新高考改革背景下優化高中物理實驗教學

彭俊杰

【摘 要】 我國在2014年啟動了新一輪高考改革，2017年修訂了新的高中物理課程標準，隨著新高考和新課標在教育領域內廣泛推廣，其對各個學科的課程體系建設和創新教學起到了重要影響，高中物理也不例外.相比于傳統高考，新高考對物理實驗，尤其是探究性實驗更加重視，因此，許多高中物理教師開始探尋物理實驗教學的優化方法，希望帶給學生更好的實驗體驗，提升實驗教學效率.基于此，本文先概述新高考改革對高中物理的影響，再分析高中物理實驗教學存在的問題，最后提出新高考改革背景下高中物理實驗教學優化方法.

【關鍵詞】 新高考改革;高中物理;實驗教學

隨著新高考改革的深入，一些省份已經開始推行“3+3”高考模式，即在語文、數學、英語三門必考科目之外，可以任選生物、化學、物理、歷史、地理、政治這六門中的三門來考試.而這也使得選擇物理學科的學生人數日益減少，究其原因，一方面是由于物理知識較為抽象，學生難以充分理解和掌握，另一方面是物理實驗流于形式，無法確實培養學生的實踐能力.對于以上原因，要改變現狀，教師必須重視高中物理實驗，積極優化實驗教學方法，進而建立起高效課堂.本文由此探究新高考改革下高中物理實驗教學優化方法.

1 新高考改革對高中物理的影響

新高考下，除了必考的語文、數學、英語外，學生可以在另外的六門科目中任選三門，即“6選3”，從理論上來說，有20個選科組合，但是就現狀調查而言，“物理、化學、生物”這一傳統的理科組合是考生最少選擇的.近些年，陸續有多個省份實施高考“3+3”模式，而各高校各專業也提出了高考選考科目的要求，考生選考科目只要滿足任何一門要求，便符合該專業（類）報考條件，而部分沒有提出選考科目要求的專業（類），學生報考則沒有科目限制.選考物理科目的考生可選報高校專業的范圍最廣，但是選考物理科目的人數卻一直較少，以浙江舉例.2017年選考物理的考生是8.9萬人，占所有考生的36%，2018選考物理的考生是7.4萬人，占所有考生的30%.

就調查來看，導致這一現象的主要原因在于：其一，物理具有一定的難度，學生即使想選考物理，也擔心自己掌握不了，因而放棄;其二，傳統物理教學方法單一，實驗教學浮于表面，沒辦法充分激發學生的興趣;其三，大部分學生尚未意識到物理的重要性，也缺乏扎實的物理基礎，并沒有全面了解國家和個人未來發展需要[1].面對以上原因，高中物理教師在新高考背景下應當積極作為，努力優化教學方法，激發學生對物理實驗的興趣，使學生體會到物理的樂趣，從而主動選擇物理、學習物理.

2 高中物理實驗教學存在的問題

2.1 學生實踐經驗不足，缺乏實踐能力

互聯網時代下的學生，普遍存在對生活缺乏觀察和生活實踐少的問題，他們習慣了從網上獲取知識，而沒有養成親自動手實驗的習慣.

例如 學生學習必修一課程的時候，遇到的第一個難點是“相互作用”中的各種力，學生生活中對重力、彈力、摩擦力沒有直觀的體會和感受，所以學起來比較吃力.另外，還有學生根本不關注物理實驗的現象、結果，認為上網搜一下就能知道答案，無需自己嘗試.由此，學生雖然記住了各種物理概念、定律，但卻并未形成物理思維和實踐習慣，所以在后續學習遇到困難是在所難免的[2].

2.2 物理實驗流于形式，缺乏興趣激發

當下，高中物理實驗教學的內容缺乏深度，未能充分發揮出實驗培養學生實踐能力的價值.一些教師為了完成教學進度，只讓學生按照程序來操作，機械地開展實驗.教師給學生講解完知識后，便讓學生一步步按照自己給出的實驗目的、器材、步驟去操作，最后獲得教師要求得到的實驗結果，期間，學生不需要思考實驗為什么要這樣操作，實驗中可能存在什么問題，以及出現問題怎樣解決.物理實驗流于形式，不利于學生物理實驗興趣的激發.事實上，學生只有對實驗內容燃起興趣，主動投入到實驗中，深入思考實驗的步驟、細節、問題等，才能獲得最佳的實驗體驗，進而提高實驗教學效率和質量.

