教學，而且還不利于鍛煉學生發現問題、思考問題、解決問題的能力，無法有效提升學生的物理核心素養。

（二）學生方面主要存在的問題

1.缺乏自主探究興趣

眾所周知，高中生面臨和承受的學習壓力比較大，尤其是高三年級的學生，需要在有限的時間內最大限度地提升自己的學習成績。物理實驗教學需要花費比較多的時間，所以很多學生開始抵觸物理實驗，認為實驗教學花費的時間不如用來多背誦幾個知識點。除此之外，部分學校存在實驗器材短缺的問題，對一些比較復雜的物理實驗，學生缺少親自動手的機會，只能在教師的引導下簡單地進行操作[1]。學生在實驗教學中無法獲得良好的情感體驗，久而久之便會對物理實驗學習缺乏興趣，不能積極主動地參與到物理實驗自主探究學習中?？偟膩碚f，由于各種原因，導致學生對物理實驗失去了興趣，對自主探究也失去了主動性，進而影響了高中物理實驗教學效果。

2.沒有養成良好習慣

物理實驗需要學生具備科學嚴謹的實驗態度、正確的觀察方法、有效的思維方式，但目前很多學生在實驗中有很強的隨意性，沒有養成良好的物理實驗習慣，導致整個物理實驗教學有效性受到影響，學生不能在實驗中獲取相應的知識和能力。另外，大多數學生從學習物理知識開始，就一直在教師的引導與幫助下進行學習，面對問題時缺乏良好的自主思考和自己探究習慣，致使學生在高中物理實驗過程中一味地等待教師的安排，缺少自主探究的意識和能力，最終不僅影響了整個物理實驗教學的進程，也沒有充分發揮出物理實驗教學的教育價值。

二、高中物理實驗教學中學生自主探究學習策略分析

（一）強化教材概念，為實驗自主探究做基礎

教材上的概念是開展物理知識學習的關鍵，學生牢固地掌握一些基礎性概念和名詞解釋，并且理解如何將概念運用在練習題當中，通過實際操作懂得物理原理的重要性。但是，當下高中的學習氛圍普遍比較緊張，尤其是高三的學習氛圍，學生不僅要學習物理這一門課程，還需要掌握更多課程的概念。所以在高中物理教學當中，出現很多學生無法正確理解教材當中的名詞概念，開展實驗時會出現一臉茫然的狀態。這就需要高中物理教師在教學當中對教材上的概念性知識講解進行設計，通過有針對性的、有策略的學習來引導學生掌握教材上的概念。例如：在開展“用油膜法估測油酸分子的大小”這一實驗之前，首先就需要引導學生回憶和鞏固上節課學習的分子熱運動、分子間的作用力、分子動理論等，在理論基礎知識的依托，才可以更好地開展實驗。其次教師要引導學生根據本章節的重點理論知識進行自主探究，通過對問題的探究和討論，可以讓學生更好地在實驗當中進行運用。最后，教師還需要在實驗當中培養學生知識遷移的能力，將學習的知識點遷移到日常生活當中，提升學生的自主探究能力和思維能力，達到開展教學的本質。

（二）以學生為中心，提升實驗自主探究能力

教師的教和學生的學是一種相輔相成的關系，但是在當下的物理實驗教學當中，教師卻占據了課堂的核心，這也就無法彰顯新課改教學理念下學生的主體地位。因為教師在進行物理實驗操作過程中，會對每一步的實驗操作進行明確的展示，這樣的高中物理實驗教學對學生來說是沒有任何意義的，學生的自主探究能力無法得到提升。隨著教育改革理念的逐步深入，“以生為本”也成為了開展教學的核心理念，教師在教學當中需要貫徹落實新課改的標準，提升學生的自主學習能力，使學生成為物理實驗課堂的主人[2]。例如：在進行實驗“氣體的壓強、體積、溫度間的關系”時，本節課的主要內容就是讓學生通過實驗探究來理解這三者之間的關系。在正式開展實驗教學之前，教師要引導學生通過小組討論的方式探索運用哪種實驗方法能夠更好地探究壓強、體積、溫度之間的關系，通過討論得到需要運用控制變量法。隨后，教師可以讓學生自主選擇實驗的道具，在小組當中進行自主探究實驗。通過實踐，學生不僅動手操作能力得到有效的提升，還在活躍的課堂氛圍下增強了學生的自主探究能力。

（三）創設生活情境，激發學生自主探究欲望

生活當中隨處可見與物理原理相關的真實現象，在高中物理教學中將教學方式生活化，為學生創設生活情境，這也是激發學生探究欲望的開端。學生每天接觸的物理現象數不勝數，每天出門乘坐的公交車在剎車時，車上的乘客會出現前傾的現象;早上吃的煮雞蛋放在冷水當中更容易剝殼等，這些都是發生在學生的生活當中。因此，對物理實驗的開展，教師也需要適當地融入生活情境，讓學生集中注意力開展自主探究學習。學生在熟悉的生活場景中看到物理知識，自然而然就想要探索下去，以此來促使學生積極主動地參與到物理實驗當中。例如：熱力學第二規律的學習是通過一個生活化實驗引出的：一滴紅色的墨水滴進一杯清水當中發生擴散，最后整杯水都會變成紅色，這就是擴散現象。教師在開展教學之前，可以讓學生觀看相應的生活化視頻，再聯系自己的日常生活，就會充分了解這一實驗的意義，意識到分子在永不停息地做無規則運動，并且尋找類似的物理現象進行探究。最后引導學生進行延伸研究的實驗，將紅色墨水同時滴到冷水和溫水中，進行觀察，看看哪杯水最先變成紅色。讓學生探究溫度對高分子運動的影響，提高學生的探究欲望和自主探究能力。