2.3 物理實驗目標單一，缺乏強吸引力

物理實驗教學對學生缺乏強吸引力也是目前高中物理實驗教學面對的問題之一.究其原因是因為物理實驗教學目標過于單一，其往往只關注“知識與技能”目標，而忽視“過程與方法”“情感態度與價值觀”這兩個目標[3].在此情況下，高中物理實驗課堂往往顯得沉悶枯燥，教師灌輸式講解知識，學生被動接受知識，物理實驗照本宣科，無法吸引學生的注意，進而導致學生對物理喪失興趣，甚至產生排斥感.

3 新高考改革背景下高中物理實驗教學優化方法

3.1 依托專題實驗，增加學生實驗經驗

對于學生對生活缺乏觀察和實驗經驗少的問題，教師可通過專題實驗課來解決.專題實驗課是以專題形式豐富學生實驗經驗，進而幫助學生突破學習難點.期間，教師應有層次地開展專題實驗，由簡至繁，逐步激發學生的實驗興趣[4].教師可以設計一些易操作、較簡單的實驗來讓學生熟悉實驗的基本流程，然后在不斷的練習與實踐中積累實驗經驗和燃起實驗興趣，最終做到熟練使用教師提供的實驗設備來開展實驗.

例如 教師在給學生講解“牛頓運動定律的應用”這一課實驗的時候，因為學生的相關實踐經驗普遍較少，所以理解起來較難.對此，教師可設計一個“紙張與錢幣的動摩擦因數”專題物理實驗來構建具體情境，幫助學生理解.實驗方法分兩種，一種是用木塊和直尺搭起一個斜面，在斜面上粘一張紙，調整斜面角度并輕緩推動錢幣，使其在斜面上勻速向下滑;另一種是在飲料瓶蓋上放置一枚一元錢幣，用雙面膠黏住，用彈簧秤拉住飲料瓶，拉動紙帶，得到彈簧秤讀數.當然，教師也可讓學生自主利用身邊的工具來設計實驗方案，以此鍛煉學生的創新思維和動手能力.在整個實驗中，學生不單單能更深入地了解掌握牛頓運動定律，同時還能感受到物理知識的奇妙，進而激發物理學習興趣.后續隨著實驗難度的提升，教師還可以讓學生自主提問，然后教師針對性解答，營造輕松自由的實驗氛圍，進而逐步增加學生的實驗經驗.

3.2 設計趣味實驗，激發學生實驗興趣

新高考改革下，要解決高中物理實驗教學缺乏深度、流于形式、學生興趣不高的問題，教師必須從學生的實際需求出發，設計趣味實驗，合理設置學習梯度，激發學生實驗興趣，使學生主動參與到物理實驗中，獲得良好的實驗體驗[5].教師要避免一步步指導學生去開展實驗，而應當鼓勵學生發揮主觀能動性，自主操作實驗，并在實驗的過程中思考和解決問題.

例如 教師在教學生“彈力”這一章節的時候出現了一個問題.因為彈力產生條件是接觸且發生彈性形變，但是有一些物體的形變較小，不容易用肉眼觀察到，因此學生會認為物體沒有發生形變而沒有產生彈力，對此怎樣放大微小形變以方便學生觀察變得十分關鍵.教師思考后，可組織學生做一個“觀察桌面微小形變”的實驗.該實驗的趣味性在于使用一些學生日常生活中會用到的折疊鏡來作為兩個平面鏡，其可以前后移動調節鏡面傾角;而平面鏡支架則使用書本，通過書本厚度的增加來調節平面鏡高低;光源筆選擇演示用的紅色激光筆，用筆夾夾住固定物固定.教師讓學生舉手上臺來操作，讓一束光依次被兩面鏡子反射，最后射到墻上形成一個光點，這時按壓兩鏡面間的桌面，學生就能直觀看到墻上激光點的位置在上下移動.通過該趣味實驗，學生能確實觀察到微小形變，經過思考后解決問題，明白一些物體雖然肉眼無法觀察到其形變，但的確發生了形變和產生了彈力.

3.3 挖掘生活物理現象，增強對學生的吸引力

新高考改革背景下的高中物理教學中，要解決實驗教學對學生缺乏吸引力的問題，就必須豐富以往單一的物理實驗目標，在“知識與技能”之外，兼顧“過程與方法”“情感態度與價值觀”.為此，挖掘生活物理現象，拓展實驗教學內容，讓學生了解物理實驗和生活之間的關系，有助于凸顯過程與方法，并優化學生情感體驗，塑造學生價值觀.

教師可以利用現代信息技術和實驗室資源來設計生活化問題情境.

例如 打破傳統的局限于課堂的實驗模式，設計“巧拉汽車”實驗，將汽車這一生活中常見的交通工具引入到生活中.具體實驗流程為：教師將汽車開到固定臺前方，讓固定臺位于汽車中軸線延長線上.固定臺與汽車間距離需短于牽引繩長度.然后松開汽車手剎，以一根牽引繩分別綁在汽車拖車鉤和固定臺上，盡可能保持牽引繩水平且緊繃.尋找兩塊平扁的楔形石塊，將其墊于汽車兩前輪前面，保持楔形石塊緊貼輪胎.實驗中以手機同步拍攝.先讓一名男學生從車尾向車頭用力推動汽車，此時汽車沒有動.然后再讓班上一位力氣小的女性走到牽引繩中間按照教師的指示向一邊拉動牽引繩，這時汽車被輕松拉動了，且越過了車下墊的石塊.實驗結束.該實驗的效果十分直觀且令人震撼，會提高參與的學生們的積極性.這一生活化的實驗充分吸引了學生的注意力，并使他們對“力的分解”原理有了更深入的認知，情感體驗良好，充分感受到物理實驗趣味性和獨特魅力.

3.4 小組合作實驗，提高學生團結協作能力

在傳統的物理實驗教學中，教師往往過于重視知識的傳遞而忽視學生探究知識和參與實驗的重要性，這無疑不符合新高考改革的要求.對此，教師積極優化實驗教學方法，可利用物理實驗室，讓學生以分小組的形式參與到物理實驗中，親身探究，以此強化學生的實踐能力和團結協作能力[6].

例如 教師在教學生“共點力作用下物體的平衡”這一課的時候，為使學生充分理解和掌握“共點力作用下物體的平衡”概念與規律，教師可組織學生開展“共點力平衡條件”的實驗探究.實驗開始前，教師先為學生介紹實驗的注意事項，然后指導學生怎樣使用彈簧測力計，以及實驗的時候大致的操作步驟.之后，再提出本實驗要探究的內容為“探究物體在三點共點力作用下的平衡條件”.學生明確實驗問題后，可分為多個小組，每個小組都可以提出自己的想法，然后根據自己的想法操作儀器進行實驗驗證，最后得出結論.在分小組實驗的過程中，組員之間可以交流不同的想法并具體實踐，進而加深知識點理解，提高實驗探究能力.

4 結語

在新高考改革背景下，高中物理教師想要激發學生學習物理的興趣，讓更多學生選考物理，就必須優化物理實驗教學方法，讓學生充分體驗到物理的趣味性和魅力.對于以往高中物理實驗教學存在的問題，教師可采取依托專題實驗，增加學生實驗經驗;設計趣味實驗，激發學生實驗興趣;挖掘生活物理現象，增強對學生的吸引力;小組合作實驗，提高學生團結協作能力等策略來促進學生對物理的正確認識，使其主動投入到物理實驗中去，強化創新思維和探究能力.

參考文獻：

[1]孫建忠.新高考改革背景下優化高中物理實驗教學的策略研究[J].物理教學，2017，39（12）：62-67+11.

[2]楊佳健.新高考背景下高中物理教學改革的有效策略[J].高考，2020（06）：135+137.

[3]趙連棟.新高考背景下高中物理實驗教學與智慧課堂有效結合實踐研究[J].科學咨詢（教育科研），2020（12）：235.

[4]湯和橋.高考改革對中學物理實驗教學的影響及對策研究[D].青海師范大學，2019.

[5]莊學謙.基于能力培養的高中物理實驗教學策略初探[J].考試周刊，2021（59）：126-127.

[6]吳烜.基于實驗的高中物理教學方法的創新研究[J].課程教育研究，2019（32）：201.