（四）設計問題啟發，強化學生自主探究意識

高中階段開展實驗教學，最關鍵的就是對學生進行引導，而物理實驗問題的設計可以從自主探究的角度來培養學生的能力。在實驗課堂上，通過啟發性的問題，可以使學生的思維得到全面的發展，學生的自主探究能力也會隨之提升。所以，教師在開展物理實驗教學時，可以針對教材和生活提出具有建設性的問題，在物理實驗內容的基礎上引導學生探索，當然設計問題時還需要根據學生對知識的實際掌握情況，然后進行提問[3]。在這一過程中，可以采用層層遞進的方式，這樣可以有效地激發學生對問題的探索欲望，強化學生自主探究的意識。例如：在進行“模擬氣體壓強產生機理”的實驗教學中，教師可以首先提出一個具有啟發性的問題：在密閉窗口中的氣體，會不會對器壁產生壓強？如果有壓強的話，各個器壁的壓強是否相等？然后讓學生帶著問題進行探索，并將其引入到物理實驗當中，然后跟隨著實驗的進行，使得學生對問題的疑惑得到解決，內心的探究意識也會逐漸形成。

（五）書寫實驗報告，提高學生探索構思能力

教師還可以讓學生在自主探索完成物理實驗之后，為學生布置課下作業，讓學生書寫實驗報告，思考實驗的過程和結果，并且寫出自己在實驗當中遇到的一些困難和問題，分析這些問題形成的原因，在理論知識的支撐下提出解決方法。通過這樣的方式能夠有效幫助學生鞏固課堂學習的知識，并且對實驗產生構思，提升學生的探索構思能力[4]。例如：在進行“瓶塞跳起實驗”過程中，通過學生觀察橡膠塞跳出時瓶口的變化，認識功與內能的變化之間的關系。針對這一實驗的問題和結果，學生在進行實驗過程中會形成探索反思的過程，使得學生在實驗時就能夠有效進行探究。教師還可以在課堂上讓學生對實驗的結果進行討論，分享自己在操作當中所遇到的問題，教師針對討論的內容和問題進行補充和解決，完善學生實驗報告當中的不足，有效促進學生的物理知識水平，使學生的能力得到有效提升。

（六）開展探究性實驗，提高學生操作能力

在傳統物理實驗教學過程中，大部分教師更加重視教材上的知識講解，進行實驗教學時，首先講解一遍實驗操作的意義，其次在課堂上將實驗步驟演示一遍，讓學生在旁邊觀看內化，最后讓學生總結實驗結論。這樣的教學模式會影響實驗教學的效果，學生看似在觀察實驗，但是卻沒有參與到實踐操作中，學生沒有在實驗操作中遇到問題、發現問題并進行思考解決問題這個過程，就無法培養學生的思維發散能力和創作性思維，對激發學生積極性和主動性也有一定的影響。教師要結合教材內容和教學標準開展探究性實驗，讓學生參與到實驗操作中，提高學生的動手操作能力[5]。以摩擦力這一課時為例，教師讓學生去探究摩擦力和什么因素有關，然后讓學生進行探究，記錄不同材料摩擦產生的摩擦力，進行對比實驗，得出最終的結論。這種讓學生參與到實踐探究的過程中，最終得出實驗結論的教學形式，能夠加深學生對知識點的理解和記憶，從而提高學生的探究能力和動手操作能力。

結束語

在高中物理實驗教學當中開展學生自主探究的模式，能夠有效幫助教師解決教學當中遇到的問題，提升學生學習配合度，使學生的思維得到高效的開發，并且通過對實驗的探索認識到物理知識的本質，提升學生的綜合能力[6]。因此，教師在進行高中物理實驗教學當中，有效地培養學生的物理實驗操作能力，讓學生在學習物理知識的過程中促進其他能力的發展，為學生物理水平的提升奠定基礎。

參考文獻

[1]范鐵東.探究高中物理實驗教學中學生自主探究能力的培養策略[J].學周刊，2018（30）.

[2]田豐.高中物理實驗教學中學生自主探究能力的培養[J].好家長，2019（8）.

[3]王盤龍.高中物理實驗教學中學生自主探究的研究[J].科學咨詢（科技·管理），2020（6）.

[4]由維強.高中物理新授課“自主—互助”教學環節探索[J].中學物理教學參考，2021（6）.

[5]潘全勝.高中物理實驗教學中學生自主探究學習的相關思考[J].數理化解題研究，2021（24）.

[6]謝品俊.談高中物理實驗教學中培養學生自主、合作、探究學習能力的方法[J].考試周刊，2019（3）.

作者簡介：程龍（1988— ），男，漢族，山東莒縣人，河北武邑中學，中學一級，學士學位。研究方向：高中物理及班級管理。